Компактное устройство запуска трехфазного двигателя от однофазной сети

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам запуска трехфазных асинхронных электродвигателей от однофазной сети и может быть использована в электроприводе для запуска асинхронных электродвигателей, статорные обмотки которых соединены по схеме «звезда».
Известно устройство конденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети, содержащее бумажный конденсатор и индуктивность. Конденсатор и индуктивность имеют общий выход, который предназначен для соединения с выходами обмоток, одна из которых соединена с нулем однофазной сети, а другая соединена с фазой однофазной сети. Другой выход конденсатора соединен с фазой однофазной сети и предназначен для соединения с выходами обмоток, одна из которых соединена с нулем однофазной сети. Другой выход индуктивности соединен с нулем однофазной сети и выходами обмоток, одна из которых соединена с фазой однофазной сети. Обмотки двигателя соединены по типу «треугольник» (Бирюков С. Три фазы - без потери мощности / С.Бирюков // Радио. - М. 2000. - №7. - С.37, рис.1).
Основными недостатками описанного устройства конденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети являются повышенные габариты вследствие необходимости использования бумажных конденсаторов большой емкости и индуктивности, а также низкая надежность в виду наличия в схеме конденсаторов и индуктивностей.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является устройство бесконденсаторного запуска трехфазного короткозамкнутого электродвигателя от однофазной сети, содержащем полупроводниковые ключи, в качестве которых использованы два динистора, соединенные встречно – параллельно для подключения одним общим выводом к выводу статорной обмотки, не соединенной с фазой и нулем питающей сети, другим общим выводом — к нулю питающей сети и к выводу статорной обмотки, подключенной к нулю питающей сети. Статорные обмотки соединены по схеме «звезда» (патент RU № 2370877, МПК Н02Р1/26 (2006.01)).
Основными недостатками этого устройства бесконденсаторного запуска трехфазного короткозамкнутого электродвигателя от однофазной сети, являются пониженные энергетические характеристики ввиду подключения динисторов параллельно статорным обмоткам. Предлагаемой полезной моделью решается задача повышения энергетических характеристик устройства.
Для решения поставленной задачи в компактном устройстве запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети, содержащем полупроводниковый ключ, в качестве которого использованы два встречно-параллельно соединенных динистора, подключенный к питающей сети и статорной обмотке, при соединении статорных обмоток по схеме «звезда», согласно полезной модели полупроводниковый ключ одним общим выводом подключен к выводу второй статорной обмотки, другим общим выводом - к выводу третьей статорной обмотки и к фазе питающей сети.
Повышение энергетических характеристик компактного устройства запуска трехфазного двигателя от однофазной сети обусловлено изменением схемы подключения полупроводникового ключа.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого компактного устройства запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети; на фиг.2 - векторная диаграмма вращения, которая состоит из четырех фиксированных положений вектора магнитного потока поля статора; на фиг.3 - направления вектора магнитной индукции и протекающего тока по обмоткам статора двигателя в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг.2; на фиг.4 - пофазное изменение напряжения в обмотках статора двигателя в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг.2.
Кроме того, на чертеже используются следующие обозначения:
Фаза - фаза;
0 - ноль;
A, B, C - статорные обмотки электродвигателя;
VD1, VD2 - динисторы;
I, II, III, IV - последовательные фиксированные положения вектора магнитной индукции кругового вращающегося поля статора трехфазного двигателя;
Uсети - изменение питающего напряжения во времени;
Ua, Uв, Uc - напряжение на статорных обмотках А, B и С соответственно;
t1, t2…t3 - моменты времени работы схемы;
дугообразные линии со стрелкой - направления вращения магнитной индукции поля статора;
прямые линии со стрелками - направления вектора магнитной индукции кругового вращающегося поля статора двигателя;
прямые линии со стрелками вдоль обмоток статора двигателя - направления вектора магнитной индукции и тока в обмотках статора.
Компактное устройство запуска трехфазного двигателя от однофазной сети работает следующим образом:
в начальный момент времени, при прохождении положительной полуволны питающего напряжения динистор 1 (VD1) закрыт, ток проходит по двум обмоткам  2 (обмотка А), 3 (обмотка С) электродвигателя - образуется первое положение вектора магнитной индукции поля статора (фиг.2);
в момент времени t1 при прохождении положительной полуволны питающего напряжения и достижении порогового значения питающего напряжения открывается динистор 1 (VD1). Ток проходит по всем трем обмоткам 2 (обмотка А), 4 (обмотка B), 3 (обмотка C) электродвигателя - образуется второе положение вектора магнитной индукции поля статора;
в момент времени t2 при отрицательной полуволне питающего напряжения динистор 5 (VD2) закрыт, ток проходит по двум обмоткам 2 (обмотка А) и 3 (обмотка С) электродвигателя - образуется третье положение вектора магнитной индукции поля статора;
в момент времени t3 при прохождении отрицательной полуволны питающего напряжения и достижении порогового значения питающего напряжения открывается динистор 2 (VD2), ток проходит по всем трем обмоткам 2 (обмотка А), 4 (обмотка B), 3 (обмотка C) электродвигателя - образуется четвертое положение вектора магнитной индукции поля статора.
Поле статора получается эллипсоидным, пространственным, изменяющимся во времени. При прохождении следующей положительной полуволны цикл повторяется.
Таким образом, увеличиваются энергетические характеристики  компактного устройства запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети.