17009С

Королёв Д. А., Титова А. А. – студенты группы 8Э-63, Еремочкин С. Ю. – к.т.н., доцент. РФ, Алтайский край, г. Барнаул, ФГБОУ ВО «Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова»

Для электроснабжения потребителей в сельской местности и в отдаленных районах, в основном, используется однофазная сеть переменного тока. Причина заключается в том, что плотность электрической нагрузки в деревнях и селах значительно ниже, чем в городах и при подводе трехфазной сети переменного тока возникает значительный перерасход металла проводов. Согласно статистическим данным, количество абонентов в сельской местности Алтайского края составляет:

- частный сектор с однофазной системой электроснабжения – 269337 абонентов;

- частный сектор с трехфазной системой электроснабжения – 12162 абонента.

Таким образом видно, что подавляющее число абонентов лишены трехфазной системы электроснабжения [1].

Однако, трехфазные асинхронные электродвигатели, для которых необходима трехфазная сеть питания, достаточно широко используются абонентами, имеющими однофазную систему электроснабжения [2]. Асинхронные двигатели незаменимы в приводах токарных и сверлильных станков, циркулярных пил пилорам [3]. Следовательно, для запуска и работы трехфазного электродвигателя, при питании от однофазной сети, необходимо специальное устройство. Схема предлагаемого устройства изображена на рисунке 1.

На рисунке 1 изображены следующие обозначения:

- Ф,0 – фаза и «ноль» питающей однофазной сети;

- VDS1 – диодный мост;

- С1 – фильтрующий полярный конденсатор;

- VD1-VD6 – силовые диоды;

- T1-T6 – силовые тиристоры;

- С1-С6 – начала и концы обмоток статора двигателя;

- VT1-VT6 – силовые транзисторы;

- 1 - 24 – выводы на схему управления.

Рисунок 1 – Принципиальная схема предлагаемого преобразователя

В работе устройства используется принцип векторно-алгоритмического управления, а именно построение векторных диаграмм. Работа устройства основывается на последовательном включении транзисторов и силовых тиристоров. Схема отличается высокими энергетическими показателями, простотой и надежностью. Кроме того, данная схема позволяет снимать с ротора электродвигателя практически полную его мощность [4].

На рисунке 2 изображена векторно-алгоритмическая диаграмма вращения поля статора.

Рисунок 2 – Векторно-алгоритмическая диаграмма вращения поля статора

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет значительно снизить расходы на изготовление и обслуживание схемы управления трехфазным асинхронным электродвигателем, при этом устройство является простым в эксплуатации и имеет высокую степень надежности.

Список использованных источников:

1. Еремочкин, С. Ю. Повышение эффективности мобильных машин в апк на основе векторно-алгоритмического управления электродвигателем [Текст]: дис.....канд. техн. наук: 05.20.02 / С. Ю. Еремочкин. – Барнаул, 2014. – 151 с.

2. Брускин Д. Э. Электрические машины: Учеб. для электротехн. спец. вузов /Д. Э. Брускин, А. Е. Зорохович, В. С. Хвостов. - Ч. 1: — 2 - е изд. М.: Высш. шк., 1987. - 319 с.

3. Применение трехфазных асинхронных двигателей [Электронный ресурс]. - 2016. - Режим доступа: http://edu.sernam.ru/book_elt.php?id=76

4. Пат. №157687 Российская Федерация, МПК H02P25/04(2006.01), H02P21/10 (2006.01). Широкополосный частотный регулятор скорости для трехфазного асинхронного короткозамкнутого электродвигателя [Текст] / М. И., С. Ю., Королёв Д. А., Титова А. А.; и патентообладатель ВПО . – 2015116577/07; заявл. 29.04.2015; . 10.12.2015