169236. lajstromszámú szabadalom • Villamos hajtás
21 169236 22 A fentiekből következik, hogy a javasolt villamos hajtásnál az áramirányítós motor fordulatszámszabályozójának működése abban nyilvánul meg, hogy megszünteti a kevésbé terhelt villamos motor fölös nyomatékát. Világos, hogy feszültség- 5 szabályozóként különféle ismert amplitúdó- vagy fázishosszhatású szabályozók használhatók fel. Egy"utas tranzisztoros átkapcsoló esetén a feszültségszabályozót célszerű olyan járulékos tranzisztorként kialakítani, amely sorba van kapcsolva a fő tran- 10 zisztorokkal, továbbá olyan diódaként, amely ellentétes értelemben van a tápáramforrásra-kapcsolva és áthidalja a szinkrongép tekercselésrészeit. Egy ilyen szabályozó analóg az egyenáramú kommutátoros motorral ellátott, nem reverzibilis impulzus- 15 fokozat ismert kapcsolásával. Kétutas tranzisztoros átkapcsolok esetén a feszültségszabályozót célszerű az átkapcsoló alsó, illetve felső ágában elrendezett főtranzisztorokra építeni, amelyek impulzusmodulátorral működhetnek 20 együtt. A 17. ábrán vázolt villamos hajtás felépítése lényegében véve azonos a már tárgyalt 13. ábra szerinti villamos hajtáséval. A különbség csupán abban van, hogy az elhangolódást meghatározó 25 egységek száma nagyobb (általánosságban m(m— 1) N , vagyis egyenlő az rn számú áramirányítós motor másodrendű kombinációinak számával, 30 továbbá abban, hogy más típusú a fordulatszámszabályozó, nevezetesen áramszabályozó (például 133-as hivatkozási szám), amely a szinkrongép gerjesztőtekercsének áramkörébe van beiktatva. A villamos hajtás a következőképpen működik. 35 Azonos áramirányítós motorok és egyenlő terhelőnyomatékok mellett a 112, 113, 114 szinkrongépek tekercselésrészeinek átkapcsolása például optimális 0O bekapcsolás-sietési szögnél következik be (18. ábra). A 112, 113, 114 szinkrongépek forgó- 40 részei szinkronban forognak, ezért az elhangolódást meghatározó egységek 143, 144, 145 kimenetein nem lép fel jel. A 131, 132, 133 áramszabályozók például névleges gerjesztőáramot biztosítanak, amelynek adott forgási sebesség mellett meghatá- 45 rozott E elektormotoros erő érték felel meg. Ez mindegyik szinkrongépre nézve azonos (E] 12 = -Ei 1 j = Ei 14). Azonos tápfeszültségek esetén a szinkrongépekben azonos áramok folynak (i'i 12 = Ii 13 = Ii 14)- 50 Tegyük fel, hogy a 113 és 114 szinkrongépek tengelyén csökkent a terhelőnyomaték, mégpedig a 114 szinkrongép tengelyén nagyobb mértékben, mint a 113 szinkrongép tengelyén. 55 Fordulatszámszabályozó nélküli villamos hajtásnál (2. ábra) ebben az esetben fáziselhangolódás jön létre a szinkrongépek forgórészei között: a 114 szinkrongép forgórésze siet a 113 szinkrongép forgórészéhez képest, az utóbbi pedig siet a 112 60 szinkrongép forgórészéhez képest, miáltal a jobban terhelt áramirányítós motor átkapcsolása az optimális értéktől eltérő negatív 0,, 2 szög mellett és a kevésbé terhelt áramirányítós motorok átkapcsolása pozitív ©ii3 és ©ii4 szögek mellett kö- 65 vetkezik be (19. ábra). Ekkor a kevésbé terhelt áramirányítós motorok jelentékeny I113 és In 4 áramokat vesznek fel, ami a villamos hajtás hatásfokát csökkenti. Az adott kapcsolású villamos hajtásnál abban az esetben, ha a forgórészek között fáziselhangolódás jön létre, az eltérést meghatározó egységek 143, 144, 145' kimenetein olyan jelek lépnek fel, amelyek a 115 és 116, 116 és 117, 117 és 115 helyzetadók jelei közötti eltérés abszolútértékével azonosak és értékükre nézve ezek fáziselhangolódásával arányosak. A vizsgált esetben, azaz amikor a 114 szinkrongép forgórésze siet a 113 szinkrongép forgórészéhez és az utóbbi a 112 szinkrongép forgórészéhez viszonyítva, az elhangolódást meghatározó 134, 135, 136 egységek 153, 155 és 156 kimenetein lép fel feszültség. A 147, 149 és 150 vezérlőkapcsolók bekapcsolnak. Ebben az esetben az elhangolódás abszolutértékét meghatározó 143, 144 és 145 kimenetekről a jelek a 132 és 133 áramszabályozók bemeneteire kerülnek. A 144 és 145 jelek közül a nagyobbik lesz a 133 vezérlőjele. Ebben az esetben a vezérlőjel a 145 jel lesz. A 143-ból a 132 áramszabályozóba jutó jel értéke kisebb, mint a 145 kimenetről a 133 áramszabályozóba jutó jelé. Az áramszabályozók úgy vannak kialakítva, hogy ha bemenetükre jel kerül, a gerjesztőtekercsekben nő az áram. Az adott esetben a 129 gerjesztőtekercsben folyó áram nagyobb, mint a 128 gerjesztőtekercsben folyó, ami adott sebesség mellett az ellenelektromotoros erő értékének változását vonja maga után. A vizsgált esetben E] 14 >E]! 3 >Ei 1 2 » ami a felvett Ii i4<Ii 13<Ii 12 áramok csökkenését, a fölös forgatónyomaték kiküszöbölését és a fáziselhangolódás (20. ábra) kiegyenlítődését eredményezi. Ha az elhangolódási jelnek az áramszabályozó által való erősítésénél az erősítési tényező elég nagy, a maradó A© szabályozási eltérés értéke jelentéktelen. A javasolt villamos hajtásnál a rendszerben a terhelőnyomatékok vonatkozásában előfordulható bármely más elhangolódásnál biztosítva van ä fellépő fáziselhangolódás folyamatos kompenzációja és a kevésbé terhelt áramirányítós motor fölös nyomatékának kiküszöbölése. A gerjesztőtekercsek áramkörében levő áramszabályozók tetszőleges amplitúdó- vagy impulzushosszhatású kapcsolásban, például feszültségnövelő berendezéssel ellátott kapcsolásban, kivitelezhetők. A 21.ábi;án vázolt villamos hajtás felépítése teljesen azonos a 13. és 17. ábrán bemutatott villamos hajtásokéval, csak a fordulatszámszabályozó más típusú, mégpedig a forgórészhelyzetadó vezérlő áramkörébe beiktatott olyan feszültségszabályozó, amely lehetővé teszi a kimenőjelek fázishelyzetének eltolását. A villamos hajtás a következőképpen működik. Azonos áramirányítós motorok és egyenlő terhelőnyomatékok esetén a 158 és 159 szinkrongépek tekercselésrészeinek átkapcsolása például optimális ©o szög mellett történik (22. ábra)'. A 158 és 159 szinkrongépek forgórészei azonos fázissal forognak, ezért az elhangolódás abszolutértékét meghatározó 174 kimeneten nincs jel. Tételezzük fel, hogy a 159 szinkrongép tengelyén csökkent a terhelőnyomaték. Fordulatszámszabályozó nélküli villamos 11
