NO791811L - CONTROL SYSTEM. - Google Patents

CONTROL SYSTEM.

Info

Publication number
NO791811L
NO791811L NO791811A NO791811A NO791811L NO 791811 L NO791811 L NO 791811L NO 791811 A NO791811 A NO 791811A NO 791811 A NO791811 A NO 791811A NO 791811 L NO791811 L NO 791811L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
phase
load
terminal
pair
switches
Prior art date
Application number
NO791811A
Other languages
Norwegian (no)
Inventor
Roy Alan Emmerton
Original Assignee
Lnc Ind Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lnc Ind Ltd filed Critical Lnc Ind Ltd
Publication of NO791811L publication Critical patent/NO791811L/en

Links

Landscapes

  • Control Of The Air-Fuel Ratio Of Carburetors (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

"Styresystem""Control system"

Description

Denne oppfinnelse angår et kontrollsystem for å til-føre flerfasebelastninger en regulerbar spenning/frekvens avledet fra en elektrisk strømkilde. This invention relates to a control system for supplying multiphase loads with an adjustable voltage/frequency derived from an electrical current source.

Et slikt kontrollsystem har mange anvendelser i forskjellige industrielle og kommersielle virksomheter. Dette er spesielt tilfelle når flerfasebelastningen omfatter en flerfasemotor. Når denne motor er induksjonsmotor, blir det mulig å avstedkomme en motor som kan arbeide med variabel hastighet med bi-behold av forholdsvis lave kostnader. Når videre motoren er en flerfase-synkronmotor er det mulig å oppnå nøyaktig hastighets-kontroll over et vidt hastighetsområde / Such a control system has many applications in various industrial and commercial enterprises. This is particularly the case when the polyphase load comprises a polyphase motor. When this motor is an induction motor, it becomes possible to produce a motor that can work at variable speed while maintaining relatively low costs. Furthermore, when the motor is a multiphase synchronous motor, it is possible to achieve accurate speed control over a wide speed range /

Det er følgelig et formål- med denne oppfinnelse å til-veiebringe et slikt kontrollsystem og dette er oppnådd ved hjelp av et system som nærmere angitt i patentkravene. It is consequently an aim of this invention to provide such a control system and this has been achieved by means of a system as specified in the patent claims.

En utførelsesform av denne oppfinnelse skal nå beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor: An embodiment of this invention will now be described in more detail with reference to the drawings, where:

Figur 1 er et blokkskjema av den foretrukne utførelsesformFigure 1 is a block diagram of the preferred embodiment

i in

av kontrollsystemet,of the control system,

figur 2 er et skjema for en oscillator og en 5 volts logikk-strømforsyning i systemet, Figure 2 is a schematic of an oscillator and a 5 volt logic power supply in the system,

figur. 3 er et skjema for en hovedklokke, bryterstyringer ,figure. 3 is a schematic of a master clock, switch controls,

og en fasesekvensanordning,and a phase sequence device,

figur 4 er et skjema for en fasekontrollanordning,figure 4 is a diagram of a phase control device,

figur 5 er et skjema for hovedbryteren, ogFigure 5 is a diagram of the main switch, and

figur 6 er et diagram som viser de fastspenningerfigure 6 is a diagram showing the fixed voltages

som påtrykkes en induksjonsmotor somwhich is applied to an induction motor which

funksjon av tiden.function of time.

Under henvisning- til figurene 1 til 6 , skal nå den foretrukne utførelsesform av et kontrollsystem 112 for en varme-pumpemotor 110 beskrives. Et blokkskjema for dette system er vist på figur l og dessuten er sammenkoblingen av de enkelte kretser eller skjeamer på figurene 2 til 5 også illustrert på figur 1. With reference to Figures 1 to 6, the preferred embodiment of a control system 112 for a heat pump engine 110 will now be described. A block diagram for this system is shown in figure 1 and furthermore the interconnection of the individual circuits or schemes in figures 2 to 5 is also illustrated in figure 1.

En oscillator 1 leverer et pulstog til en logikkstrøm-forsyning 2 og likeledes til en fasekontrollanordning 6. Logikk-strømforsyningen 2 omdanner den 12 volts likespenning som er tilgjengelig fra et kjøretøybatteri B14 til en 5 volts likespenning som er nødvendig for noen av de integrerte kretser som utgjør kontrollsystemet 112. En h<p>vedklokke 3 leverer et pulstog med variabel pulsrepetisjonstakt til en fasesekvensanordning 5, idet både hovedklokken 3 og fasesekvensanordningen 5 styres av bryter-styreanordninger 4. En klemme TS på hovedklokken 3 tillater at et tilbakekoblingssignal som avledes på hvilken som helst kjent måte, styrer pulsrepetisjonstakten for hovedklokken 3. Utgangen av fasesekvensanordningen 5 er ført til fasekontrollanordningen 6 An oscillator 1 supplies a pulse train to a logic power supply 2 and likewise to a phase control device 6. The logic power supply 2 converts the 12 volt DC voltage available from a vehicle battery B14 into a 5 volt DC voltage required for some of the integrated circuits which constitutes the control system 112. A h<p>wood clock 3 supplies a pulse train with a variable pulse repetition rate to a phase sequence device 5, both the main clock 3 and the phase sequence device 5 being controlled by switch control devices 4. A terminal TS on the main clock 3 allows a feedback signal which is derived on which in any known manner, controls the pulse repetition rate of the main clock 3. The output of the phase sequence device 5 is fed to the phase control device 6

som leverer korrekt tidsstyrte svitsjesignaler til en- hovedbryter 7 som forbinder hver fase i den nyfasede delta- eller fortrinnsvis maskekoblede induksjonsmotor 110 med riktige klemmer på batteriet B14 i korrekt sekvens slik det i det følgende skal forklares i detalj. which supplies correctly timed switching signals to a main switch 7 which connects each phase of the newly phased delta or preferably mesh-connected induction motor 110 with the correct terminals on the battery B14 in the correct sequence as will be explained in detail below.

