190765. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés a kisfrekvenciás nzomatéklüktetések csökkentésére áraminverterrel táplált háromfázisú villamosgépeknél
5 190765 6 hátrányait kiküszöbölje olyan eljárás alkalmazásával, amely lehetővé teszi a lüktető nyomatékok éa a járulékos veszteségek további csökkenését. A találmány eljárás és kapcsolási elrendezés a kisfrekvenciás nyomaték-lüktetések csökkentésére áraminverterrel táplált háromfázisú villaraosgépeknél. A találmányt az alábbi rajzok alapján ismertetjük: Az 1. ábra a hajtás erősáramú hatásvázlatát, a 2. ábra az áraminverter egy lehetséges felépítését, a 3. ábra az áram Park-vektor pályát állő kordinátarendszerben, a 4. ábra az áram Park-vektor pálya szinkron forgó rendszerben, az 5. ábra az áram Park-vektor pályát a találmány szerinti eljárás esetén mutatja. A 6. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés rajza. A 7/a ábra az „f" függvénykapcsolatot, a 7/b ábra a valóságos áram és fluxus Park-vektor pályákat a találmány szerinti eljárás esetén ábrázolja, a 8. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy kiviteli alakját mutatja be, a 9. ábra egy kapcsolási elrendezés a találmány gyakorlati megvalósítására, a 10/a, b, c ábrák a nyomaték, az egyenáram és az áramalapjel időfüggvényeit egy valóságos rendszerben TBÁ (Taktuson Belüli Áramszabályozás) alkalmazása esetén mutatják, a 11/a, b ábrák az áram és fluxus Parkvektor pályákat egy valóságos rendszerben TBA alkalmazása esetén ábrázolják. A Park-vektorok elméletéből ismert, hogy az aszinkron motor m nyomatéke, a sztátor-áram I Park-vektor, és egy Y rotor fluxus, pl. a redukált rotorfluxus vektorába sorozataként adódik. Abszolút értékkel: m = I-Y'sin oc ahol « a terhelési szög, a sztátor-áram I Park-vektor, és a redukált Y rotorfluxua szöge, (lásd a 4. ábrán) _ A kalicka nagy induktivitása miatt a Y rotorfluxus, jó közelítéssel tiszta alapharmonikus, végpontja egy körön mozog, közel állandó sebességgel. A sztátor-áram X Park-vektor, azonban a 3. ábra szerinti 60°-os ugrásokkal halad előre, míg abszolútértéke az áramgenerátoros táplálás miatt nem változik. A 4. ábra szinkron forgó rendszerben mutatja a sztátor-áram I Park-vektort, és Y rotorfluxus Park-vektort, amely egy helyben áll, míg I Park-vektor végpontja egy 60°-ob középponti szögű körivdarabon mozog egyenletes sebességgel, úgy, hogy az ábrán bejelölt ,.B" pontból a taktus végén visszaugrik az „A"-ba. A 4. ábrán látható, hogy a két vektor <x terhelési szöge, folyamatosan változik a taktus folyamán, ill. a végén 60°-kal ugrásszerűen megnövekszik (motoros üzem). Ennek megfelelően a nyomaték, amely arányos a sztátor-áram I Park-vektor, a Y rotorfluxusra, merőleges tengelyre, vetett vetületével, is folyamatosan változik a taktus alatt és ugrása van a taktus végén. Mivel a közbenső egyenáramú kört vezérelhető áramgenerátor táplálja, az alapgondolat az, hogy az Id egyenáramot, és ezzel a sztátor-áram pillanatértékét a taktus alatt úgy kell változtatni, hogy a sztátor-áram I Park-vektor, éa a Y rotorfluxus, abszolút értékének, valamint az cc terhelési szög, szinuszának szorzata, (I • Y sin <c) minden időpillanatban állandó legyen. így ideális áramgenerátort feltételezve, melynek árama időkésés nélkül követi az alapjelet, elérhető, hogy a nyomaték időfüggvény állandó terhelés esetén időben változatlan, lüktetésmentes, sima, egyenes legyen. Az 5. ábra mutatja az ennek az esetnek megfelelő Park-vektor pályákat. A sztátor-áram T Park-vektor végpontja a 7 rotorfluxussal párhuzamos egyenesen mozog, így a nyomaték, amely a Y rotorfluxusra merőleges tengelyre vetett vetülettel arányos, valóban állandó. Ezt az állapotot úgy tudjuk megvalósítani, hogy első lépésben valamely, a háromfázisú villamosgép pillanatnyi üzemállapotára jellemző, méréssel ellátott mennyiség pl. kapocsfeszültség, fluxus vagy fordulatszám felhasználásával előállítjuk az costans f(Wit) =-----------------------------vagy Y (Wit) ■ sintc(Wit) constans A W -Y (oc) • sinoc (ahol Wi = a primer szögsebesség t = az idő Wit = a villamos szög cC = a terhelési szög cc(Wit) = az oc terhelési szög Y(Wxt) a Wit villamos szög függvényében. a Y redukált rotorfluxus Y (cc) Park-vektor abszolút értéke, a Wit villamos szög függvényében. a Y redukált rotorfluxus függvényt, Park-vektor abszolút értéke, az <£ terhelési szög függvényében.) majd második lépésben ezen függvénynek megfelelően szabályozzuk a há-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
