PL105218B1 - Sposob regulacji przemiennika czestotliwosci z falownikiem pradowym oraz uklad do regulacji przemiennika czestotliwosci z falownikiem pradowym - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób regulacji prze¬ miennika czestotliwosci z falownikiem pradowym oraz uklad do regulacji przemiennika czestotliwosci z falowni¬ kiem pradowym majacym zastosowanie w obwodach automatyki i sterowania.

Stan techniki. Znany z polskiego opisu patentowego nr 58056 sposób regulacji i sterowania predkosci silnika polega na tym, ze za pomoca sygnalu bledu pradu, beda¬ cego róznica sygnalu pradu zadanego i sygnalu pradu rze¬ czywistego silnika, oddzialywuje sie na wielkosc predkos¬ ci silnika w zamknietym ukladzie regulacji, przez równo¬ czesna regulacje czestotliwosci i napiecia zasilajacego silnik.

Uklad do sterowania i regulacji predkosci silnika za¬ wiera regulator pradu silnika, którego wejscie jest po¬ laczone z wezlem sumacyjnym. Wezel sumacyjny jest polaczony z integratorem i z konwertorem napiecie/ /czestotliwosc. Wyjscie regulatora pradu silnika jest po¬ laczone z drugim wejsciem sumacyjnym, który laczy sie z tachopradnica i poprzez regulator predkosci z konwer¬ torem.

Inny znany z polskiego opisu patentowego nr 55 749 sposób sterowania i regulacji predkosci obrotowej sil¬ nika polega na tym, ze sygnal bledu predkosci uzyski¬ wany w wezle sumacyjnym i bedacy róznica sygnalu pred¬ kosci zadanej i predkosci rzeczywistej silnika, przetwa¬ rza sie na wielkosc pradu tego silnika poprzez równoczes¬ na regulacje czestotliwosci i napiecia zasilajacego silnik przeksztaltnikami. Sygnal bledu predkosci wykorzystu¬ je sie do wplywania na wielkosc pradu silnika poprzez regulacje czestotliwosci napiecia zasilajacego przeksztalt¬ nikiem. Wielkosc napiecia zasilajacego silnik reguluje sie, za pomoca przeksztaltnika, zadanym sygnalem bledu strumienia magnetycznego, bedacego róznica sygnalu zadanego strumienia i sygnalu rzeczywistego strumienia w zamknietym ukladzie regulacji.

Uklad sterowania i regulacji predkosci silnika zawiera regulator predkosci silnika wlaczony pomiedzy dwa wezly sumacyjne. Wezel sumacyjny jest polaczony z tachoprad¬ nica i poprzez integrator z zadajnikiem, a drugi laczy sie z regulatorem pradu, oraz z przekaznikiem i przekladni- kiem pradowym. Przekaznik pradowy jest polaczony po¬ przez element sterujacy z przeksztaltnikiem. Wyjscie regulatora pradu jest polaczone z elementem sterujacym i konwertorem czestotliwosc/napiecie. Konwertor laczy sie poprzez drugi element sterujacy z drugim przeksztalt¬ nikiem.

Równiez znany jest uklad sterowania przemiennika czestotliwosci, zawierajacy regulator predkosci obroto¬ wej, którego wejscie jest polaczone z wezlem sumacyj¬ nym predkosci, laczacym sie z tachopradnica i z wyjsciem regulatora przyspieszenia. Wyjscie regulatora przyspie¬ szenia jest polaczone z licznikiem „modulo" i z zadaj- nikiem. Wyjscie regulatora predkosci obrotowej jest po¬ laczone z jednym z wejsc generatora funkcji nieliniowej i z wezlem sumacyjnym czestotliwosci, który laczy sie z tachogeneratorem i z wejsciem regulatora czestotliwos¬ ci. Drugie wejscie generatora funkcji nieliniowej jest po¬ laczone z przetwornikiem sygnalu napieciowego i z za- dajnikiem pradu idealnego biegu jalowego silnika. Wyjscie 105 218 \105 218 4 generatora funkcji nieliniowej jest .polaczone z wezlem sumacyjnym pradów, który laczy sie z przetwornikiem sygnalu pradowego z zadajnikiem pradu i z wejsciem re¬ gulatora pradu. Wyjscie regulatora pradu jest polaczone poprzez uklad sterowania z przetwornikiem. Wyjscie regulatora czestotliwosci jest polaczone poprzez blok rnodulu czestotliwosci z licznikiem „modulo" i z konwer¬ torem czestotliwosc/napiecie. Wyjscie konwertora jest polaczone z jednym z wejsc ukladu sterowania falowni¬ ka. Drugie wejscie ukfadu sterowania jest polaczone z wyjsciem licznika „modulo", a wyjscie ukladu sterowania jest polaczone z falownikiem.