På figur 2- er enkeltheter i kretsene for oscillatoren 1 og logikkstrømforsyningen. 2 vist. Oscillatoren 1 omfatter en integrert krets IC13 (National 555) og motstander R114 og R115 sammen med en kondensator C119. Kretsen IC13 oscillerer med en pulsrepetisjonstakt i området fra "60 KHz til 160 KHz, hvilken takt bestemmes av motstandsverdien av motstandene R114 og R115 i serie med ladningskondensatoren C119 inntil en terskelspenning blir nådd på kondensatoren C119, som. så utlades gjennom motstanden R114, idet denne syklus gjentar seg. In figure 2- are details of the circuits for the oscillator 1 and the logic power supply. 2 shown. The oscillator 1 comprises an integrated circuit IC13 (National 555) and resistors R114 and R115 together with a capacitor C119. Circuit IC13 oscillates at a pulse repetition rate in the range of "60 KHz to 160 KHz, which rate is determined by the resistance value of resistors R114 and R115 in series with charging capacitor C119 until a threshold voltage is reached on capacitor C119, which is then discharged through resistor R114, cycle repeats itself.

Den øvrige del av kretsen på figur 2 omfatter logikk-strømf orsyningen 2 og det fremgår at utgangen fra kretsen IC13 føres til en flip-flop-krets IC14A som er innrettet til å dividere oscillatorens pulsrepetisjonstakt med 2 og dessuten har komplementære utganger med en nyttefaktor (duty cycle) på nøyaktig 50%. The other part of the circuit in figure 2 includes the logic power supply 2 and it is clear that the output from the circuit IC13 is fed to a flip-flop circuit IC14A which is designed to divide the oscillator's pulse repetition rate by 2 and also has complementary outputs with a gain factor ( duty cycle) of exactly 50%.

Utgangen av kretsen IC14A føres til en likestrøm/like-strøm-dmformer som omfatter et mottaktarrangement som arbeider gjennom en transformator Till hvis primær- og sekundærviklinger 1 The output of the circuit IC14A is fed to a dc/dc-current dmformer comprising a counter clock arrangement working through a transformer Till whose primary and secondary windings 1

v v

begge er forsynt med midtuttak. Utgangene av kretsen IC14Aboth are provided with a central outlet. The outputs of the circuit IC14A

er hver ført gjennom en seriekobling av en motstand og kondensator (R116 og C110 sammen med R117 og Clll) til respektive buffer-transistorbrytere Qlll og Q112. De seriekoblede motstander og kondensatorer hindrer overbelastning av buffertransistorene Qlll og Q112 i tilfelle av svikt i "en av kretsene IC13 eller IC14A og likeledes i tilfelle av lav inngangsspenning til kretsen IC14A. Motstandene R118 og R119 i kollektorkretsen på transistorene are each routed through a series connection of a resistor and capacitor (R116 and C110 together with R117 and Clll) to respective buffer transistor switches Qlll and Q112. The series-connected resistors and capacitors prevent overloading of the buffer transistors Qlll and Q112 in the event of a failure of "one of the circuits IC13 or IC14A and likewise in the event of a low input voltage to the circuit IC14A. The resistors R118 and R119 in the collector circuit of the transistors

Qlll og Q112 reduserer belastningen på utgangene fra kretsen IC14A og begrenser dessuten strømmen gjennom transistorene Qlll og Q112. Qlll and Q112 reduce the load on the outputs of circuit IC14A and also limit the current through transistors Qlll and Q112.

Det vil sees at transistorene Qlll og Q112 sammen med deres respektive tilkoblede svitsjetransistorer Q113 og Q114, tillater at strøm flyter gjennom de respektive halvdeler av primærviklingen på transformatoren Till i vekselvise retninger med en takt bestemt av utgangen fra kretsen IC13 gjennom kretsen IC14A. Induksjonsspoler Lill og L112 i,kollektorkretséne for transistorene Q113 og Q114 har høy impedans overfor parasittoscillasjoner, mens kondensatorene C112 og C113 innfører positiv tilbakekobling til basis på transistorene Q113 og Q114 for derved å redusere svitsjetidene i disse ved fjernelse av ladning fra basis/emitter-overgangene i disse. Motstandene R112 og R113 svekker denne positive tilbakekobling for å hindre selvsvingning. Dioder D119 og D110 beskytter transistorene Q113 og Q114 mot mulige induserte spenninger av høy amplitude,og motsatt polaritet, og tillater også strømmen å dø hen efter at transistorene Q113 og Q114 er svitsjet av. It will be seen that transistors Qlll and Q112 together with their respective connected switching transistors Q113 and Q114 allow current to flow through the respective halves of the primary winding of transformer Till in alternating directions at a rate determined by the output of circuit IC13 through circuit IC14A. Induction coils Lill and L112 in the collector circuits for transistors Q113 and Q114 have a high impedance to parasitic oscillations, while capacitors C112 and C113 introduce positive feedback to the base of transistors Q113 and Q114 to thereby reduce their switching times by removing charge from the base/emitter junctions in these. Resistors R112 and R113 weaken this positive feedback to prevent self-oscillation. Diodes D119 and D110 protect transistors Q113 and Q114 from possible induced voltages of high amplitude and opposite polarity, and also allow the current to die after transistors Q113 and Q114 are switched off.

Transformatoren Till har en ferritkjerne og er en ned-.transformator med bare det halve antall sekundærvindinger i forhold til antallet av primærvindinger. Følgelig vil en tidsvarie-rende spenning på omkring 6 volt opptre over sekundærviklingen og denne spenning blir likerettet av diodene Dill og D112 og glattet av en kondensator C114 for å gi en 5 volts tilførselsspenning for noen av de integrerte kretser som brukes gjennom kontrollsystemet. Sammenkoblingen mellom logikkstrømforsyningen 2 og de øvrige integrerte kretser er ikke illustrert i detalj og vil være innlysende for fagfolk på området. The Till transformer has a ferrite core and is a step-down transformer with only half the number of secondary turns compared to the number of primary turns. Consequently, a time-varying voltage of about 6 volts will appear across the secondary winding and this voltage is rectified by diodes Dill and D112 and smoothed by a capacitor C114 to provide a 5 volt supply voltage for some of the integrated circuits used throughout the control system. The interconnection between the logic power supply 2 and the other integrated circuits is not illustrated in detail and will be obvious to those skilled in the art.

