185385. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés áramszabályozást is magában foglaló fordulatszám szabályozásra
2 A találmány tárgya eljárás és az eljárás foganatosítására alkalmasan kialakított kapcsolási elrendezés alárendelt áramszabályozással működő fordulatszám-szabáíyozókhoz, amelynél biztosítható hogy a fordulatszám-szabáiyozó (függetlenül annak P, Pl vagy PÏD jellegétől> mindig az arányos szabályozási tartományban működjék. Ilyen szabályozókat alkalmaznak pl. előnyösen félvezetős hajtás-szabályozó berendezésekben. A technika állása szerinti,alárendelt áramszabályozássa! kialakított fordulatszám-szabályozók. működését az 1. ábrán mutatott péidakénti tömbvázlat kapcsán ismertetjük. Az 1. ábrán látható elrendezésben A alapjeladóra láncban a forduiatszám-aíapjelhez illeszkedő első MN meredekség-korlátozó, első SZF szabályozó áramkör, előnyösen, de változó fluxuséi gépek esetében minden esetben második MÁ meredekség-korlátozó, első további KÁ korlátozó, második SZÂ szabályozó áramkör és - második további KGy korlátozón át - BA beavatkozó szerv csatlakozik, mely BA beavatkozó szerv például tartalmazhat egyenfeszíiitség/impulzus jelátalakítót és vezérelhető áramirányítót. Az első MN meredekség-korlátozó egy bemenetére közvetlenül vagy közvetve UK üzemmódkapcsoló csatlakozik. (Természetesen az azonos dimenziójú jelre ható egyes korlátozó szervek láncban! sorrendje — pl. a második MÁ meredekség-korlátozó és az első további KÁ korlátozó sorrendje — adott esetben felcserélhető, amire a 2. ábrán szaggatott vonallal utalunk.) A kezelő az A alapjeladó beállításával választja meg az na fordulatszám-alapjelet, melynek változást sebességét a kezelőtől függetlenül az első MN meredekség-korlátozó az azon beállított korlátértékre felülről korlátozza. Az így korlátozott r.a fordulatszám alapjelre történik - az ne elienfírzojel függvényében - a fordulatszám-szabályzás. Az első SZF szabályozó áramkör kimenőjelét, az Ia áram-alapjelet korlátozza szükség szerint a második MÁ meredekség-korlátozó és az első további KÁ korlátozó a 3A beavatkozó szervre megengedett áramváitozási sebesség és áramerősség függvényében. Az így korlátozott iá áram-alapjel és az Ie áram-ellen őrzőjel függvényében előállított Gy gyújtás-alapjelre ható - KGy korlátértékű — második további korlátozó feladata mind az előre, mind a hátra vezérlési szög (inverter-íartaiék) betartása. Ezen kapcsolási elrendezés hálózati viszonyoktól és terheléstől függetlenül biztosítja, hogy ne lépjen fel a megengedettnél nagyobb gyorsulás, illetve a motorokra megengedhető maximális igénybevételeknél nagyobb - terhelés. Azonban ez az ismert kapcsolási elrendezés nem tudja megakadályozni, hogy túlterhelések, vagy gyenge hálózati viszonyok esetén az első SZF szabályozó áramkör munkapontja kikerüljön az arányos tartományból. Ugyanis pl. extrém terhelési esetet (túlterhelés) véve alapul, a rendelkezésre álló erősítések már nem elegendőek arra, hogy a technológiai berendezést az első MN meredekség-korlátozó által előírt dinamikával (gyorsulás-lassulás) mozgassa, ezért az első SZF szabályozó áramkör bemenetén levő különbségi An jel (An = na - — ne) megnő, és így az SZF szabályozó áramkört telítésbe viszi. (A berendezés átamkorláton dolgozik és ennek megfelelően gyorsul.) Ebben az esetben természetesen az arányos tartományra érvényes optimális munkapont sem tekinthető érvényesnek. További hátrány, hogy lengésre hajlamos rugalmas rendszerek esetén az