178937. lajstromszámú szabadalom • Statikus frekvenciaváltóról táplált státorfrekvencia változással működő aszinkron vagy szinkronmotoros hajtás önvezérléses rendszerű közvetlen fluxus szabályozással
5 178937 meg. A tj integrálási idő nagysága, ha az UF jel ugrása zérus értéknél következik be, az 1 ti Unm-Uv= - J u,dt' (1) r o s összefüggésből számítható ki, amelyben UNM feszültség1 áll. az Up jel legnegatívabb értékét jelöli, Uv és Uj feszültség a V, illetve I bemenetek feszültsége, r az integrálási időállandó. Ha a K késleltető áramkör S és P kapcsait össze- io kötjük (Us = Up), akkor egy olyan önrezgő kapcso-1 1 r , láshoz jutunk, amelynek fj ------ — frekvenciája + tj = tk az Uv és ui feszültség függvénye. Ha ts <€ tj, és 15 upnek U1M = áll. értéket adunk, akkor 1_ 1 ——-----------rUj M h (Unm-Uv) azaz fj frekvencia és U1M feszültség között egyenes arányosság áll fenn, s az arányossági tényező az Uv feszültséggel változtatható. A V és I bemenetek által biztosított beavatkozási lehetőség teremti meg 25 a fentiekben ismertetett K késleltető áramkör célszerű felhasználását a frekvenciaváltóról táplált szinkron- és aszinkron motoros hajtások fluxusszabályozó körében. A találmány szerinti hajtás egy példaképpeni kivi- 30 teli alakjának blokkvázlata a 3. ábrán látható. A H hálózathoz csatlakozó egyenirányító belső áramvisszacsatolással rendelkezik. Kimenőárama a KÁ közbenső áramkörön át táplálja az IV invertert. A kimenőáram nagysága az x2 vezérlőjel által vezérel- 35 hető. Az IV inverter X| vezérlő jelét - amely a státor frekvencia hatszorosával megegyező frekvenciájú impulzussorozat - a K késleltető áramkör P kimenete szolgáltatja, amely kimenet az önrezgő kapcsolás kialakítása érdekében össze van kötve a K 40 késleltető áramkör S bementével. A K késleltető áramkör integráló hatású I bemenetére a D egyenirányító kimenete csatlakozik, amely D egyenirányító bemenetét közvetlenül, vagy az FV feszültségváltó közbeiktatásával a motor ui státorfeszültsége 45 táplálja. A K késleltető áramkör V bemenetére csatlakozó feszültséget ilyen elrendezés esetén jó közelítéssel az M motor státorfluxus alapjelének tekinthetjük, ugyanis az integráló hatású I bemenetre csatlakozó Uj feszültség arányos az M motor Ui státor- 50 feszültségével, azaz Uj = cuj. Minthogy az ux feszültség integrálása hatodperiódusonként újra és újra az Uv feszültség által megszabott kezdeti értékről kiindulva történik, s ez idő alatt Uj-t állandónak tekintjük, az (1) összefüggés alapján 55 Aíjdt = — (U'nm-Uv) (3) o c Az Uj státorfeszültség integrálja jó közelítéssel arányos a státorfluxussal, tehát az előbbi összefüggésből- (UNM-Uv) = k*, (4) c 65 adódik, amelyben k = áll. A (4) összefüggés szerint, a \l/j státorfluxus nagysága Uv feszültség által irható elő, ezért Uv feszültség a \p* fluxus-alapjelnek felel meg. Amennyiben Uv = áll., a K késleltető áramkör felhasználásával létrehozott fluxusszabályozó hatodperiódusonként állandó fluxus kialakítására törekszik. Állandó fluxus esetén, ha a fordulatszám szabályozás pontosságával szemben nincs szigorú előírás, az E egyenirányító x2 vezérlő jelét előállító FU feszültségszabályozó - melynek ellenőrzőjelét a D egyenirányító kimenőjele szolgáltatja, - fordulatszám szabályozóként is működhet, mivel állandó fluxus esetén az U* feszültség alapjel által egyúttal a fordulatszám is változtatható fordulatszám érzékelő nélkül. Az előbbiekben leírt, FU feszültségszabályozóval ellátott IV inverterről táplált frekvenciaváltós hajtás állandó fluxusú üzemet eredményez. Részletesebb elemzés azt mutatja, hogy számos műszaki-gazdasági előny érhető el (pl. jobb hatásfok), ha a 1)* fluxusalapjelet a nyomatékkai, vagy az egyenáramot meghatározó x2 vezérlőjellel célszerű függvénykapcsolatba hozni. Ennek érdekében a K késleltető áramkör V bemenetére egy A arányos tagon keresztül az x2 vezérlőjel csatlakozik. Az IV inverter kommutálóképességét biztosító legkisebb, illetve a hajtás túlterhelés elleni védelmét szolgáló legnagyobb megengedett egyenáram az x2 vezérlőjel korlátozásával állítható be. Belátható, hogy amíg az M motor státoráramát és státorfluxusát egymással arányosan változtatjuk, az M motor státorfeszültség és fázisáram vektora közötti szög, azaz a fázisszög állandó, ami jó közelítéssel (a státor ellenállás elhanyagolásával) állandó státoráram és státorfluxus közötti szöget (állandó nagyságú, ún. nyomaték-szöget) eredményez. (Az irodalomban gyakran a státoráram és a rotor fluxus közötti szöget nevezik nyomaték-szögnek.) Minthogy az áraminverterről táplált aszinkron motoros hajtások lengési hajlama szorosan összefügg a nyomaték-szög lengéssel, ennek állandó értéken tartásával a teljes terhelési tartományban jó dinamikájú, stabilis működés érhető el. A fentiekben leírt szabályozó kör működése biztosítja a fluxus terheléstől függő változtatását, szabályozott fordulatszámú hajtás a további FSZ fordulatszám szabályozó vagy frekvencia-szabályozó kör segítségével alakítható ki. Mint ismeretes, az áraminverteres hajtások csak zártszabályozási körrel stabilisak. Annak érdekében, hogy a találmány szerint kialakított, áraminverterről táplált aszinkron motoros hajtás áramszabályozó köre az E egyenirányító-feszültség maximális értékének elérésekor meg ne szakadjon, és a rendszer instabillá ne váljék, célszerű a \p* fluxus alapjel nagyságát csökkenteni, ha az E egyenirányító kivezérlésének határát megközelítjük. Az E egyenirányító kimenőfeszültsége az Um min <UM <UMmax tartományba eső vezérlőfeszültség hatására változik, az UM < UM min, illetve Um -> UMmax vezérlőfeszültség telítést eredményez. Az olyan üzemállapotban - pl. nagy fordulatszámokon — amikor a terhelés növekedésének hatására az Um vezérlőfeszültség azonos nagyságú lesz a kivezérlési korlátot meghatározó KM alapjelforrás által beállított U|$ < UMmax alapjellel, az FSZK szabályo3