Som vist på figur 3 , omfatter bryterkontrollanordningene 4 en manuelt betjent bryter med 3 stillinger og med mekanisk koblede kontakter Sl og S2, 'idet midtstillingen representerer en AV-stilling mens de to arbeidsstillinger representerer KALD.(frem-ad) og VARM (tilbake). As shown in Figure 3, the switch control devices 4 comprise a manually operated switch with 3 positions and with mechanically connected contacts Sl and S2, the middle position representing an OFF position while the two working positions represent COLD (forward) and HOT (reverse) .

Det vil sees at betjening av bryterkontrollanordningene 4 bevirker at en av to kondensatorer C121 eller C122 blir oppladet gjennom respektive motstander R121 eller R122 til spenningen 12 V som leveres fra batterietB14 mens samtidig den annen av kondensatorene blir utladet gjennom en diode D121 henholdsvis D122 til jord. Følgelig vil inngangen av bare en av to Schmitt-triggere IC9A og IC9B gå positiv for derved å bevirke at utgangen av en 0G-port IC8 B,C går negativ. Denne endring i logisk tilstand over-føres gjennom en inverteringskrets ICllD til en flip-flop-krets IC14B for divisjon med 2, som vist på figur 4, for å aktivere denne. I tillegg til dette blir endringen i logikktilstand ført gjennom en motstand R123 og en diode D123 til den positive inngang på en integrasjonskrets IC1A. It will be seen that operation of the switch control devices 4 causes one of two capacitors C121 or C122 to be charged through respective resistors R121 or R122 to the voltage 12 V supplied from the battery B14 while at the same time the other of the capacitors is discharged through a diode D121 or D122 to ground. Consequently, the input of only one of two Schmitt triggers IC9A and IC9B will go positive thereby causing the output of a 0G gate IC8 B,C to go negative. This change in logic state is transferred through an inverting circuit IC11D to a divide-by-2 flip-flop circuit IC14B, as shown in Figure 4, to enable it. In addition to this, the change in logic state is fed through a resistor R123 and a diode D123 to the positive input of an integrating circuit IC1A.

Kretsen IC1A er koblet for å avstedkomme en rampespenning på seriekoblede motstander R126 og- R127 som fra begynnelsen av er positiv og reduseres i amplitude når tiden øker. Den endring i logisk tilstand som frembringes av OG-porten IC8 B,C sikrer at en maksimal positiv spenning fra begynnelsen av er tilstede på utgangen av integrasjonskretsen IClA for derved å sikre at hovedklokken IC2 blir saknet til en lav starthastighet i nærheten av 200 Hz. Efterhvert som spenningen på den positive utgang fra integrasjonskretsen IClA faller'som følge av oppladningen av kondensatoren C123, vil samtidig spenningen på den negative inngang på integrasjonskretsen IClA stige på grunn av strømmen gjennom en motstand R125 og en diode D125 ved utladning av kondensatoren C124. Følgelig faller spenningen på utgangen av integrasjonskretsen IClA slik at spenningen'i sammenkoblingspunktet mellom motstander R126 og R127 bringes til å falle og bevirke' en økning i puls-repetis jonstakten for hovedklokken IC2 til et forutinnstilt maksimum. Dette maksimum vil være bestemt av den forutinnstilte verdi av motstanden R12 0 og likeledes av en spenning påtrykket klemmen TS av en konvensjonell temperaturføler (ikke vist). Circuit IC1A is connected to produce a ramp voltage across series-connected resistors R126 and R127 which is initially positive and decreases in amplitude as time increases. The change in logic state produced by the AND gate IC8 B,C ensures that a maximum positive voltage is initially present at the output of the integrating circuit IClA thereby ensuring that the main clock IC2 is slowed down to a low starting rate in the vicinity of 200 Hz. As the voltage at the positive output of the integration circuit IClA falls as a result of the charging of the capacitor C123, the voltage at the negative input of the integration circuit IClA will simultaneously rise due to the current through a resistor R125 and a diode D125 when discharging the capacitor C124. Accordingly, the voltage at the output of the integrating circuit IClA drops so that the voltage at the junction between resistors R126 and R127 is caused to drop and cause an increase in the pulse repetition rate of the main clock IC2 to a preset maximum. This maximum will be determined by the preset value of the resistor R12 0 and likewise by a voltage applied to the terminal TS of a conventional temperature sensor (not shown).

Hovedklokken IC2 er en tidsstyringskrets av typen LM322 .sWi arbeider i astabil modus ved tilbakeføring av en del av utgangssignalet til kretsens triggerinngang gjennom en kondensator C126.. Arbeidsfrekvensen for hovedklokken IC2 er 1/(R120+R129). The main clock IC2 is a timing control circuit of the type LM322 .sWi works in astable mode by returning part of the output signal to the circuit's trigger input through a capacitor C126.. The operating frequency of the main clock IC2 is 1/(R120+R129).

(C125) Hz, mens utgangen er en smal negativ puls med bredde til- (C125) Hz, while the output is a narrow negative pulse with a width of

nærmet lik 2(R128) . (C126) -sekund.approached equal to 2(R128) . (C126) -second.

Utgangen av hovedklokken IC2 føres direkte til en ledning W på figur 4 og dessuten til to kaskadekoblede tellere IC3 og IC4 gjennom en spenningsdeler dannet av motstander R1212 og R1213. Utgangene fra tellerne IC3 og IC4 er forbundet med adresse-inngangene på tre hukommelseskretser IC6, IC7 og IC12. Tellerne IC3 og IC4 teller ..alltid i samme retning og blir tilbakestilt av en NAND-port IC8A. The output of the main clock IC2 is fed directly to a wire W in Figure 4 and also to two cascaded counters IC3 and IC4 through a voltage divider formed by resistors R1212 and R1213. The outputs of the counters IC3 and IC4 are connected to the address inputs of three memory circuits IC6, IC7 and IC12. Counters IC3 and IC4 always count in the same direction and are reset by a NAND gate IC8A.