önfrekvenciát kiszűrő szűrőkön az esetenként tűi nagyra növekvő különbségi An jel egyenfeszültségű összetevője szintén telítésbe viheti és ekkor a szűrés már hatástalan. (Az önrezgési frekvencia optimális kiszűrését biztosító elrendezést ugyanis a küiönbségképzés után, de még a fordulatszám-szabályozó előtt elhelyezett szűrő áramkör adja.) A fentieken túlmenően nagyfokú biztonságot követelő berendezéseknél (pl. függőleges, vízszintes vagy egyéb páiyájú szállítógépek) lényeges követelmény, hogy a szabályozó rendszerben fellépő és azonnali leállítást igénylő hiba minél hamarabb felismerhető legyen. Erre a legalkalmasabb (mert a legegyszerűbb és leggyorsabb eredményt adó) megoldás az na forduiatszámalapjel és a tényleges fordulatszámot reprezentáló ne fordulatszám-eilenőrzője! folyamatos összehasonlítása. A két jelnek egymástól abszolút értékben való lényeges eltérése a szabályozó rendszeren belüli hibára utal. Ezt a védelmet azonban a fentebb vázolt, technika állása szerinti szabályozó körnél nem lehet alkalmazni, mert ebben a rendszerben, mint vázoltuk, üzemszerűen is létrejöhet lényeges eltérés, mely a különbségi An jelben jut kifejezésre. A találmány szerinti fordulatszám-szabályozó kor mind a terheléstől, mind a beavatkozó szerv állapotától (pl. félvezetős berendezéseknél a hálózati viszonyoktól) függetlenül, önműködően biztosítja az na fordulatszámalapjel és az ne fordulatszám-ellenőrzőjel közel azonos értékét, s ennek következtében az arányos szabályozási tartományban való üzemelést. A találmány alapja az a felismerés, hogy ha a technika állása szerinti szabályozó kört a kritikus jellemzőkről vett, további szabályozókörrel kiegészítjük, a telítésbe vezérlés megelőzhető. Ez a folyamat a 2. ábrán mutatott péidakénti tömbvázlaton követhető. Az A, UK, SZF, SZÁ jelek jelentése megegyezik az első ábra szerintivel. Az első meredekségkoriátozót, meíy a találmány szerint folyamatosan változtatható meredekségű, megkülönböztetésül AK jellel jelöltük Az első AK meredekség-korlátozó és az első SZF szabályozó áramkör közé előnyösen további korlátozó KT áramkör van láncban beiktatva, mely a rendszer bármely technológiai jellemzője függvényében, tehát a szabályozó hurok tetszőleges pontjáról vezérelhető. A találmány szerinti lényeges intézkedés, hogy ezenkívül egy további szabályozó segédhurok van kialakítva, melyben harmadik SZD szabályozó áramkör egy-egy bemenetére az első, illetve második SZF, illetve SZÁ szabályozó áramkör kimentei csatlakoznak, míg a harmadik SZD szabályozó áramkör (egy vagy több) kimenete folyamatosan változó meredekségű első AK meredekség-korlátozó vezér!őbemeneté(i)re csatlakozik. így tehát mind a motornyomaték pillanatnyi mértékét reprezentáló (az armatúra-árammal arányos), mind az áramirányító kivezérlésének (Gy gyújtásalapjel) mértékét reprezentáló egy egy szabályozott visszavezetéssel befolyásoljuk a fordulatszám-alapjel változási sebességét. Az SZD szabályozó-áramkörnek lehet több bemenete; változó fluxusú gépek esetén pl. a nyomatékjeiről, összetett szabályozások esetében egyéb technológiai jellemzőről lehet visszavezetés. A 6. ábrán mutatott kiviteli alaknál szaggatott vonallal jelöljük ezt a lehetőséget. Ha túlterhelés miatt a technológiai berendezés nem képes megvalósítani a megengedett maximális (az első AK meredekség-korlátozó segítségével beállítható) gyorsulást és feltételezzük, hogy a gépkezelő által választott 5 1C 15 2C 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
