171203. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés aszinkron motor lengéseinek kiküszöbölésére

3 171203 4 Az önlengések kiküszöbölésére ennél tökéletesebb mód a rezgőkörre jutó energiamennyiség határolása az egyenirányító kimeneti áramával arányos visszacsatolással. E megoldásnál fojtótekercs végzi a határolást, amelyen vagy rövidrezárt tekercset, vagy előmágnesezett tekercset alkalmaznak (Usmanow S. Z.—Chamudchanow M. Z.: Káros önlengéseket csillapító berendezés, Szerzői Tanúsítvány Nr. 167 563, 1966, VIII. 7.; Chamudchanow M. Z.—Usmanow W. Z.: Űj eljárás kapcsolóelemeket tartalmazó nemlineáris elektronikus rendszerek önlengéseinek megszüntetésére (Második össz-szövetségi Főiskolai Konferencia, Taskent, Tud. akadémia kiadványa.) Az eljárás alapgondolata az, hogy azt a teljesítményt, amely a motor állórészében a lengések fenntartásához szükséges lenne, előzetesen egy rövidrezárt tekercsben felhasználják, amelynek hatása olyan, mintha passzív differenciáló berendezést kapcsoltak volna be a rendszerbe. Ez az eljárás azonban csak olyan inverterek esetében alkalmazható, amelyeknek nincs reaktív terhelőáramot átengedő diódájuk. Emellett a bemeneti induktivitás nagy, a terhelőáram pillanatnyi értékét kizárólag az egyenirányító árama szabja meg. Öngerjesztéses frekvenciaátalakítók alkalmazásánál lengések akkor is felléphetnek, amikor a fojtótekercsben nincs is áram, mivel létezik egy zárt, független rezgőkör, amelyet a motor állórészének tekercse, a kapcsolóelemek és a szűrőkondenzátor képez, amelynek nagy kapacitása van. Célunk a találmánnyal frekvenciaátalakítóról táplált aszinkron motorok önlengéseinek kiküszöbölése a szabályozása széles sávjában, és az öngerjesztéses inverter kommutációjának megbízhatóbbá tétele. A feladat találmány szerinti megoldásában egy a motor reakcióárama lengéseinek kisfrekvenciás összetevőivel arányos korrekciós jelet formálunk, a frekvenciaátalakító vezérlő körére a motor reaktív áramának differenciálhányadosával arányos jelet kapcsolunk. A találmány szerinti berendezésnek a visszáramegyenirányítóra kapcsolt, a terhelés meddő összetevőjét érzékelő jeladója és a jeladó kimenetére kapcsolt differenciáló egysége van, amely egység kimenete az alapjeladó egység kimenetével van láncba kapcsolva. A berendezésben a differenciáló egység például egyenirányítóból, LC-szűrőből és RC-tagból áll, amelyek egymással sorba vannak kapcsolva; a jeladó érzékelő ellenállásból, csatoló kondenzátorból és leválasztó transzformátorból áll, míg az alap jeladó egység egy feszültségforrásra kapcsolt potenciométer, amelynek leszedője van a differenciáló egység egyik kimenő kapcsával öszszekötve. A találmány szerinti berendezés 100 kW teljesítményű kísérleti példányainál tirisztoros frekvenciaátalakítót alkalmaztunk. A rövidezárt forgórészű aszinkron motorok fordulatszámainak szabályozása 5—60 Hz között változtatható frekvenciával és 0—380 V között változtatható feszültséggel történik. A kísérlet eredménye szerint a megoldás nagyon jól bevált. Az adott tirisztoros frekvenciaátalakítónál a feszültség és frekvencia állandó aranyát az álló-5 rész tekercselésének hatásos ellenállásán létrejövő feszültségesés kompenzáló hatása biztosítja. A motor indítása a tetszőleges, előre megadott sebesség eléréséig a frekvencia szabályozásával történik, a fordulatszámszabályozás folyamatos, 10 és a berendezés frekvencia vezérelt vagy dinamikus fékezését teszi lehetővé. A frekvenciaátalakítóba túláramvédelem, az invertáló tirisztorok összegyújtását megakadályozó védelem, külső és belső rövidzár elleni vé-15 delem van beépítve. A kimenőfeszültség és frekvencia tartásának pontossága 1—2%, hatásfok 0,8—0,94, teljesítménytényező 0,85. A találmányt az alábbiakban közelebbről is-20 mertetjük a rajz alapján, amelyen a találmány szerinti berendezésre vonatkozó kiviteli példa van feltüntetve. A rajzon az ábra a berendezés tömbvázlatát mutatja. Az alkalmazott megnevezések általánosan ér-25 telmezendők, tehát a megkívánt funkciót megvalósító bármely elem beleértendő a megnevezésbe. A találmány szerinti eljárásban a terhelés áramának meddő összetevőjét érzékelő 1 jeladó, 30 vagy a terhelés teljesítményének meddő összetevőjét érzékelő 2 jeladó jelét differenciáló 3 egységbe vezetjük, amelyben 4 motor reaktív áramának (ill. teljesítményének) kisfrekvenciás komponenseivel arányos, polaritáshű jelet képe-35 zünk. Ezután ezt a jelet — mint pozitív vásszacsatoló jelet — a frekvenciaszabályozó alapjellel együtt a frekvenciaátalakító frekvenciaszabályozó 5 egységére vezetjük. 40 A találmány szerinti berendezésben pl. tirisztoros vagy diódás hídkapcsolással megvalósított 6 egyenirányító van a hálózatra kapcsolva, és a feszültségszabályozó alapjellel vezérelve. Az egyenirányító kimenetén szűrő van, amely 8 45 tekercsből és 9 kondenzátorból áll, amellyel öngerjesztésű 10 inverter és 11 visszáramegyenirányító van párhuzamosan kapcsolva. A frekvenciaátalakító kimeneti jelének frekvenciája a frekvenciaszabályozó 5 egység segítségével sza-50 bályózható. A meddő Ip terhelőáramot érzékelő 1 jeladó vagy a meddő Qp teljesítményt érzékelő 2 jeladó jele differenciáló 3 egységbe jut, ez formálja ezt a bemenő jelet és additív módon alapjeladó 12 egység kimenetén megjelenő alap-55 jellel összegezi. Az így kialakított vezérlőjel határozza meg a frekvenciavezérelt villamos hajtás üzemállapotát. A differenciáló 3 egység megépíthető például 60 13 egyenirányítóval, amelynek kimenetére 14 LC-szűrő és 15 RC-tag csatlakozik. Az 1 jeladó például érzékelő ellenállásból és csatoló kondenzátorból kialakított 16 RC-tagból és leválasztó 17 transzformátorból állhat. 65 Az alapjeladó 12 egység — amellyel a meghaj-2