Det fremgår at utgangen av Schmitt-triggeren IC9B er forbundet med en flip-flop-krets IC5 som bestemmer hvorvidt fremover- eller tilbakeoperasjon skal finne sted. Dette blir oppnådd ved hjelp av den utgang fra flip-flop-kretsen IC5 som omfatter den mest signifikante bit for adresseinngangen til hukommelsene IC6, IC7 og IC12, som illustrert i Tabell I. Tilbakestillingen It appears that the output of the Schmitt trigger IC9B is connected to a flip-flop circuit IC5 which determines whether forward or reverse operation should take place. This is achieved by means of the output of the flip-flop circuit IC5 which comprises the most significant bit for the address input of the memories IC6, IC7 and IC12, as illustrated in Table I. The reset

av tellerne IC3 og IC4 gjennom NAND-porten IC8A er den samme for både fremover- og tilbakefunksjonene, men utgangen av flip-flop-kretsen IC5 svitsjer hukommelsene 'IC6, IC7 og IC12 til te dis-tinkte og forskjellige felter for adresser hvor henholdsvis fremover- og bakoverprogrammer lagres. of the counters IC3 and IC4 through the NAND gate IC8A is the same for both the forward and reverse functions, but the output of the flip-flop circuit IC5 switches the memories 'IC6, IC7 and IC12 into te distinct and different fields for addresses where the forward respectively - and backward programs are saved.

Av Tabell I fremgår det at utgangene av hukommelsene IC6, IC7 og IC12 omfatter 9 bits og komplementet av hver av disse bits tilveiebringes av ni inverteringskretser IC10A til IC10F henholdsvis ICllA til ICllC. Utgangsbits fra hukommelsene IC6, From Table I it appears that the outputs of the memories IC6, IC7 and IC12 comprise 9 bits and the complement of each of these bits is provided by nine inverting circuits IC10A to IC10F respectively IC11A to IC11C. Output bits from the memories IC6,

IG7 og IC12 og deres komplementer blir ført direkte til fasekontrollanordningen 6 som vist på figur 4 IG7 and IC12 and their complements are fed directly to the phase control device 6 as shown in Figure 4

Videre blir utgangen av integrasjonskretsen IClA på figur 3 ført gjennom en motstand R1214 til Schmitt-triggeren IC9C hvis utgang er forbundet med basis på transistoren Q125. Dennes kollektor er forbundet med tilførselsspenningen 12 V Furthermore, the output of the integration circuit IClA in Figure 3 is fed through a resistor R1214 to the Schmitt trigger IC9C whose output is connected to the base of the transistor Q125. Its collector is connected to the 12 V supply voltage

mens emitteren er forbundet med en ledning Z på figur 4 . Den rampespenning som opptrer på utgangen av integratoren IClA, vil først aktivere Schmitt-triggeren IC9C og kobler derved transistoren Q125 INN. Følgelig er ledningen Z på figur 4 fra begynnelsen av effektivt koblet til 12 volts-forsyningsspenningen, while the emitter is connected by a wire Z in Figure 4. The ramp voltage appearing at the output of the integrator IClA will first activate the Schmitt trigger IC9C and thereby turn the transistor Q125 ON. Consequently, wire Z in Figure 4 is effectively connected to the 12 volt supply voltage from the beginning,

men efter en forutbestemt forsinkelse, blir transistoren Q125 slått AV og vil derved effektivt koble ledningen Z på figur 4 bort fra spenningskilden 12V. but after a predetermined delay, the transistor Q125 is turned OFF and will thereby effectively disconnect the line Z in figure 4 away from the voltage source 12V.

På figur 4' er kretsdetaljer ved fasekontrollanordningen 6 vist, men bare detaljer ved en enkelte fase av de 9 faser i den foretrukne utførelsesform, slik at gjentagelser er unngått. In Figure 4', circuit details of the phase control device 6 are shown, but only details of a single phase of the 9 phases in the preferred embodiment, so that repetitions are avoided.

Visse sider ved kretsen på figur 4 har likhet med kretsen på figur 2 . En flip-flop-krets IC14B for divisjon med 2 er i likhet med flip-flop-kretsen IC14A på figur 2 / forbundet med utgangen av kretsen IC13 på figur 2 , som utgjør utgangen fra oscillatoren 1 på figur 1 . Dessuten er utgangen av inverterings-kretsen IC11D på figur 3 også forbundet med kretsen IC14B for å avstedkomme en av/på-styring for operasjonen av flip-flop-kretsen IC14B. Certain aspects of the circuit in Figure 4 are similar to the circuit in Figure 2. A divide-by-2 flip-flop circuit IC14B is, like the flip-flop circuit IC14A of Figure 2 / connected to the output of the circuit IC13 of Figure 2, which forms the output of the oscillator 1 of Figure 1. Moreover, the output of the inverting circuit IC11D in Figure 3 is also connected to the circuit IC14B to provide an on/off control for the operation of the flip-flop circuit IC14B.

På lignende måte som vist på figur 2 , er utgangene fra flip-flop-kretsen IC14B på figur 4 , ført gjennom seriekoblede kondensatorer og motstander, henholdsvis C131 og R135, R136, til transistorbrytere Q135, Q136 henholdsvis Q137,Q138. Disse transistorbrytere svitsjer eller kobler ledninger X og Y på In a similar way as shown in figure 2, the outputs from the flip-flop circuit IC14B in figure 4, are led through series-connected capacitors and resistors, respectively C131 and R135, R136, to transistor switches Q135, Q136 respectively Q137,Q138. These transistor switches switch or connect wires X and Y on

figur 4 vekselvis til jord med halvparten av den takt som bestemmes av pulsrepetisjonstakten for oscillatoren 1. Figure 4 alternately to ground at half the rate determined by the pulse repetition rate of oscillator 1.

Hver fase av fasekontrollanordningen 6 omfatter to identiske kretser som er nødvendige for å frembringe komplementære utganger for de to brytere pr. faseklemme på hovedbryteren 7, som vist i detalj på figur 5 Hver av. de identiske kretser i fasekontrollanordningen 6 omfatter en av flere bistabile kretser henholdsvis IC15 til IC32, og en av flere transformatorer Tl31 Each phase of the phase control device 6 comprises two identical circuits which are necessary to produce complementary outputs for the two switches per phase clamp on the main switch 7, as shown in detail in figure 5 Each of. the identical circuits in the phase control device 6 comprise one of several bistable circuits respectively IC15 to IC32, and one of several transformers Tl31

til T14 9 sammen med tilhørende strømkretser. Hver av de bistabile kretser IC15 til IC32 omfatter en krets av typen National 555 to T14 9 together with associated power circuits. Each of the bistable circuits IC15 to IC32 comprises a National 555 type circuit

som kan omstilles eller svitsjes mellom en monostabil tilstand og en flip-flop-tilstand med omstilling/tilbakestilling (set/reset). which can be reset or switched between a monostable state and a flip-flop state with set/reset.

