203006. lajstromszámú szabadalom • Eljárás villamos motoros hajtás szabályozására és ilyen módon szabályozott hajtás
1 HU 203006 A 2 A találmány egyrészt eljárás villamos motoros hajtás szabályozáséra, másrészt ilyen módon szabályozott hajtás. Az ismert szabályozott hajtásoknál a villamos motor előírt fordulatszámú működését általában olyan szabályozási körrel biztosítják, amelynek szabályozott szakaszát a villamos motor képezi, ellenórzöjelét a villamos motor tengelyére szerelt tachogenerátor feszültsége adja, alapjelét pedig a kívánt fordulatszámot beállító alapjelforrás. Abban az esetben, ha több villamos motoros hajtás ugyanazzal az alapjellel vezérelnek, a villamos motorok a szabályozási körök pontosságának megfelelően körülbelül együtt futnak. Egyes alkalmazások esetén azonban az együtt vezérelt villamos motorok nagy pontosságú együttfutása szükséges. Így például szinpadi díszletek mozgatásénál az együttfutás hiánya a felfüggesztett díszlet ferde helyzetét eredményezi. A színpadtechnikai berendezéseknél az eltérést általában kézi szabályozással egyenlítik ki, ez azonban nem kellő pontosságú és balesetveszéllyel is járhat. A találmány szerinti megoldás kidolgozásakor olyan hajtás szabályozást kívántunk létrehozni, amellyel több villamos motor nagy pontosságú szinkron együttfutása biztosítható. A találmány tehát egyrészt eljárás villamos motoros hajtás szabályozására, amelynek során érzékeljük a villamos motor fordulatszámát, és a motort egy fordulatszám alapjel és a tényleges fordulatszám mindenkori különbségének megfelelően vezéreljük. A találmány szerint képezzük a fordulatszám alapjel integrálját, meghatározzuk a motor tengelyének egy alaphelyzethez viszonyított szöghelyzetét, és a motor vezérlését az alapjel integrálja és a szöghelyzet mindenkori különbségének megfelelően módosítjuk. A találmány másrészt szabályozott hajtás, amelynek villamos motorja, a motor fordulatszámával arányos jelet előállító jelátalakítója, továbbá a fordulatszámmal arányos jelnek és egy fordulatszám alapjelnek megfelelően a motort vezérlő hajtásszabályozója van. A találmány szerinti szabályozott hajtásnak az alapjel integráljával arányos jelet képező integráló egysége, a motor tengelyének szöghelyzetével arányos jelet képező egysége és az integráló egység, valamint a szög helyzettel arányos jelet képező egység kimenetéhez csatlakoztatott különbségképző szerve van, amely különbségképző szerv kimenete a hajtásszabályozó egy módosító bemenő vonalához van csatlakoztatva. A találmány szerinti megoldásban a hajtásszabályozási körét egy olyan szinkronizáló egységgel egészítjük ki, amely a szabályozási kör rendelkezőjelét akként módosítja, hogy a motor tengelyének egy alaphelyzethez viszonyított szöghelyzete pontosan megfeleljen annak az értéknek, amely a fordulatszám alapjel integráljából adódik. Ilyen módon több villamos motoros hajtás nagy pontosságú együttfutása biztosítható, ha azok hajtásszabályozóit közös alapjellel tápláljuk meg. A találmány szerinti megoldásnál különösen előnyös, ha az alapjel integrálját és a motor tengelyének szöghelyzetét impulzusszámlálással határozzuk meg. Az integráló egységet és a szőghelyzettel arányos jelet képező egységet ekkor egy-egy számláló képezi, és a két számláló tartalmának különbségét célszerű digitális adatfeldolgozó egységgel előállítani. Analóg hajtásszabályozó esetén a digitális adatfeldolgozó egység által képezett különbségnek megfelelő jelet digitális-analóg átalakítón keresztül lehet a hajtásszabályozó módosító bemenő vonalához csatlakoztatni. Lehetséges azonban a találmány szerinti megoldásnál teljesen digitális hajtásszabályozást alkalmazni, ebben az esetben a digitális adatfeldolgozó egység a digitális alapjel, valamint a tényleges fordulatszómnak és/vagy szöghelyzetnek megfelelő digitális jel alapján közvetlenül állítja elő a villamos motort vezérlő digitális jelet, amely digitálisanalóg átalakítón keresztül van a motorhoz csatlakoztatva. A találmány szerinti megoldásnál különösen előnyös, ha a szabályozás folyamán a motor leállításakor az alapjel integráljának és a szöghelyzetnek pillanatnyi értékét tároljuk, és a motor újraindításakor a szabályozást ezekkel az értékekkel, mint kezdeti értékekkel kezdjük. Ilyen módon biztosítható, hogy a motor tengely szöghelyzetének hibája többszöri megállapítás és újraindítás esetén sem halmozódik. A találmány szerinti megoldásnál célszerű a motor vezérlését egy előre meghatározott maximális mértékben módosítani, ha az alapjel integrálja és a szöghelyzet mindenkori különbsége nagyobb egy előre meghatározott küszöbértéknél. Ezáltal a szabályozási kör gyorsabban megszünteti a szöghelyzet eltérését az alapjel integrálja által meghatározott névleges értéktől. A találmányt a továbbiakban a rajzokon szemléltetett előnyős kiviteli alakok alapján ismertetjük, ahol az 1. ábra két, a találmány szerint szinkronvezérelt szabályozott hajtás egyszerűsített tömbvázlata, a 2. ábra egy találmány szerinti szabályozott hajtás szabályozástechnikai tömbvázlata, a 3. ábra a találmány szerinti szabályozott hajtás szinkronizáló egységének egy előnyös kialakítását szemléltető tömb vázlat, a 4. ábra a találmány szerinti hajtás hajtásszabályozójának egy részletét szemléltető kiviteli alak, az 5. ábra a találmány szerinti szabályozott hajtás alapjelnek megfelelő frekvenciajelet előállító egységnek egy előnyös kiviteli alakja, a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
