195372. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés asszinkron motorok árammegszakadásos üzeme esetén, célszerűen fojtó nélküli, folyamatos üzemvitel biztosítására
1 195 372 2 A találmány kapcsolási elrendezés áraminverteres frekvenciaváltós rövidrezárt forgórészű aszinkron motor visszatáplálásos négynegyedes, célszerűen fojtótekercs nélküli, szaggatott áram vezetéssel is folyamatos üzemmódot biztosító hajtására, előnyösen nyomaték lüktetéscsökkentéssel. Az irodalomból és a gyakorlatból a félvezetős frekvenciaváltós aszinkron motor hajtásának két változata ismeretes: az áraminverteres, illetve a feszültséginverteres. A feszültséginverteres megoldásban a közbenső egyenáramú körben a feszültségsimítást pufferkondenzátor, az áraminverteres hajtásnál a folyamatos áramvezetés biztosítása érdekében fojtótekercs kap szerepet. A 4227138 lajstromszámú US szabadalmi leírásból kétforgásirányú, változtatható fordulatszámú váltakozóáramú motor hajtás ismerhető meg — vezérelt áraminverteres vagy négyszög hullámú feszültséginverteres kivitelben —, mely egy tökéletesített változtatható frekvenciájú oszcillátort foglal magába az inverter frekvencia vezérlő egységben azért, hogy a forgatónyomaték széles tartományában érjék el a sima működést és irányváltást. Az oszcillátorhoz betáplált inverter frekvencia utasítás jelének egy erősen hullámos összetevője és egy egyenáramú komponense is van, aminek nagysága és polaritása jellemző a fordulatszámra és a motor forgásirányára. Az oszcillátor tartalmaz egy integráló egységet is, mely időimpulzusokat hoz létre egy olyan frekvencián, ami csak a bemeneti jel egyenáramú komponensének a nagyságától függ, vagy ellentétes irányú jeleket hoz létre, a polaritásától függően. Egy gyűrűs számláló, vagy ezzel egyenértékű eszköz hozza létre a kapuimpulzusokat az inverter fő tirisztorai számára egyenes és fordított fázissorrendben. Az oszcillátor és inverter frekvenciavezérlés különösen alkalmas áraminverter hajtásokra, felhasználva a nyomaték szögvezérlést, azonban ugyanezek az előnyök vonatkoznak a forgatónyomaték vezérlésére. Kiküszöbölik a berezgési problémát, különösen nagy forgatónyomatékoknál, kis fordulatszámú üzemnél és nagy vagy kis forgatónyomatéknál, kis fordulatszámú irányváltásoknál: ilyen feltételek mellett a frekvencia utasításjel szinte teljesen hullámos, vagy van egy nagy hullámos komponense. A többimpulzusú működés jellemző továbbá kis fordulatszámoknál, és a kapott inverter hullámformák impulzusszélességben modulált jelleget vesznek fel, ami csökkenti a forgatónyomaték modulációkat és javítja az inverter kommutációs áramköreinek a működését. A kétirányú, változtatható frekvenciájú oszcillátor magába foglal egy integráló egységet egy párhuzamosan kapcsolt visszaállító kapcsolóval, pozitív és negatív komparátorokkal kombinálva, valamint egy logikai kaput, ami arra szolgál, hogy időimpulzusokat hozzon létre, amit óraimpulzusként használnak a léptető regiszteres gyűrűs számláló számára. Az időimpulzusokat egy forgásirány szabályozó bistabil áramkörhöz táplálják be, hogy megvalósítsa a bemenetek jobbra és balra léptetését, ami megfelel az előre- és visszaforgásra vonatkozó utasításnak. Egy túláram jel lekapcsolja az oszcillátor kimenetét és egy minimum frekvenciahatároló mechanizmus építhető be az oszcillátorba. A találmány szerinti megoldás hátránya, hogy forgásirányváltás alkalmával és többlet kinetikus energia esetén nem táplál vissza a hálózatba és nincs biztosítva az üzemközbeni árammegszakadás esetén szükséges egyenirányító és váltóirányító tirisztorpárok automatikus szinkrongyújtása. Fojtó nélkül üzemképtelen. A 955483 lajstromszámú SU szerzői tanúsítványból szabályozható villamoshajtás ismerhető meg, mely egy rövidrezárt forgórészű aszinkron motort tartalmaz, amit áramszabályzóból és inverterből álló frekvenciaátalakító kimenetéhez csatlakoztatnak. A sebességvezérlő és szabályzó rendszert, a forgási sebességszabályzót, az első műveleti átalakítón keresztül az aszinkron motor automatikus zárt áramszabályzó rendszerének előre megadott érték-bemenetével, és a második műveleti átalakító blokkon, a differenciáló blokkon, az összegező blokkon keresztül kapcsolnak esszé az inverter frekvenciavezérlő rendszerének előre megadott értékbemenetével. A rendszert az jellemzi, hogy a frekvenciaátalakító és az aszinkron motor túlterhelésének csökkentése és az egyszerűsítés céljából nagy nyomatékok esetére beépítettek egy kiegészítő áram-amplitúdój elszab ályzót, aszinkron motor üzemmód-diszkriminátort (szlip jelzést), integrátorblokkot, az aszinkron motor előre megadott és tényleges fluxusamplitúdóját összehasonlító egységet, fluxusamplitúdó közvetlen és inverz rendelkezőjelének kiválasztó blokkját, kiegészítő frekvenciajelszabályzót, fluxusamplitúdó mérőblokkot, melynek benenete integrátorblokkon keresztül az aszinkron motor elektromotoros erőérték-adójával van összekötve, kimenete az aszinkron motor előre megadott és tényleges fluxusamplitúdóját összehasonlító egységen keresztül az áramamplitúdó kiegészítő jelszabályozójának bemenetére kapcsolódik, melynek kimenete az aszinkron motor automatikus zárt szabályzó áramkörének a bemenetéhez csatlakozik. Az összehasonlító egység kimenete a fluxusamplitúdó közvetlen vagy invert rendelkezőjelét kiválasztó blokk bemenetével és a motor üzemmód-diszkriminátorának bemenetével (szlip jelzése) összekapcsolva, aminek kimenete közvetlen vagy invert jelet kiválasztó blokk második bemenetével, az adott blokk kimenete pedig a kiegészítő frekvenciajelszabályzón és az összegező blokkon keresztül az inverter frekvenciavezérlő rendszerének bemenetével van kapcsolatban. A találmány szerinti megoldás hátránya, hogy az energia visszatáplálásos négynegyedes üzemmódot megvalósítani nem tud. Nem lehet a fojtót kiküszöbölni és négynegyedes üzemmódban nem üzemelhet. Az 1397201 lajstromszámú GB szabadalmi leírás villamos hajtást vagy generátor elrendezést ismertet, mely egy váltakozóáramú villamosgépet tartalmaz, olyan elrendezésben, hogy frekvenciaátalakítón keresztül történjen a betáplálása, vagy frekvenciaátalakítót tápláljon be, aminél a vezérelhető egyenirányító 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