Triggerinngangen på hver bistabil krets IC15 tilThe trigger input on each bistable circuit IC15 to

IC32 er forbundet med ledningen W og mottar derfor utgangen fra hovedklokken IC2. Dessuten er utgangen og inngangen på inverte-ringskretsen for hver fase i fasesekvensanordningen 5 forbundet med sperrings/aktiverings-inngangen på den tilsvarende bistabile krets for vedkommende fase. Således blir utgangen (IC10A) fra inver-teringskretsen IC10A koblet til sperrings/aktiverings-inngangen på den bistabile krets IC15 og inngangen (IC10A) fra inverterings-kretsen IC10A forbindes, med sperrings/aktiverings-inngangen på IC32 is connected to wire W and therefore receives the output of the main clock IC2. In addition, the output and input of the inverting circuit for each phase in the phase sequence device 5 are connected to the blocking/activation input of the corresponding bistable circuit for the phase in question. Thus, the output (IC10A) of the inverting circuit IC10A is connected to the inhibit/enable input of the bistable circuit IC15 and the input (IC10A) of the inverting circuit IC10A is connected, with the inhibit/enable input of

den bistabile krets IC16.the bistable circuit IC16.

Hver av de bistabile kretser IC15 til IC32 er forbundet med ledningen Z ved hjelp av en tilhørende motstand. For eksempel er de bistabile kretser IC15 og IC16 forbundet med ledningen Z ved hjelp av respektive motstander R1324 og R1235. Ut gangen av hver krets IC15 til IC.32 er koblet til midtuttaket på primærviklingen på den tilsvarende transformator og følgelig blir utgangen fra den bistabile krets IC15 ført til midtuttaket på primærviklingen på transformatoren T131. Each of the bistable circuits IC15 to IC32 is connected to line Z by means of an associated resistor. For example, the bistable circuits IC15 and IC16 are connected to line Z by means of resistors R1324 and R1235, respectively. The output of each circuit IC15 to IC.32 is connected to the center tap of the primary winding of the corresponding transformer and consequently the output of the bistable circuit IC15 is fed to the center tap of the primary winding of the transformer T131.

For å unngå spenningsfallet i diodene Dill og D112 på figur 2 , er transistorer Q131 og Q132 forbundet med sekundærviklingen på transformatoren 131 med respektive motstander R131 og R13 2 innrettet til å levere basisstrøm for å mette transistorene Q131 og Q132 når det kreves at disse skal lede. På denne måte vil den lave kollektor/emitter-jnetningsspenning for transistorene erstatte det forholdsvis store spenningsfall fremover i diodene slik at vesentlig effekttap blir unngått. To avoid the voltage drop in diodes Dill and D112 in figure 2, transistors Q131 and Q132 are connected to the secondary winding of transformer 131 with respective resistors R131 and R13 2 arranged to supply base current to saturate transistors Q131 and Q132 when required to conduct . In this way, the low collector/emitter connection voltage for the transistors will replace the relatively large forward voltage drop in the diodes so that significant power loss is avoided.

Efter påvirkning av bryterkontrollanordningene 4After the influence of the switch control devices 4

som beskrevet i detalj under henvisning til figur 3 , blir ledningen først forbundet med 12V-strømforsyningen og derfor arbeider hver av de bistabile kretser IC15 til IC32 som monostabile kretser og leverer en puls med forutbestemt varighet for hver puls som påtrykkes triggerinngangen gjennom ledningen W. as described in detail with reference to Figure 3, the wire is first connected to the 12V power supply and therefore each of the bistable circuits IC15 to IC32 work as monostable circuits and deliver a pulse of predetermined duration for each pulse applied to the trigger input through the wire W.

Når således den bistabile krets IC15 blir aktivertThus when the bistable circuit IC15 is activated

av utgangen IC10A for hver puls som leveres av hovedklokken IC2,. opptrer en tilsvarende puls med forutbestemt lengde på utgangen av kretsen IC15 og blir påtrykket midtuttaket på primærviklingen på transformatoren T131. Når imidlertid kretsen IC15 blir sper-ret eller inaktivert av utgangen IC10A , blir ingen pulser påtrykket på transformatoren T131. På grunn av det komplementære forhold mellom utgangene IC10A og IC10A, ble enten den bistabile krets IC15 aktivert og den bistabile krets IC16 inaktivert, eller omvendt. of the output IC10A for each pulse supplied by the master clock IC2,. a corresponding pulse of predetermined length occurs at the output of circuit IC15 and is applied to the center tap of the primary winding of transformer T131. However, when the circuit IC15 is blocked or deactivated by the output IC10A, no pulses are applied to the transformer T131. Due to the complementary relationship between the outputs IC10A and IC10A, either the bistable circuit IC15 was activated and the bistable circuit IC16 was deactivated, or vice versa.

Under den første oppstartingstid vil de pulser som leveres av hovedklokken IC2 ha økende repetisjonstakt og følgelig vil utgangen av hver av de bistabile kretser IC15 til IC32 omfat-te et pulstog hvor det forekommer et flertall pulser i halve perioden og ingen pulser i den gjenværende del av perioden, idet forholdet mellom pulser og pulsmellomrom for det nevnte flertall pulser-øker efterhvert som frekvensen fra hovedklokken IC2 øker. During the first start-up time, the pulses delivered by the main clock IC2 will have an increasing repetition rate and consequently the output of each of the bistable circuits IC15 to IC32 will comprise a pulse train in which a majority of pulses occur in half the period and no pulses in the remaining part of period, as the ratio between pulses and pulse intervals for the aforementioned plurality of pulses increases as the frequency from the main clock IC2 increases.

