DE2500911A1 - Einrichtung zum steuern des sanftanlaufes von drehstrom-kaefiglaeufermotoren - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Steuern des Sanftanlaufes von Drehstrom-Käfigläufermotoren Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern des SanStanlauSes von Drehstrom-Käfigläuermotoren, insbesondere zum Antrieb von Textilmaschinen, bei der in mindestens einer Phase der Stromzuleitung des Motors ein Thyristorstellglied angeordnet ist, durch das die Phasenspannung selbsttätig, zeitabhängig von einem vorgegebenen Wert auf den Maximalwert veränderbar ist und bei dem die Befehle zum Zünden der Thyristoren vom Übereinstimmen der zeitabhängig veränderbaren Spannung eines Hochlaufgebers und einer vom Nulidurehgang der zu steuernden Spannung abgeleiteten Sägezahnspannung in einem Vergleicnsglied abhängig sind.
• Zum Steuern des Sanftanlaufes von brehstrommotoren ist es bereits bekannt, in mindestens einer Phase der Stromzuleitung ein Stellglied, z. B. einen Transduktor oder einen sonstigen veränderbaren Widerstand vorzusehen und durch geeignete Aussteuerung dieses Stellglied die Spannung am Motor so zu steuern, da) das Motormoment vom Losbrechnioment bis zu einem Maximalwert langsam erhöht wirt. In diesem Betriebszustand wird dann das Stellglied nornialerweise überbrückt um die hier sonst auftretenden Verluste für den Dauerbetrieb zu -vermeiden.
• Verwendet man mit Phasenanschnitt arbeitende Stellglieder, so tritt überdies durch den normalerweise nicht ganz zu beseitigenaen Phasenanschnitt eine zusätzliche Welligkeit der Spannung auf, die sich hinsichtlich des Wirkungsgrades der für meist sinui'önfligen Spannungen ausgelegten sltriebsmotoren ungünstig auswirkt.
• Bei Thyristorstellgliedern beruht aie Abweichung vom gewünschten Phasenanschnitt bei tRull im allgemeinen darauf, daß zwischen der Erfassung des Nulldurchganges der zu schaltenden Spannung und der Ableitung des Zündbefehls für die Thyristoren infolge der systembedingten Trägheiten der Schalt- und Erfassungsglieder eine bestimmte Zeitverzögerung auftritt.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, auch bei mit Thyristorstellgliedern der eingangs genannten Art arbeitenden Einrichtungen dafür zu sorgen, daß der Zündbefehl für die Thyristoren möglichst mit dem Nulldurchgang der zu schaltenden Spannung zusammenfällt.
• Diese Aufgabe wi.ra-erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß in dem die Übereinstimmung prüfenden Vergleichskreis eine Zusatzspannung eingeprägt ist, die im Sinne einer Kompensation einer Zeitverzögerung zwischen Nulldurchgang der Spannung und Beginn der Sägezahnspamlung geschaltet ist.
• Auf diese Weise können die systemdingten Schwellwerte der Halbleiterbauelemente in den Sohaltkreisen soweit kompensiert werden, daß der Zündbefeht für die Thyristoren in etwa mit aem Nulldurchgang der zu schaltenden Spannung abgegeben wird. Auf diese Weise kann von einer Überbrückung der Thyristoren abgesehen werden und man erhält trotzdem eine rein sinusförmige Spannung an den Motoren.
• Anhand einer Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher darges1ellt; es zeigen: Figur 1 die prinzipiellen Zusammenhänge zwischen zu schaltender Spannung und Ableitung der Zündimpulse und Figur 2 ein Prinzipschaltbild einer Sanftanlaufschaltung Siir Drehstrommotoren.
• In Figur 1 ist über der Zeitachse t die sinusförmige Phasenspannung Ut in borm einer Sinusviertelschwingung gestrichelt dargestellt. Zurn Erzielen eines bestimmten Zündwinkels CC ist norr,lalerweise bei derartigen Thyristorstellern die Schaltungsanordnung so getroffen, daß im Zeitpunkt tO ein Sägezahnintegra~tor gestartet wird. Erreicht seine linear steigende Spannung U1 eine Sollwertspannung U4, so wird, wie hier gezeigt im Zeitpunkt t1 der Zündbefehl abgegeben. Durch Verändern der Höhe der Spannung U4 läßt sich somit der Zündzeitpunkt variieren.
• Infolge der systeiiibedingten Schwellwerte der Halbleiterbauelemente in den Schaltkreisen zur Erfassung des Nulldurchganges beginnt nun normalerweise die Integration der Spannung U2 nicht schon im Zeitpunkt t0 sondern erst im Zeitpunkt t2, wobei der Deutlichkeit halber hier die Verhältnisse etwas übertrieben sind.
