167668. lajstromszámú szabadalom • Berendezés aszinkron gép vezérlésére vagy szabályozására
13 167668 14 szorzó van kötve. Egy az előzőekben említett különbség- szögtől függő érték képzése Önmagában ismert analóg vag"y digitális módon működő elemekkel történhet, mint például forgó függvénygenerátorokkal, vagy fázisszögmérő készülékekkel, A különbségi szögtől függő érték képzésének különösen egyszerű módját ismertetjük a találmány egy további kialakítása szerint. Ebben négy szorzót alkalmazunk, amelyeket a vektorkomponens feszültségekkel és a kétfázisú generátor kimenő feszültségeivel táplálunk, és a szorzók kimenő feszültségeit két Összegező erősítőre vezetjük oly módon, hogy azoknak kimenetein a különbségi szög szinuszával és koszinuszával arányos jelek keletkeznek, amelyeket hányadosképzőré vezetve a különbségi szög tangensével arányos értéket kapunk. A 18. ábra szemlélteti a találmány szerinti berendezésben a simitó alkalmazását, például egy 2. ábra szerinti elrendezésnél; itt az egymással megegyező alkatrészekre azonos hivatkozási számokat alkalmaztunk, A h javitótagok kimenetén fellépő és főleg a forgórész hornyolása által okozott felharmonikusokat még tartalmazó forgómező vektor komponenseknek megfelelő feszültséget -a későbbiekben belső felépítése szempontjából még részletesen ismertetésre kerülő - találmány szerinti simitó G vektoranalizátor bemenő 108 és 109 kapcsaira vezetjük. A simitó G vektoranalizátor ezeket fázishelyesen két, az állórészre vonatkoztatott felharmonikusmentes vektor komponensnek megfelelő feszültséggé alakítja át, amelyek f = e J ¥ egységvektort irnak le, amelynek iránya mindenkor a pillanatnyi forgómező tengelyének irányába mutat, A simitó G vektoranalizátor cos "f és sin *f komponenseknek megfelelő kimenő feszültségeit 6 vektorkomponens átalakitóra vezetjük, amely két, a forgómező tengelyére vonatkoztatott bemenő b és w vezetőjellel két megfelelő, az állórészre vonatkoztatott vektor komponenst képez az állórészáram vezérlésére. A 6 vektor— komponens átalakitó - amint azt a 6, ábrával kapcsolatban-magyaráztuk - négy szorzóból és két Összegező erősitőből áll és 19 kapcsán b cos *f - w sin ~f , kimenő 20 kapcsán pedig b sin f + -w cos -f értékű feszültséget szolgáltat, amelyek például a kétfázisú komponensek háromfázisú komponensekké átalakitó 7 tagon át a 2 beállitótag beállitóbemeneteire vannak csatlakoztatva. A 18, ábra szerinti berendezés elvi működésmódját először a 19. ábrán látható vektordiagram alapján magyarázzuk, A vektordiag-. ramon egy előre megadott sik E vektort, például egy forgóvektort ábrázolunk, <£_ fázisszöggel derékszögű álló koordinátarendszerben, amelynek r és j tengelyei vannak, és ezen E vektornak a koordinátatengelyekbe eső El és E2 komponensei vannak, A komponenseknek most az alapharmonikuson kivül még felharmonikusuk is van, amit vektoriálisan ugy ábrázolunk, hogy a forgó E vektor alapharmonikus K vektorból és egy mindenkor ennek hegye körül körbeforgó felharmonikus E vektorból tevődik össze. Ha az E vektor fázisszöget <£_ -vei jelöljük, akkor az E vektor <£ fázisszöge ós az !\ vektor <C fázisszöge közötti különbségi szop periodikusan változik + cT és - cT értékek között, ugy hogy ennek időbeli középértéke nulla. Megforditva, azt mondhatjuk, hogy minden A vektor, amelynek fázisszöge oc t ós amelynél az előre megadott K vektor fázisszögéhez képest képzett £. - ot fáz.is.szögkülönbség középértékben eltűnik, m indénkor az K irányában kell hogy mutasson, és ez a megáilapitás független az előre megadott 1. vektor értékétől és szögsebességétől, valamint az K vektor értékétől és szögsebességétől, vagyis az illető felharmonikus rendszámától, ós a megáilapitás több felharmonikus egyidejű fellépése esetén is helytálló, A 20. ábra tömbvázlat szerű ábrázolásban mutatja a találmány szerinti simitó G vektoranalizátort. A vektoranalizátor önmagában ismert felépítésű kétfázisú 11h generátort tar— talmaZj amely egy vektor felharmonikusmentes sin ct