På denne måte blir pulsbølgeformen som illustrertIn this way, the pulse waveform is as illustrated

på figur 6 (beskrives senere), endret slik at den effektive spenning av hver halvperiode-puls blir redusert ved modulasjon. Modulasjonen er slik at den effektive påtrykte spenning blir redusert fra sin maksimalt mulige verdi ved tilveiebringelse av et in Figure 6 (described later), changed so that the effective voltage of each half-period pulse is reduced by modulation. The modulation is such that the effective applied voltage is reduced from its maximum possible value by providing a

innstillbart antall korte pulser som hver har samme varighet, under den tid som er allokert for den halvperiode-puls som er tilstede under normal operasjon. adjustable number of short pulses each of the same duration, during the time allocated for the half-period pulse present during normal operation.

Den forannevnte modulasjon tillater at motoren 110 kan startes jevnt og løpe opp til maksimal hastighet. Således blir det først påtrykket en effektiv fasespenning på bare 0,3V, til sammenligning med en effektiv fasespenning på 12V ved full hastighet. The aforementioned modulation allows the motor 110 to be started smoothly and run up to maximum speed. Thus, an effective phase voltage of only 0.3V is initially applied, in comparison with an effective phase voltage of 12V at full speed.

Videre er det mulig å innstille den første oppstartings-periode likesom den maksimale hastighet kan reguleres, slik at kontrollsystemet er i stand til å drive et vidt område av belast-ninger under forskjellige betingelser. Anvendelsen av tilbake-koblingsklemmer TS gjør det mulig å. foreta denne regulering auto-matisk ved hjelp av konvensjonell tilbakekoblingsteknikk. Furthermore, it is possible to set the first start-up period as well as the maximum speed can be regulated, so that the control system is able to operate a wide range of loads under different conditions. The use of feedback terminals TS makes it possible to carry out this regulation automatically using conventional feedback technology.

Denne første operasjonsmåte fortsetter inntil ledningen Z blir frakoblet fra 12V-tilførselen efter en forutbestemt tid for derved å bevirke at hver bistabil krets IC15 til IC32 arbeider i sin modus som flip-flop-krets med omstilling/tilbake- . stilling. I denne modus vil den første puls som blir mottatt av f.eks. kretsen IC15, bevirke at én enkelt puls blir påtrykket midtuttaket på transformatorens primærvikling, idet varigheten This first mode of operation continues until wire Z is disconnected from the 12V supply after a predetermined time thereby causing each bistable circuit IC15 to IC32 to operate in its mode as a changeover/reverse flip-flop circuit. score. In this mode, the first pulse received by e.g. circuit IC15, causing a single pulse to be applied to the center tap of the transformer's primary winding, the duration

av denne.puls bestemmes ved at utgangen IC10A tilbakestiller kretsen IC15. Følgelig omfatter utgangen av hver bistabil krets IC15 til IC32 en firkantbølge med nyttefaktor 50%. of this pulse is determined by the output IC10A resetting the circuit IC15. Accordingly, the output of each bistable circuit IC15 to IC32 comprises a square wave with an efficiency of 50%.

Denne tidssekvens blir brukt til å tillate start av motoren 110 med lav hastighet og så, efter den forannevnte forut-bestemte periode, drift av motoren med større hastighet. This time sequence is used to allow starting of the engine 110 at a low speed and then, after the aforementioned predetermined period, operation of the engine at a higher speed.

Det vil fremgå for fagfolk på området at de strøm-kretser som er tilforordnet hver av transformatorene T131 til T14 9 er meget likeartet med dem som er beskrevet på figur , bortsett fra at det ikke skjer noen filtrering av utgangen fra sekundærviklingen. Ved betraktning av transformatoren T131 vil følgelig den utgangsspenning som opptrer mellom midtuttaket på sekundærviklingen og emitterne på transistorene Q131 og Q132 være en forsterket eller svekket reproduksjon av utgangsspenningen fra den bistabile krets IC15. Graden av slik forsterkning eller svekning er avhengig av omsetningsforholdet i hver av transformatorene T131 til T149. I tillegg til dette er utgangsspenningen a fra transformatoren T13 2 komplementet av spenningen a. It will be apparent to those skilled in the art that the power circuits assigned to each of the transformers T131 to T14 9 are very similar to those described in figure , except that no filtering of the output from the secondary winding takes place. Considering the transformer T131, the output voltage appearing between the center tap of the secondary winding and the emitters of the transistors Q131 and Q132 will therefore be an amplified or attenuated reproduction of the output voltage from the bistable circuit IC15. The degree of such amplification or attenuation is dependent on the turnover ratio in each of the transformers T131 to T149. In addition to this, the output voltage a from the transformer T13 2 is the complement of the voltage a.

Hovedbryteren 7 'som fasekontrollanordningen 6 påThe main switch 7 'on which the phase control device 6

figur4er forbundet med, fremgår i detalj av figur 5 . Hovedbryteren for de 9 faser A, B, C, D, E, F, G, H og I, som hver har en avstand på 40° i tid, omfatter to transistorbrytere for hver fase. For fase A omfatter den ene transistorbryter en transistor Q141 sammen med en motstand R141 og en Diode D141 mens den annen bryter omfatter en transistor Q142, en motstand R142 og en diode D142. Faseklemmen A på figur 5 er forbundet med viklingen for fase A av den 9-fasede delta- eller fortrinnsvis maskekoblede induksjonsmotor 110. Om ønskelig kan imidlertid andre typer flerfasemotorer så som en synkronmotor, anvendes istedet. figure 4 is connected with, appears in detail from figure 5. The main switch for the 9 phases A, B, C, D, E, F, G, H and I, each of which has a distance of 40° in time, comprises two transistor switches for each phase. For phase A, one transistor switch comprises a transistor Q141 together with a resistor R141 and a diode D141, while the other switch comprises a transistor Q142, a resistor R142 and a diode D142. The phase clamp A in Figure 5 is connected to the winding for phase A of the 9-phase delta or preferably mask-connected induction motor 110. If desired, however, other types of multiphase motors such as a synchronous motor can be used instead.

