190765. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés a kisfrekvenciás nzomatéklüktetések csökkentésére áraminverterrel táplált háromfázisú villamosgépeknél
9 190765 10 A találmány egy lehetséges gyakorlati megvalósításénak hatásvázlatát a 9. ábra mutatja, ahol az 1 vezérelhető feszültségforrás a 2 fojtótekercs a 3 áraminverter a 4 háromfázisú villamosgép az 5 tachométer és a 11 késleltető elem a fent leírt 8. ábra Bzerint kapcsolódnak egymáshoz. A 19 erősítő és a 18 összehasonlító áramkór alkotja a 8. ábrán a 7 áramszabályozót. A 8. ábra 6 inverter vezérlő egysége itt a következő elemekből áll: 16 Digitál - analóg átalakító, 20 számláló, 21 logikai áramkör, 22 oszcillátor, 17 komparátor. A 8. ábra 8 éramalapharmonikuB alapjel adója a 9. ábrán a következő elemekből áll: 23 monostabil multivibrátorból és szűrőkből álló egység, 15 különbségképző áramkör, 12 korlátozóé erősítő, 13 abszolútérték képző. A 8. ábra 10 aritmetikai egységének a 9. ábrán a 14 szorzó egység felel meg, amely a 8. ábrának megfelelően kapcsolódik a 9. függvénygenerátorhoz. A 9. ábra szerinti kapcsolás működése: A motor fordulatszámát az 5 tachométerrel érzékeljük, amely a fordulatszámmal arányos frekvenciájú wi impulzussorozatot ad. Motoros üzemben a 21 logikai áramkör ehhez az impulzussorozathoz hozzáad egy másik, a 22 oszcillátorral előállított impulzussorozatot, melynek frekvenciája az állandó aw motorfrekvenciával arányos. A két irapulzussorozat összege a 20 számláló „Up” bemenetére jut, így az ezek összegét számolja. A 20 számláló úgy van bekötve, hogy számlálás közben elérve a villamos 60°-nak megfelelő n számot, kiad egy impulzust a 3 áraminverter vezérlóbemenetére, amely gyújtja a soronkövetkező tirisztort, majd a kővetkező impulzusra 0-ra ugrik és kezdi élőről a számlálást. Lefelé számláláskor, hasonlóképpen, 0 után n következik. tachométer fordulatonként kiadott impulzusszáma n = póluspárszám • 6 A 23 monostabil multivibrátorból és szűrőkből álló egység w-vel arányos analóg jelet állít elő, melyet a 15 különbségképző áramkörrel kivonva a w« fordulatszám alapjelből és felerősítve a 12 korlátozós erősítővel, a 13 abszolútérték képzővel történő abszolútértékképzés után, megkapjuk az I» áram-alapharmonikus alapjelet. Ezt a 14 szorzóegyaágben megszorozva egy, a taktus alatt megfelelő ütemben változó jellel, a 9 függvénygenerátor kimenőjelével, megkapjuk az I« áram-alapjelet. Az I« áram-alapjelet a 18 összehasonlító áramkörben összehasonlítjuk az I« egyenáram ellenőrző jellel. A különbségi jel a 19 erősítőbe jut, amely az 1 vezérelhető feszültségfor- 5 ráson, ami itt háromfázisú teljesen vezérelt egyenirányító, keresztül úgy szabályozza az Ue egyenfeszültséget, hogy az egyenkör áram a lehető legpontosabban kövesse az la áram-alapjelet. 10 A 9 függvénygenerátor bemenő jele egy fűrészjel, amely a taktuB kezdetén 0-ról indul, 60°-ig az wit-nek megfelelően lineárisan emelkedik, majd a következő tirisztor gyújtásánál újból 0-ról indul (wi a primer frek- 15 venciának megfelelő szögsebesség, t az idő). Mivel a számlálóban lévő szám a taktuB folyamán wit-vel arányosan növekszik, a fűrészjel a 16 Digitál-Analóg átalakítóval előállítható. 20 Ennek kimenete tulajdonképpen lépcsős függvény, azonban a taktuBonkénti nagy impulzusszám miatt jól közelíti az egyenest. Generátoros üzemben a w,-w fordulatszám-hibajel negatív érték. Ezt a 17 kompa- 25 rátör érzékeli és vezérli a 21 logikai áramkört. Ez utóbbi ekkor az 5 tachométerböl származó impulzussorozatot a 20 számláló „Down" bemenetére juttatja, míg aw az „Up” bemenetére jut. 30 így egyrészt a számláló wi - w, = aw sebességgel számol (generátoros slip), másrészt visszafelé számol, aminek eredményeképpen a generátoros üzemhez' szükséges „fordított” fűrész-jel jut a 9 függvénygene- 35 rátör bemenetére. Az abszolút-érték képzés miatt az la áram-alapjel generátoros üzemben sem vált előjelet. A 13 abszolútérték-képzőnél bejelölt 40 kicsi Io értékre azért van szükség, hogy ne szakadjon meg az áram a motoros és generátoros üzemállapot határán. Generátoros üzemben célszerű gondoskodni arról, hogy w, fordulatszám alapjel ne lehessen kisebb aw- 45 -nál. A 9 függvénygenerátor az előzőekben tárgyalt „f" függvénykapcsolatot képezi le. Egy konkrét a 9. ábrán bemutatott kapcsolás szerint megvalósított hajtás matemati- 50 kai modelljét digitális számítógépen vizsgálva 10. ábrán bemutatott görbék adódnak egy munkapontra nézve. a 10/a ábra nyomaték - időfüggvény 55 a 10/b ábra az le = la egyenáram időfüggvénye a 10/c ábra az la áram alapjel időfüggvénye. A 10/a ábrán látszik, hogy a nyomatékben megjelenik az egyenirányító jellegéből adódó g0 300 Hz-es hullámzás. (Ilyen lenne az inverter helyére kapcsolt egyenáramú gép nyoraatéka). Az inverter bői származó nyomaték lüktetést az ábrán látható tűszerű nyomaték - tranziensek képviselik. 6
