193082. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés állandó fordulatszámú szinkron motoros hajtások mikroprocesszoros irányítására
1 193082 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés állandó fordulatszámú szinkron motoros hajtások mikroprocesszoros irányítására, amelyben hálózat ismert módon megszakítón és armatúraoldali áramváltón át szinkron motor armatúrájára és armatúraoldali feszültségváltóra csatlakozik. Egy segédüzemi hálózat segédkapcsolón át szinkrontranszformátorrá, továbbá főkapcsolón és gérjesztésoldali áramváltón át célszerűen tirisztoros gerjesztőköri áramirányítóra csatlakozik. A gerjesztőköri áramirányító pozitív és negatív kimeneti sarkára gerjesztőtekercs van kötve, a gerjesztőtekercsre pedig önmagában ismert, célszerűen ellenpárhuzamosan kapcsolt tirisztorokból álló tirisztoros kapcsolóval inditóellenállás kapcsolható párhuzamosan. A kapcsolási elrendezés önmagában ismert programvezéreit mikroszámítógépet, buszrendszert, interface egységet, valamint kezelő és kijelző egységet tartalmaz. Az ipari termelési folyamatokban az állandó fordulatszámon üzemelő munkagépek, pl. kőolaj- és földgázipari szivattyúk és kompreszszorok hajtására előnyösen használhatók a szinkron motorok, amelyek a hajtási feladaton túlmenően célszerűen a csatlakozó hálózat meddőteljesítményviszonyainak szabályozására is használhatók. Az ilyen jellegű hajtások irányítása az indítást, a védelmi—felügyeleti rendszert és a gerjesztésszabályozást foglalja magában. Az ilyen rendszerek irányítóberendezése a technika mai állása szerint elektronikus berendezés, amelyben diszkrét elektronikus elemekből (ellenállások, potenciométerek, kondenzátorok, diódák, tranzisztorok, integrált áramkörök) felépített funkcionális áramköri egységek (kártyák) belső kapcsolási elrendezése és villamos kötésekkel való egymáshozrendelése, valamint az alkotó áramköri elemek paraméterei szabják meg a működési sajátosságokat és az ebből eredő irányítási módot. Ennek megfelelően minden ilyen irányítóberendezés egyedi. A működési mód megváltoztatása az áramkörök módosításával vagy az áramköri elemek cseréjével illetve értékének megváltoztatásával végezhető el. Ilyen rendszert mutat pl. a 169067 lajstromszámú »Kapcsolási élrendezés szinkrongépek gerjesztési rendszerére* című magyar szabadalmi leírás is, amely alapján megállapíthatók az ilyen rendszerek hátrányai: az irányító berendezés sok elektronikus részegységet tartalmaz (ld. a hivatkozott szabadalmi leírás 1. ábráját) ; a beállítás potanciométerekkel végezhető el; a megbízhatósága kicsi, ami drágán, a fontos áramköri egységek megkettőzött beépítésével javítható; a rendszer ennek megfelelően bonyolult és drága. Az utóbbi évtizedben létrehozott és elterjedt nagyintegráltságú integrált áramkörökkel strukturálisan más rendszerek építhetők fel. Ezekben a mikroprocesszorra, mint intelligens eszközre alapozva a készüléktechnikai felépítés uniformizált, és a számítógépes rend- 2 szerekben ismert módon programvezéreit működés alakítható ki. A rendszer egyedi sajátosságait a vezérlő prograrp tartalmazza, Nymodon a rendszer minőségi módosítása a program, mennyiségi módosítása pedig a programváltozók módosításával vihető végbe. Az ilyen rendszerben, mivel a mikroprocesszor a hozzákapcsolt periféria- ill. memóriaelemekkel soros működésű digitális mikroszámítógépet alkot, az irányítási folyamot is szakaszos- szaggatott működésű (diszkrét jelű és idejű) lesz. Ez a sajátosság azonban nincs káros hatással a hajtás működésére, ha ^ jelértékbeli és az időbeli kvantáltság nem túl nagy mértékű. Az ilyen felépítésű rendszereknek nagy előnye, hogy a mikroprocesszorhoz csatlakozó program a szorosan vett szabályozási algoritmusokon túlmenően járulékos szolgáltatásokat is tartalmazhat, pl. lehetővé teszi bonyolult irányítási és identifikációs algoritmusok alkalmazását, ön- és rendszerteszt, valamint a hibadiagnosztikai és a védelmi—felügyeleti rendszer járulékos elemek, csak érzékelők és program útján való megvalósítását, sokoldalú ember—gép kapcsolat létesítését, a naplózás járulékos intelligens eszköz nélküli megvalósítását, stb. Ilyen feladatok megoldása a hagyományos irányítási rendszerekben csak kiegészítő berendezésekkel volt elképzelhető. Szinkron motoros hajtások mikroproceszszoros irányítására főleg olyan alkalmazások ismertek, amikor a szinkron motort változó fordulatszámmal és a fordulatszámra vonatkozó dinamikával kellet üzemeltetni. Ilyen megoldásokat mutat be a H.Le-Huy, R.Perret, D. Roye: Mikroprocesszor control of a current-fed synchronous motor drive* című, IEEE—IAS79: 29A, 873-880 old. (cleveleand 1979) konferencia előadás és a W. Richter: „Mikroprocessor control of the inverter-fed synchronous motor*, Process Automation 1981, 100-108. old. cikk, amelyek csak az alkalmazott irányítási eszközök, de nem az irányítási mód, eljárás és az ezt realizáló kapcsolási elrendezés szerint hasonlítanak a találmányunk tárgya szerinti rendszerhez. A célkitűzésünkhöz közelebb álló feladat, egy turbógenerátor gerjesztésszabályozását mutatja be a P.J. Burrows, A.R. Daniels: „Digital excitacion control of a.c. turbogenerators using a dedicated mikroprocessor® PROC. IEE, Vol.125.No.3- March 1978, 237—240 old. cikk, amely a PDP 11/20 kisszámítógéppel vezérelt 8080 típusú mikroprocesszoros rendszert mutatja be. A rendszer a generátor szögsebességét, a terhelési szögét, áramát és kapocsfeszültségét érzékeli, az irányítási folyamat beavatkozójele pedig a generátor gerjesztése. A cikkben kitűzött feladatnak megfelelően az irányító rendszer nem biztosítja a szinkron gép indítását, tartós aszinkron üzemének biztosítását; ennek megfelelően a cikk nem ad útmutatást ennpk realizására sem. A fentiektől eltérő üzeme, ennek megfelelően más irányítási követelményrendszere van 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