Spenningen a påtrykkes motstanden R141 på figur 5 , dvs. at emitteren på transistoren Q141 er forbundet med midtuttaket på sekundærviklingen på transformatoren T131 mens basis på denne transistor er forbundet med emitterne på transistorene Q131 og Q13 2 på figur<4>.<p>£ lignende måte er spenningen a (komplementet til spenningen a) påtrykket over motstanden R142. The voltage a is applied to the resistor R141 in Figure 5, i.e. the emitter of transistor Q141 is connected to the center tap of the secondary winding of transformer T131 while the base of this transistor is connected to the emitters of transistors Q131 and Q13 2 in Figure<4>.<p>£ similarly, voltage a (the complement of voltage a) is applied across resistor R142.

Når spenningen a er positiv, blir transistoren Q141 skrudd PÅ slik at faseklemmen A forbindes med den positive klemme på kjøretøybatteriet B14. Samtidig som spenningen a opphører å være positiv, blir spenningen a positiv og derfor vil transistoren Q14.1 blir slått AV mens transistoren Q142 blir slått PÅ When the voltage a is positive, the transistor Q141 is turned ON so that the phase terminal A is connected to the positive terminal of the vehicle battery B14. At the same time that the voltage a ceases to be positive, the voltage a becomes positive and therefore the transistor Q14.1 will be turned OFF while the transistor Q142 will be turned ON

slik at faseklemmen A forbindes med den negative klemme på batteriet B14. På denne måte blir det for hver fase generert en pulset spenningsbølgeform som illustrert på figur6• På grunn av induk-tiviteten i hver vikling som pulsbølgeformen påtrykkes og den inn-byrdes kobling mellom fasene, er strømmen i hver fase i det vesent-lige sinusformet. Diodene Dl41 og D142 er anordnet for å tillate strømgjennomgang når transistorene Q141 henholdsvis Q142 er slått so that the phase terminal A is connected to the negative terminal of the battery B14. In this way, a pulsed voltage waveform is generated for each phase as illustrated in figure 6• Due to the inductance in each winding to which the pulse waveform is applied and the mutual connection between the phases, the current in each phase is essentially sinusoidal. Diodes Dl41 and D142 are arranged to allow current to pass when transistors Q141 and Q142 respectively are turned on

AV. OF.

Det er klart at, den takt som transistorene Q141 ogIt is clear that, the rate at which the transistors Q141 and

Q142 blir svitsjet med, er den takt som bestemmes av hovedklokken IC2 på figur<3>fQg følgelig bestemmer denne takt hvilken hastighet induksjonsmotoren 110 arbeider med. Q142 is switched with, is the rate determined by the main clock IC2 in figure<3>fQg, consequently this rate determines the speed at which the induction motor 110 operates.

Videre blir bryterparet for hver fase operert slik at hver bryter i ett par slås på og av vekselvis, men tilsvarende brytere i hvert par blir operert i sekvens slik at det er en identisk tidsforskyvning mellom hver fase, hvilket resulterer i den spenningsbølgeform for hver fase som er illustrert på figur 6 , Furthermore, the pair of switches for each phase is operated so that each switch in one pair is turned on and off alternately, but corresponding switches in each pair are operated in sequence so that there is an identical time offset between each phase, resulting in the voltage waveform for each phase which is illustrated in figure 6,

unntatt under den første oppstarting.except during the first start-up.

Foretrukne fabrikatdg typer av hver av de ovenfor omtalte integrerte kretser er som følger: Preferred manufacturers of each of the above-mentioned integrated circuits are as follows:

Det vil også være klart for fagfolk på området at de to kaskade-tellere IC3 og IC4 og hukommelsene IC6, IC7 og IC12 kan erstattes med et skiftregister i hvilket et ord som omfatter det dobbelte antall bits av hukommelsesutgangen, til å begynne med lagres i skiftregisteret når strømforsyningen til-kobles strømkretsen, og dette ord blir forskjøvet syklisk med en takt som bestemmes av hovedklokken. På denne måte kan en utgang identisk med det som leveres av hukommelsene IC6, IC7 It will also be clear to those skilled in the art that the two cascade counters IC3 and IC4 and the memories IC6, IC7 and IC12 can be replaced by a shift register in which a word comprising twice the number of bits of the memory output is initially stored in the shift register when the power supply is switched on, the circuit is switched on, and this word is shifted cyclically at a rate determined by the master clock. In this way, an output identical to that provided by the memories IC6, IC7

og IC12 bli oppnådd. I et slikt arrangement kan reversering av motoren 110 bevirkes ved å reversere forskyvningsretningen i skiftregisteret. Det er også mulig å oppnå det samme resul-tat med data-selektorer. and IC12 be obtained. In such an arrangement, reversal of the motor 110 can be effected by reversing the shift direction in the shift register. It is also possible to achieve the same result with data selectors.

Hvis dessuten belastningen skulle løpe fra motoren slik at motoren virker som generator, blir effekt tilgjengelig for gjenoppladning av batteriet B14 da diodene D141 og D142 tillater at strøm flyter inn i batteriet Bl4. 0©tte tr©kk er av viktighet når motoren er drivmotoren for et elektrisk kjøretøy eller driver en kran for eksempel. If, moreover, the load were to run from the motor so that the motor acts as a generator, power becomes available for recharging the battery B14 as the diodes D141 and D142 allow current to flow into the battery Bl4. All three features are important when the engine is the drive motor for an electric vehicle or drives a crane, for example.

Claims (8)

