178965. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés aszinkron gép szabályozására
9 178965 10 közel állandó értéken, marad. Eléljük azt is, hogy tetszőleges terhelésváltozásoknál, még a leggyorsabb terhelésváltozásnál is, az állórészfeszültség és a gerjesztőáram adott fordulatszámon közelítően állandó marad, és nem léphetnek fel veszélyes túlfeszültségek. A fordulatszám szabályozás tehetetlensége lényegesen nagyobb, mint a geijesztőáram szabályozásé, és a fordulatszámszabályozó a leírt kezdeti folyamat után mindaddig csökkenti az állórészáramot mindaddig, amíg az állórész árama ismét a csökkent vagy hiányzó gépterheléshez illeszkedik, — miközben a csökkenő állórészfeszültség következtében is, ami a 42 gerjesztőáram szabályozó nagy erősítése miatt nagyon csekély érték, folyamatosan csökken a szlipfrekvencia —. Ha másrészt hirtelen terhelésnövekedés lép fel, a forgórész szlipfrekvenciája azonnal növekszik, és így a 10 aszinkron gép belső ellenállása és az állórész feszültség erősen csökken, stb., ezért a 42 geijesztőáram szabályozó gyakorlatilag tehetetlenségmentesen ismét közel állandó állórészfeszültséget és ezzel közel állandó geqesztőáramot állít be. A 15 fordulatszámszabályozó a fordulatszám állandó értéken tartásához mindaddig növeli az állórész áramát, amíg az eléri az újonnan fellépő nagyobb forgatónyomatékhoz szükséges nagyságot. A fenti működés úgy is leírható, hogyha az állórészfeszültség (a 10 aszinkron gép kapocsfeszültsége) nagyobb vagy kisebb, mint ahogy az a mindenkori forgórész fordulatszámának megfelelne, akkor a 42 geijesztőáram szabályozó a kimenetén a forgórész szlipfrekvenciáját növeli vagy csökkenti oly módon, hogy a kapocsfeszültség és a forgórész fordulatszáma közötti előre adott arány a kapocsfeszültség és ezzel a geijesztőáram szabályozásával mindig igen szűk határok között maradjon. Természetesen az első pillanatban a forgórész szlipfrekvenciájának változása miatt az aszinkron gép forgatónyomatéka és ezzel a fordulatszám is változni igyekszik. A fordulatszámot azonban a fordulatszámszabályozás időállandójának figyelembevételével, amelyet lényegében a 24 induktivitás határoz meg, az alárendelt 17 áramszabályozóval ellátott 15 fordulatszámszabályozó segítségével mindig az előírt értékre szabályozunk be. Ha a 20 alapjeladó segítségével megváltoztatjuk a 10 aszinkron gép fordulatszámát, megváltozik a 19 váltóirányítónak a 28 tachométer generátor, és ezzel a 10 aszinkron gép és a 42 geijesztőáram szabályozó által beállított ldmenő frekvenciája. Eközben az állórészáramot a 15 fordulatszámszabályozó folytonosan változtatja mindaddig, amíg a forgórész új fordulatszáma beszabályozódik. Eközben a forgórész szlipfrekvenciája a terhelésnek megfelelően különböző nagyságúra áll be, mivel a geqesztőáramot a 42 geijesztőáram szabályozó állandó értékre szabályozza. Az aszinkron gépnek motorüzemről generátorüzemre való átmenete minden külön intézkedés nélkül lehetséges, és ez egy egyenáramú géppel szemben további műszaki és gazdasági előnyöket nyújt. Egy egyenáramú gépnél ez az átmenet a gerjesztő- vagy a forgórészáram átpolarizálását vagy egy második ellenpárhuzamosan kapcsolt áramirányítót tesz szükségessé. Ezzel szemben a leírt áramköri elrendezésnél az átmenet teljesen önműködően megy végbe, külön kapcsolóeszközök és kapcsolási egységek nélkül, és az áramirány változatlan marad. A 10 aszinkron gép geijesztőáram szabályozásá- 5 további előnye, hogy a forgórész szlipfrekvenciája a 10 aszinkron gép állandó fordulatszámánál a forgórész fordulatszámától függetlenül lényegében állandó, és gyakorlatilag csak a forgatónyomaték függvényében változik. Ez az indításnál és a szabá- 10 ty,oz^s stabilitása számára a dinamikus folyamatoknál fontos előnyt jelent. Elérhető az is, hogy a mindenkori névleges áramnál és ennek megfelelően a mindenkori névleges terhelésnél az aszinkron gép üzemeltetéséhez kedvező forgórész szlipfrekvencia álljon fenn. Ez a ci, c2 és c3 konstansok megfelelő hangolásával minden további nélkül elérhető, eközben általában a c2 és c3 konstans egyforma nagyságú lehet. Amint a kapcsolásból látható, a 42 geijesztőáram 20 szabályozó kimenő jele a forgórész szlipfrekvenciájának felel meg. Mivel a 42 geijesztőáram szabályozó ennél az előnyös kiviteli alaknál egy nagy erősítésű P szabályozó, amelynek csak igen kicsiny arányossági tartománya van, ezért stacionárius üzemi álla- 25 pótokban a hibajel gyakorlatilag nulla, és így gyakorlatilag c1us = c2uL. Magától értetődik, hogy a szabályozott gerjesztőáram nagyságát célszerűen az aszinkron gép gyártója által megadott névleges gerjesztésre kell kiegyenlíteni. A P szabályozó helyett más alkalmas szabályozó is alkalmazható, például egy Pl szabályozó. Egy Pl szabályozó számára elegendő, ha az ábra szerinti 48 ellenállással egy kondenzátor van sorba kapcsolva. A hatimpulzusos 19 váltóirányítót tehát az 35 állórész frekvenciával az fs=fL+Af egyenletnek megfelelően az 53 impulzuselosztón át 40 ütemezzük (fs = állórészfrekvencia, fL forgórészfrekvencia). A Af pozitív értékeket (motorüzemben) és negatív értékeket (generátorüzemben) vehet fel. Emellett a fáziskommutálás célszerűen kondenzátorokon át a fázissorrend kommutálási elv szerint 45 történhet. Az eközben az áramszelepeken fellépő időbeli áram és feszültségváltozások olyan kicsik, hogy áramszelepekként normál tirisztorok alkalmazhatók. A 24 induktivitásnak az is a feladata, hogy az áramot a kommutálási idő folyamán közelítőleg 50 állandó értéken tartsa, és a 14 egyen-, és a 19 váltóirányítók különböző frekvenciáit elválassza. Jóllehet a 10 aszinkron gép fordulatszáma előnyösen a 20 alapjeladó segítségével állítható be, a találmány akkor is rendelkezik előnyökkel, ha a fordulatszám 55 alapjel nem állítható be, és az állórész frekvencia különbözik a hálózati frekvenciától. Amíg a 28 tachométer generátor feszültsége az 50 különbségképző helyhez vezető 46 vezetéken a _ forgórész fordulatszámával arányosan növekszik, és az állórész feszültsége eközben a forgórész fordulatszámával arányosan növekedhet, mivel a 14 egyenirányító ezt lehetővé teszi, az aszinkron gép maximálisan leadható teljesítménye a forgórész fordulatszámával arányosan növekszik, illetve csökkenő for^ dulatszámnál ezzel arányosan csökken. A találmány 5