• Wie unschwer aus Figur 1 zu ersehen ist, ist dann der tatsächliche Zündzeitspunkt t4 um die Zeit t gegenüber dem theoretischen gewünschten Zündzeitpunkt tl verschoben.
• Zur Vermeidung dieses Nißstandes wird erfindungsgernäß die Schaltung so ausgelegt, drl3 im Zeitpunkt t2 nicht die Integration bei Null begonnen wird, sondern schon von einem vorhanaenen Spaiinungspegel U3 aus. Hierdurch ergibt sich -wie enfails aus Figur 1 ersichtlich - ein Zündzeitpunkt t3 der wesentlich näher am idealen gewünschten Zündzeitpunkt t1 liegt. Die Spannung U3 kann dabei so gewählt werden, da3 t1 und t3 zusammenfallen.
• Anstelle einer mit der Spannung U3 beginnenden Integration wäre es auch denkbar, und ist schaltungstechnisch oftmals leichter zu realisieren, von der Spannung U4 diese Zusatzspannung UD abzuziehen, wodurch sich gleiche Verhältnisse ergeben.
• Wie ferner aus der Figur 1 ersichtlich, ist es mit Hilfe dieser Zusatzspannung auch möglich, den Zündzeitpunkt direkt mit dein Nulldurchgang der zu schaltenden Spannung zusammenfallen zu lassen und zwar ist dies dann der E'all, wenn die Spannung U4 gleich der Zusatzspannung U3 gewählt wird.
• Wie Figur 2 zeigt, wird ein Drehstrom-Käfigläufermotor 1 aus einem Drehstromnetz R, S, T gespeist. In der Phase T ist ein Thyristorstellglied 2, bestehend aus antiparallelgeschalteten Thyristoren, angeordnet. Die Thyristoren des Stellgliedes 2 werden durch Zündimpulse des Zündimpulsgebers 3 gezündet, wobei der Zeitpunkt für die Zündimpulse durch die Vergleichsglieder 4 und 5 festgelegt wird, die jeweils das Ubereinstimmen der Sägezahnspannung U2 und der Sollwertspannung U4 melden. Zur Erzeugung der Sägezahnspannung U2 wird mit einem Schwellwertglied 7 der Nulldurchgang der zu spaltenden Spannung UT erfaßt und jedesmal beim Schalten dieses Gliedes ein Sägezahnintegrator 6 gestartet, der eine Spannung U2 abgibt. Zu dieser Spannung ist, wie in Figur 1 gezeigt, die an einen Potentiometer 12 abnehmbare Spannung U3 addierbar. Die Sollwertspannung U4 wird von einem Hochlaufintegrator 8 erzeugt, der eine sich langsam erhöhende Sollwertspannung liefert. Diese Sollwertspannung wird mit einem Umkehrverstärker 9. umgedreht, so daß der Spannungswert U4 im Laufe der Zeit, z. B. in einigen Minuten bis auf den Wert U3 absinkt, d. h. maximale Aussteuerung der Thyristoren des Stellgliedes 2.
• Um Zeit zu sparen, wird in die Spannung des Hochlaufintegrators 8 noch eine von einem Potentiometer 10 abgenommene Zusatzspannung eingefügt, die von vornherein die Sollwertspannung U4 auf einem solchen Wert legt, daß dem Motor eine dem Losbrechmoment entsprechende Spannung zugeführt wird.
• Außerdem ist dem Hochlaufintegrator 8 noch ein Potentiometer 11 zugeordnet, mit dem die Zeitkonstante dieses HocÄ-laufgliedes einstellbar ist. Wie ersichtlich, ist damit mit Hilfe dreier zusatzlicher Potentiometer 10, 11, 12 das Losbrechmoment, der zeitliche Verlauf der Spannung und das völlige Durchschalten der, Thyristoren einstellbar.
• 1 Anspruch 2 Figuren

Claims (1)

1. Patentanspruch Eirnichtung zum Steuern des Sanftanlaufes von Drehstrom-Käfigläufermotoren, insbesondere zum Antrieb von Textilmaschinen, bei der in laindestens einer Phase der Stromzuleitung des Alotors ein Thyristorstellglied angeordnet is't, durch das die Motorspannung selbsttätig zeitabhängig von einem vorgegebenen Wer-t auf den Maximalwert veränderbar ist und bei dem die Befehle zum Zünden der Thyristoren vom Übereinstimmen der zeitabhängig veränderbaren Spannung eines Hochlaufgebers und einer vom llldurchgang der zu steuernden Spannung abgeleiteten Sägezahnspannung in einem Vergleichskreis abhängig sind, dadurch gekennzeichnet, daü in dem die übereinstimmung prüfenden Vergleichskreis (4, 5) eine Zusalzspannung (U») eingeprägt ist, die im Sinne einer Kompensation einer Zeitverzögerung zwischen Nulldurchgang der Spannung und Beginn der Sägezahnspannung geschaltet ist.

   L e e r s e i t e