190765. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés a kisfrekvenciás nzomatéklüktetések csökkentésére áraminverterrel táplált háromfázisú villamosgépeknél
7 190765 8 rorafázisú villamosgép sztátaráramának pillanat értékét. Mivel áraminverterea táplálásnál a sztátor-áram pillanatértéke mindig arányos az egyenáram pillanatértékével, így ezt a feladatot megoldhatjuk az egyenáramnak az „f” függvénykapcsolat szerinti szabályozáséval. A gyakorlatban a fojtótekercs miatt az egyenáramban nem lehet ugrás, ezért a fenti állapot csak jó közelítéssel valósítható meg, ami azonban a mérések alapján megfelelő mértékben csökkenti a nyomatéklüktetéseket. Az „f" függvénykapcsolatot álló gépre meghatározhatjuk analitikusan is. Egyébként az „f” függvénykapcsolatot bármely frekvenciára meghatározhatjuk az aszinkron gép differenciálegyenletének számítógépes megoldásával. Egy konkrét gépre elvégzett számítás eredményét a 7/a ábra mutatja. Az ábra alapján f(Wit) közel lineáris, diódás függvénygenerátorral jól közelíthető. A 7/b ábra a motor fluxus ás áram Park-vektor pályáit mutatja szinkron forgó koordináta rendszerben, feltéve, hogy az egyenáram hiba nélkül követi az áram alapjelet (ekkor a nyomaték időfüggvény egy egyenes). A 7/b ábrát összehasonlítva az 5. ábrával megfigyelhető a Y rotorfluxus, felharmonikus tartalma, és az, hogy emiatt hogyan változik a következő áram Park-vektor pálya. Az előzőekben leírt Taktuson Belüli ÁramBzabályozást, továbbiakban TBÁ, megvalósítható kapcsolás hatásvázlatát mutatja a 6. ábra. A kapcsolás tulajdonképpen egy állandó aw rotorfrekvenciára történő szabályozás, amelynek az elve pl. H.J. Kopeke, W. Lineau: Netzrückwirkungsarraer Umrichter mit unterdrückten Zwischenkreis zur Speisung von Asynchronmotoren in der Traktion ETZ-a Bd 99(1978)H. 3-ból ismeretes, amit TBÁ szabályozással egészítünk ki. Nevezetesen a 9 függvénygenerátorral, melynek bemenőjelót a 6 inverter vezérlő egység állítja elő, akár a taktusidőn belül a Wit villamos szöggel arányos, akár az oc terhelési szöggel, arányos analóg jel formájában. Valamint a kimenetére csatlakozó 10 aritmetikai egységgel, mely előállítja a 7 áramszabályozó számára szükséges la áram alapjelet, az áram alapharmonikus alapjel figyelembevételével. A 6. ábra szerinti kapcaolás statikus leírása: A 6. ábra szerint az 1 vezérelhető feszültségforrás a 2 fojtótekercsen keresztül a 3 inverterre van kötve, amelyhez a 4 háromfázisú villamosgép csatlakozik. A 4 háromfázisú villamosgóppel közös tengelyen van az 5 tachométer, melynek kimenete a 6 invert vezérlő egység bemenetére van kapcsolva. A 6 inverter vezérlő egység egyik kimenete a 3 inverterhez a másik kimenete a 9 függvénygenerátorhoz csatlakozik. A 9 függvénygenerátor és a 8 áramalapharraonikus alapjel adó kimenete a 10 aritmetikai egység bemenetére kapcsolódik, melynek kimenete a 7 áramszabályozó egyik bemenetére van kapcsolva. A 7 áramszabályozó másik bemenetére az áramváltó által szolgáltatott áram ellenőrző jel van kötve, kimenete pedig az 1 vezérelhető feszültségforráshoz csatlakozik. A 6. ábra szerinti kapcsolás működése: A 6 inverter vezérlő egység az 5 tachométerből származó, fordulatszámmal arányos jel, (vagy a 4 háromfázisú villamos gép vonali feszültségeinek, 8. ábra) felhasználásával úgy vezérli a 3 áraminvertert, hogy a 4 háromfázisú villamos gépben a terheléstől független, állandó, rotorfrekvencia alakuljon ki. A 6 inverter vezérlő egység másik kimenetén az wit villamos szöggel vagy az oc terhelési szöggel arányosan változó jel van, melyet a 9 függvénygenerátor adott függvénynek megfelelően alakít ót. A 9 függvénygenerátor kimenetén lévő jellel a 8 áram alapharmonik js alapjel adó kimenő jelét a 10 aritmetikai egység megszorozva (vagy elosztva) előállítja az áram alapjelet. További minőségi javulást érhetünk el a taktus végén fellépő nyomatéklüktetések csökkentése terén, ha a 6. ábra kapcsolását a 8. ábra szerint kiegészítjük a 11 késleltető elemmel. A 8. ábra szerinti kapcsolás statikus leírása: A 8. ábra szerinti kapcsolás megegyezik a 6. ábra fent leírt kapcsoláséval, azzal a különbséggel, hogy a 6 inverter vezérlő egység kimenete a 11 késleltető elemre van kötve, melynek kimenete a 3 áraminverter vezérlő bemenetére kapcsolódik. A 11 késleltető elem másik két bemenetére az áramváltó á tál szolgáltatott áram ellenőrző jel, illetve a 8 áram alapjel adó kimenete van kapcsolva. A 8. ábra szerinti kapcsolás működése: A 8. ábra szerinti kapcsolás működése megegyezik a 6. ábra kapcsolásával, azzal a különbséggel, hogy a beiktatott 11 késleltető elem gondoskodik arról, hogy az inverter kommutáció ne a taktus végi áramalapjel ugrás pillanatában történjen meg, hanem valamivel később, amikor az I« = k'Iu (ahol k közel egységnyi konstans) egyenlőségig teljesül. (Ez a késleltetés 2-3 msec körüli érték, a munkaponttól az egyenköri fojtó nagyságától és a hálózati feszültség pillanatnyi fázishelyzetétól függ.) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