1. Kontrollsystem for en flerfasebelastning med én faseklemme pr. fase og energisert fra en likestrømkilde, hvilket system omfatter to elektrisk påvirkbare brytere for hver fase av belastningen, hvorav én bryter i hvert par kan bringes til å forbinde den tilsvarende faseklemme av belastningen med den ene klemme av likestrømkilden og den annen bryter i hvert par kan bringes til å forbinde den tilsvarende faseklemme med den annen klemme av likestrømkilden, én sekvensanordning forbundet med bryterne for å påvirke bryterne i hvert par vekselvis og samtidig påvirke tilsvarende brytere i alle de nevnte par i sekvens, og en taktanordning forbundet med sekvensanordningen for å kon-trollere arbeidstakten for sekvensanordningen, hvorved arbeidstakten av sekvensanordningen styrer den frekvens som påtrykkes flerfasebelastningen.1. Control system for a multi-phase load with one phase terminal per phase and energized from a direct current source, which system comprises two electrically actuable switches for each phase of the load, one switch in each pair of which can be brought to connect the corresponding phase terminal of the load with one terminal of the direct current source and the other switch in each pair can is caused to connect the corresponding phase terminal with the other terminal of the direct current source, one sequence device connected to the switches to actuate the switches in each pair alternately and at the same time actuate corresponding switches in all said pairs in sequence, and a clock device connected to the sequence device to con- controlling the operating rate of the sequencer, whereby the operating rate of the sequencer controls the frequency applied to the polyphase load. 2. System ifølge krav 1, karakterisert ved at taktanordn.ingen omfatter en klokke med regulerbar pulsrepetisjonstakt.2. System according to claim 1, characterized in that the timing device comprises a clock with an adjustable pulse repetition rate. 3. System ifølge krav 2, karakterisert ved at sekvensanordningen omfatter en logikk-krets forbundet med klokken for å motta pulser fra denne og forsynt med to utganger for hver fase av flerfasebelastningen, hvor utgangene av hvert par er komplementære og hver utgang omfatter et pulstog med puls/mellomrom-forhold tilnærmet lik 50% og en pulsrepetisjonstakt som er direkte proporsjonal med pulsrepetisjonstakten fra klokken, hvilke.utganger fra hvert par er tidsforskjøvet i forhold til alle andre par med et helt multiplum av en minimums-tid omfattende perioden av pulstoget dividert med antall faser, og hver utgang av hvert par av utganger er forbundet med den tilsvarende bryter i det tilsvarende bryterpar for å påvirke denne.3. System according to claim 2, characterized in that the sequence device comprises a logic circuit connected to the clock to receive pulses from it and provided with two outputs for each phase of the multiphase load, where the outputs of each pair are complementary and each output comprises a pulse train with pulse/gap ratio approximately equal to 50% and a pulse repetition rate that is directly proportional to the pulse repetition rate from the clock, which outputs from each pair are time-shifted relative to all other pairs by an integral multiple of a minimum time comprising the period of the pulse train divided by number of phases, and each output of each pair of outputs is connected to the corresponding switch in the corresponding pair of switches to influence it. 4. System ifølge krav 3, karakterisert ved at amplituden av pulsene i pulstoget moduleres for å redusere den effektive spenning pr. fase som påtrykkes belastningen.4. System according to claim 3, characterized in that the amplitude of the pulses in the pulse train is modulated to reduce the effective voltage per phase to which the load is applied. 5. System ifølge et. av de foregående krav, karakterisert ved at hvert av bryterparene omfatter to transistorer, hvorav en transistor er forbundet med den ene klemme av likestrømkilden og den annen transistor er forbundet med den annen klemme av likestrømkilden, samt den tilsvarende faseklemme er koblet mellom de to transistorer, og alle bryterpar er koblet parallelt med hverandre.5. System according to et. of the preceding claims, characterized in that each of the switch pairs comprises two transistors, of which one transistor is connected to one terminal of the direct current source and the other transistor is connected to the other terminal of the direct current source, and the corresponding phase terminal is connected between the two transistors, and all pairs of switches are connected in parallel with each other. 6. System ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at flerfasebelastningen omfatter en flerfasemotor.6. System according to one of the preceding claims, characterized in that the multiphase load comprises a multiphase motor. 7. System ifølge krav 6, karakterisert ved at rotasjonsretningen av motoren er reverserbar ved reversering av operasjonssekvensen av bryterparene, og rotasjonshastig-heten av motoren reguleres av den nevnte taktanordning.7. System according to claim 6, characterized in that the direction of rotation of the motor is reversible by reversing the operation sequence of the switch pairs, and the rotation speed of the motor is regulated by the aforementioned timing device. 8. System ifølge krav 6 eller 7, karakterisert ved at belastningen omfatter en motorgenerator og den nevnte belastning er istand til å gjenopplade likestrømkilden.8. System according to claim 6 or 7, characterized in that the load comprises a motor generator and the said load is capable of recharging the direct current source.
NO791811A 1978-06-01 1979-05-31 CONTROL SYSTEM. NO791811L (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU456878 1978-06-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO791811L true NO791811L (en) 1979-12-04

Family

ID=3695009

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO791811A NO791811L (en) 1978-06-01 1979-05-31 CONTROL SYSTEM.
NO791810A NO146721C (en) 1978-06-01 1979-05-31 REVERSIBLE HEAT PUMP.

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO791810A NO146721C (en) 1978-06-01 1979-05-31 REVERSIBLE HEAT PUMP.

Country Status (1)

Country Link
NO (2) NO791811L (en)

Also Published As

Publication number Publication date
NO146721C (en) 1982-11-24
NO146721B (en) 1982-08-16
NO791810L (en) 1979-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4786850A (en) Motor starting circuit with time delay cut-out and restart
US4336484A (en) Motor control
EP0091715A2 (en) System for power supply to and switching of a number of electrical appliances
US3423662A (en) Method for operating inverters
US3372328A (en) Scr temperature control circuit
US3418557A (en) Voltage control system involving timed energization of a pair of power handling transistors
CA1139361A (en) Control system for polyphase loads
US3390320A (en) Transistor inverter for synchronized operation with a like paralleled inverter
US4621316A (en) Inverter control circuit
US4331887A (en) Current switch driving circuit arrangements
US4253052A (en) Stepping motor control circuit
US4159515A (en) Inverter control system
NO791811L (en) CONTROL SYSTEM.
JPS5911272B2 (en) Motor speed control circuit
US4470001A (en) Induction motor control
US4145647A (en) Arrangement for controlling the speed and rotary direction of a three-phase asynchronous motor
US3509440A (en) Motor control system for an induction motor
US3626273A (en) Voltage regulator arrangement for preventing overvoltages
JPS60502085A (en) Inverter for uninterrupted power supply
US4031447A (en) Improved control system for energizing a stepping motor
US4028613A (en) Arrangement for supplying a load with controlled current from an alternating current source
US3297928A (en) Electric motors including plural sets of winding switches
SU1594503A1 (en) Device for controlling temperature
US4283638A (en) Field effect transistor switched temperature control circuit
JPS5844412Y2 (en) power on device