169008. lajstromszámú szabadalom • Szabályozott villamos hajtás
169008 szempontjából szükséges tartomány a vezérelt áram szükséges pontosságát csak költséges és bonyolult elektronikus kiegészítő áramkörökkel lehet elérni. A tartóáram értéke tirisztorok esetében 100 mA nagyságrendű, ezzel szemben a viBamos hajtás telje- 5 sítményétől függően a motor maximális áramának értéke elérheti alOÓOO A értéket is. így az érzékelő áram átfogását legalább 1:100 000 (egyszerűbb esetekben 1 :1000) kell tervezni.' 10 Az ismert megoldásokban az érzékelés biztonságát oly módon növefik, hogy viszonylag nagy - 100-200 msec - időn át érzékelt nulla áramérték váltja csak ki az irányváltás engedélyezését. Ez az irányváltás szempontjából hátrányos, a sza- 15 bályozási idejét növeli. A fenti követelményeket többé-kevésbé kielégítő érzékelőt az eddig publikált irodalmak szerint több féle módon lehet kialakítani: 20 - Hall generátorral (a megoldás viszonylag drága, különleges stabilizátort igényel), - Nagyfrekvenciás szaggatós egyenáramú áramváltóval, itt már az 1 :1000 átfogás biztosítása is nehézségeket okoz, 25 - Telítődő nagyfrekvenciás szaggatós egyenáramú áramváltóval, melynél árammal arányos analóg kimenő jelet az áramváltó csak a kis áramtartományban biztosít. 30 A szükséges pontosság mindhárom esetben csak körülményesen és bonyolult műszaki megoldások árán biztosítható. Célunk a találmánnyal a fenti hiányosságok kiküszöbölése a vezérelt egyenirányítók összegyúj- 35 tását megakadályozó áramkörrel ellátott olyan szabályozott hajtás kialakításával, amely az ismerteknél rövidebb átkapcsolási idők elérését teszi — különösen nagy teljesítményeknél gazdaságos módon - lehetővé. 40 A találmány alapja az a felismerés, hogy a vezérelt egyenirányítóval szabályozott áramnak mindig jelentős felharmonikus tartalma van, és ez lehetővé teszi a nulla áramnak a felharmonikusuk vizsgálatával történő indikálását. Ha a szabályozott 45 hullámos egyenáram első és második differenciálhányadosa egyaránt nulla, ez kielégítő biztonsággal azt jelenti, hogy a szabályozott áram értéke tartósan nulla. Ezt a körülményt használtuk fel a villamos hajtás találmány szerinti kialakításánál, így 50 a szabályozott áram nagyságától nem függ az érzékelés biztonsága. A feladat találmány szerinti megoldásában a szabályozott villamos hajtás összegyújtást megakadályozó áramkörének a szabályozott áram hul- 55 lámosságát érzékelő áramdifferenciál-jeladója van, amelynek kimenetére egymással sorbakapcsolt egyenirányító, vágó és szűrő fokozat van kapcsolva, ahol a szűrő fokozat kimenetére logikai egység van kapcsolva. Az áramdifferenciál-jeladó előnyösen lég- 60 réssel ellátott vasmagból, a vasmag ablakán átvezetett, a szabályozott áram által átjárt vezetékből és a vasmagon elrendezett tekercsből áll, amelynek kivezetései alkotják az áramdifferenciál-jeladó kimenetét. 65 A logikai egység kapuzó illetve tiltó kimenetei a vezérelt egyenirányítók gyújtó egységeinek tiltó bemenetére és/vagy az áramszabályozóinak összegző bemenetére vannak kapcsolva. A találmány szerinti szabályozott hajtás áramirányának átkapcsolása 4 msec idő alatt megtörténhet hasonló biztonsággal, mint az ismert megoldásokban 100-200 msec átkapcsolási idő alatt, a berendezés különösen nagy szabályozott áramok esetén megbízhatóbb és egyszerűbb, mint az ismert megoldások, az érzékelés pontossága független a szabályozott áram értékétől. Az alábbiakban kiviteli példára vonatkozó rajz alapján részletesen ismertetjük a találmány lényegét. A rajzon: 1. ábra egyenáramú motor szabályozott reverzáló hajtásának tömbvázlata, 2. ábra váltakozóáramú motor szabályozott reverzáló hajtásának tömbvázlata, 3. ábra jelalakok: 3.11. ábra szabályozott áram jelalakja, 3.12. ábra szabályozott áram jelalakja, 3.13. ábra szabályozott áram jelalakja, 3.21. ábra a 3.11. ábra szerinti jelalak differenciálhányadosa. 3.22. ábra a 3.12. ábra szerinti jelalak differenciálhányadosa, 3.23. ábra a 3.13. ábra szerinti jelalak differenciálhányadosa, 3.31. ábra a 3.21. ábra szerinti jelalak egyenirányítás után, 3.32. ábra a 3.22. ábra szerinti jelalak egyenirányítás után, 3.33. ábra a 3.23. ábra szerinti jelalak egyenirányítás után, 3.41. ábra a 3.31. ábra szerinti jelalak integrálás után, 3.42. ábra a 3.32. ábra szerinti jelalak integrálás után, 3.43. ábra a 3.33. ábra szerinti jelalak integrálás után. Az 1. ábrán egyenáramú 1 motor szabályozott reverzáló hajtása van feltüntetve, ahol az 1 motor háromfázisú váltakozó feszültségű hálózatról az egyik forgásirány esetén 2 áramirányítón át, másik forgásirány esetén 3 áramirányítón át van táplálva, ahol a két 2, 3 áramirányító polaritása egymással ellentétes. Az áramirányítókhoz egy-egy 4, 5 gyújtóegység tartozik, amelyek 32 bemenetére összegképző 6, 7 áramszabályozón és különbségképző 8, 9 szerven át fordulatszámszabályozó 10 egység van csatlakoztatva. Az 1 motor armatúrakörébe 5 sönt van iktatva, amelynek kimenő vezetékei a különbségképző 8, 9 szervekre csatlakoznak. Az 1 motor armatúrakörébe áramdifferenciál-jeladó, célszerűen induktív jeladó van kapcsolva, a szabályozott árammal átjárt vezeték az érzékelő légréssel ellátott 11 vasmagjának ablakán van átvezetve. Áramdifferenciál-jeladónak nevezzük azt a jeladót, amelynek kimenetén a mért áram differenciálhányadosával arányos jel - pl. feszültség - jelenik meg. A vasmagon 12 tekercs van elrendezve, amelynek kivezetéseire diódákból álló 13 egyen-2
