180577. lajstromszámú szabadalom • Áramkorlátozással ellátott tirisztoros táplálású egyenáramú motoros fordulatszámszabályozó kapcsolási elrendezés
5 180577 6 vető hiányosságok kiküszöbölésére két úton próbálkoztak : — az egyik út megtartotta a szabályozási rendszer 1. ábra szerinti klasszikus felépítését és részben az áramirányító ütemszám növelésével, részben a simító fojtó szükséges mértékű növelésével keresett optimumot a megvalósíthatóság és az elérhető működési gyorsaság között ; — a másik út feladata a klasszikus áramszabályozás, illetve korlátozás módszerét és visszanyúlt egy régebbi megoldáshoz, az indítási és fékezési áramvezérléshez a motort tápláló tápegység feszültségváltozási sebességének korlátozásával. Ennek kétségtelen előnye a jó dinamika megmaradása, de az áramvezérlés bizonyos mértékig munkapontfüggő, mert nincs visszacsatolás és hiányzik a terhelésfüggő áramkorlát is, bár ez külön még esetleg megoldható. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy az ismert berendezéseknél fellépő hiányosságok kiküszöbölhetők azáltal, hogy a statikus áramkorlátozást és dinamikus áramkorlátozást szétválasztjuk és így a dinamikus áramkorlátozást a felmerülő szükségleteknek megfelelően külön állíthatjuk be. A találmánynak az a lényege, hogy a hajtás főáramköri áram érzékelője egyrészt statikus áramkorlátozó egységen keresztül a szabályozó kimenetére van kötve, másrészt dinamikus áramkorlátozó egységen keresztül negatív visszacsatolással a szabályozó bemenetére csatlakozik. A találmányt részletesebben az ábrákon bemutatott kiviteli példák segítségével ismertetjük: az 1. ábrán egy ismert tirísztoros táplálású egyenáramú motoros fordulatszámszabályozó kapcsolási elrendezés tömbvázlata látható, a 2. ábra a találmány egy kiviteli példája szerinti kapcsolási elrendezés tömbvázlatát szemlélteti. A 2. ábrán az 1. ábra szerinti elrendezés leírásánál elmondottakhoz képest az a fő eltérés, hogy az I főáramköri áramérzékelő egyrészt Ist statikus áramkorlátozó egységen keresztül egy Pl szabályozó kimenetére van kötve, másrészt l,Ul, dinamikus áramkorlátozó egységen keresztül csatlakozik negatív visszacsatolással Pl szabályozó bemenetére. A példában az I0[11 dinamikus áramkorlátozó egység a következő módon van felépítve: Az Iain dinamikus áramkorlátozó egységben olyan kétbemenetű VÁ automatikus választó áramkör van, amelynek egyik bemenetére Iak kézi beállítású áramalapjel korlát beállító áramkör, a másik bemenetére Idk fordulatszámtól függő áramalapjel korlát beállító áramkör ki menete csatlakozik. Az I,lk fordulatszámtól függő áramalapjel korlát beállító áramkör bemenete a TG tachométer-generátor kimenetére van kötve. A VÂ automatikus választó áramkör úgy van felépítve, hogy a bemenetére érkező áramkorlát jelek közül csak a kisebb értékűt engedje át. A VÁ automatikus választó áramkör kimenete egyrészt Idk dinamikus áramkorlát beállító áramkör egyik bemenetére kapcsolódik, míg a másik bemenetére az I főáramköri áramérzékelő kimenete KÎ csúcsegyenirányítón keresztül csatlakozik. A VÁ automatikus választó áramkör kimenete E fordulatszám hibajel erősítő kimenetére is rá van kapcsolva. Az Illk dinamikus áramkorlát beállító áramkör kimenete, a dinamikus áramkorlátozás negatív visszacsatolással való érvényesülését csak az E fordulatszám hibajel erősítő telítési szakaszában — I,k korlát-értéknél — lehetővé tevő, K elektronikus kapcsoló áramkör bemenetére van kötve. A Pl szabályozó kimenete KV köráramvezérlőn és GV gyújtásszögvezérlőn keresztül csatlakozik a tiri sztorok gyújtóbemeneteire. Az I3l statikus áramkorlátozó egység hagyományos felépítésű, amelyben természetesen az A„ T, szűrő jelformáló fokozaton kívül I,tt áramkorlát beállító áramkör is van. Az áramkorlátozás folyamata a következőképpen zajlik le a 2. ábra alapján. Az 1. ábrával azonos jelű egységek funkciói nem kerülnek ismét leírásra. Jól látszik, hogy a blokkvázlat előrevezető ágában továbbra is megmaradt az alapkivitelnél látott egyetlen szabályozó kör, a Pl típusú fordulatszám-szabályozó. A megoldás a következők szerint alakul. Az első probléma az, hogy sima ellenőrző jel eléréséhez szükséges szűrési időállandó nagy a gyors áramkorlátozás megvalósításához gyorsításkor és fékezéskor. Viszont egy ilyen felépítésű áramkorlátozó egység teljesen megfelelő a statikus nyomatékbeli túlterhelések kiküszöbölésére. Ennek az elvi felépítése nyomon követhető a 2. ábra I3, statikus áramkorlátozó egységében. A szűrt, sima ellenőrző jelet az I,lk áramkorlát-beállító áramkörbe vezetjük. Ez a kör megoldja a lassú statikus túlterhelésekből adódó áramkorlátozási feladatot. A gyorsítási és fékezési szakaszokban szükséges dinamikus, gyors áramkorlátozás feladatát egy másik áramkorlátozó kör végzi. \ nagy felharmonikus tartalmú, erősen hullámos egyenáramú jelből kî( csúcsegyenirányítóval elő lehet állítani, kis időkéséssel, közel sima áram visszacsatoló jelet, amit Jak dinamikus áramkorlát-beállító áramkörbe vezetünk, melynek küszöbértékét kívülről tudjuk befolyásolni. Az áramkorlátot szervohajtások esetén vagy az Idk kézi beállítású áramalapjel korlát beállító, vagy az Idk fordulatszámtól függő áramalapjel korlát beállító áramkör szolgáltatja. E két érték közül a VÁ automatikus választó áramkör választ. A VÁ automatikus választó áramkör kimenete az E fordulatszám hibajel erősítő I„k korlátértékét is befolyásolja, hiszen ismert, hogy a megengedett fordulatszám hibajel nagysága már önmagában is jelent egy áramkorlátot. A I„ = k-I — ahol Î az áram ellenőrző jel csúcsértéke, k pedig állandó — jelű dinamikus áramjel korlátozása és ezzel együtt az Idln dinamikus áramkorlátozó egység működése csak akkor érvényesül, ha az első, E fordulatszám hibajel erősítő a telítési szakaszon —I,k korlátértéken —üzemel. Tudniillik E fordulatszám hibajel erősítő kimenetének lineáris szakaszán a fordulatszám ellenőrző jelben jelenlevő, legkisebb rendszámú felharmonikus áram okozta komponens — általában 100, 150, 300 Hz — is megjelenik és ez „összelengést”, „összegerjedést” okoz I„ dinamikus áram5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