és cos o; komponens feszültségeit szolgáltatja. A kétfázisú generátor által szolgáltatott vektor <x fázisszöge emellett arányos frekvenciaszabályozó 12H bemenetére adott jel időszerinti integráljával, amely jelet viszont 11 _r > Jr I-szabályozó kimenő jele képezi, . ^ Ilyen módon a llr > P"l-szabályozó kimenő jele meghatározza a kétfázisú generátor által leadott vektor szögsebes ségét, ill. az ezt képviseli") kimenő f es ziilt ségek frekvenciáját, A kimeneti 110 ós 111 kapcsokon fellépő szinusz . és koszinusz alakú feszült ségek egy egységvekiQ tor t ii íiak le, amelynek oc a fázisszöge. "Ezen egységvektor komponens feszült ségéit, valamint a simítandó K = 1K I e^ vektor El és E2 komponens feszültségeit vektoriális 11.6 szorzótagra vezetjük, amelynek felépítése a már korábban emiitett. 6 vektorkomponens átalakitóra hasonlit. A lló szorzótag kimenő 117 ille'5 toleg 118 kapcsaink két feszültség jelenik meg, amely a bemenő E vektor E értékével, valamint a különbségig - oc szög szinuszával, illetőleg koszinuszával arányos. Ha a 118 kapcsot 119 hányadosképző osztó-bemenetével, mig a 117 kapcsot annak osztandó-bemenetével kötjük össze, 20 akkor a 119 hányadosképző kimenetén a különbségi cl - oc szög tangensével arányos feszültség keletkezik. A 118 kapocs és az osztóbemenet közé kapcsolt 120 dióda egyértelmű Összefüggést biztosit a 119 hányadosképző bemenő és kimenő feszültsége között a különbsége <£ -, °C szög + IT és -T" közötti tartományában, azál^5 talf hogy a 119 hányadosképző kimenő értéke akkor, amikor a '119 hányadosképző kapcsán pozitív értékek vannak, a különbségi - szög tangensével arányos feszültség lesz, egyébként azonban a 119 hányadosképző kialakítása által meghatározott maximális kimenő értéket képez, 30 amelynek előjele megegyezik a különbségi £, -cC szög szinusz függvényének előjelével. Az eddig ismertetett berendezés működésmódja a következő, A 115 PI-szabályozó az be szögsebességgel arányos kimenő jelének változtatásával és ezáltal a kétfázisú 11** generátor fázis szögének változtatásával stacioner álla— 35 pot beállítására törekszik, amelyet akkor ér el, ha a 115 PI-szabályozó bemenő jele középértéken eltűnik, A 115 PI-szabályozó bemenő jele ekkor periodikusan fog ingadozni a nulla érték közül a + tg rC értékek között. A — max 115 PI-szabályozó kimenő jele ennek megfelelő-40 en ingadozik, ez azonban gyakorlatilag tetszőleges mértékben csillapítható, ha a PI-szabályozó arányos erősítését elég kicsire, mig utánállitási idejét elég nagyra választjuk. A felharmonikus.ok által előidézett ezen ingadozások csillapítása azáltal adott, hogy a kétfázisú 114 generátor bemenő jele és a kétfázi^^ su XXk generátor két kimenő feszültsége által képviselt oc fázisszög érték között integráló Összefüggés áll fenn. Ilyen módon a 110 és 111 kapcsokon levő kimenő feszültségek által leirt vektor fázishelyzete tekintetében igen csekély mértékben fog ingadozni az alapharmo-50 nikus E vektor helyzete körül, ugy hogy a 110 és ^111 kapcsokon lévő feszültség által meghatározo11 egységvektor gyakorlatilag az Í: vektor irányába fog mutatni. Ennél a beszabályozott állapotnál azonban a 118 kapcson fellépő feszültség, amelynek értéke lE (cos /<£ - oc /, mindenkor az E vektor vetülete lesz 55 az E vektoron, amely vetület nagysága az E vektor értékével periodikusan ingadozik. Egy" másodfokú késleltető tag segítségével, amely 122 integrátort tartalmaz, amelynek kimenő jele egy eléje kapcsolt 121 Pl-erősitő bemeneté-» re van visszacsatolva, a 115 PI-szabályozó ki-00 ögyenlitett állapotában az alapharmonikus vektor értékével ingadozó feszültséget a 118 kapcson elég jó lehet simítani, ugy hogy a 122 integrátor 123 kapcsán olyan feszültség áll rendelkezésre, amely pontosan megfelel az E vektor nagyságának. Célszerű, ha a 121 Pl-er'ősitő és a 122 integrátor paraméterei megegyez-65 nek a megfelelő 115 PI-szabályozó és lik generátor paramétereivel, ugy, hogy a megfelelő jelfolyam szakaszok azonos átmeneti viselkedés 7