W opisanych ukladach regulacji przy szybkich zmia¬ nach obciazenia, a co za tym idzie pradu, powstaja duze napiecia na kondensatorach komutacyjnych baterii, co zmusza do uzycia elementów pólprzewodnikowych o wyzszych klasach napieciowych, niz wynikalo by to z normalnych warunków pracy ukladu. Ponadto w chwili zalaczenia ukladu do pracy, kondensatory nie sa przygo¬ towane do komutacji duzych pradów dynamicznych.

Istota wynalazku. Istota wynalazku jest sposób regu" lacji przemiennika czestotliwosci z falownikiem prado¬ wym, polegajacy na tym, ze po zalaczenhf przemienni- ka do sieci, zadawanie pradu przeprowadza sie z zada¬ na predkoscia. Podczas pracy ukladu prowadzi sie stala kontrole napiec na kondensatorach komutacyjnych. W przypadku wystapienia przepiec na kondensatorach ko¬ mutacyjnych, prad zadawania przeksztaltnika zmniejsza sie do zera, a prostownik zostaje zablokowany az do czasu zewnetrznego odblokowania "ukladu. Przy czestotliwosci pradu falownika bliskiej zeru, sygnal pradu zadawanego kompensuje sie sygnalem o tej samej wielkosci lecz o prze-| ciwnej biegunowosci. Przy wzroscie czestotliwosci pradu stojana, zmienia sie sygnal kompensujacy z okreslona pred-. koscia do wartosci równej sygnalowi pradu biegu jalo¬ wego silnika, na której to wartosci utrzymuje sie prad "podczas pracy i nawrotów silnika.

Uklad regulacji przemiennika czestotliwosci z falowni¬ kiem pradowym zawiera blok logiczny, którego wejscia pomiarowe sa polaczone poprzez bloki pomiarowe na- . piecia z kondensatorami komutacyjnymi, jedno wyjscie bloku logicznego jest polaczone z wejsciem ogranicza¬ jacym regulatora pradu, natomiast drugie wyjscie bloku . logicznego jest polaczone poprzez wzmacniacz z blokiem zadawania pradu biegu jalowego. Drugie wejscie bloku .zadawania pradu jalowego jest polaczone .z-wyjsciem re- ,gulatora czestotliwosci. Wyjscie bloku zadawania pradu biegu jalowego jest polaczone z wejsciem zadajacym re- . gulatora pradu.

Zaleta sposobu i ukladu do regulacji przemiennika czestotliwosci z falownikiem pradowym, wedlug wyna- . lazku, jest umozliwienie latwego wzbudzenia falownika oraz ograniczenie napiec na kondensatorach komutacyj- . nych na okreslonej wartosci, co zwieksza niezawodnosc . ukladu i obniza jego koszty.

Objasnienie rysunku. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladowym wykonaniu na rysunku, który przedstawia schemat blokowy ukladu.

Przyklad wykonania. Uklad regulacji zawiera re¬ gulator pradu 1, którego wejscie pomiarowe jest poia- • czone poprzez blok pomiarowy pradu 2 z przekladnika- nri pradowymi 3. Regulator pradu 1 ma dwa wejscia za¬ dajace, z których jedno jest polaczone z wyjsciem nieli¬ niowego bloku zadawania pradu 4 a drugie z wyjsciem bloku zadawania pradu biegu jalowego 5. Wejscie ograni¬ czajace regulatora pradu 1 jest polaczone z blokiem lo¬ gicznym „wiekszy niz" 6. Wyjscie regulatora pradu 1 jest polaczone poprzez sterownik prostownika 7 z pros- townikiem 8, wlaczonym w tor zasilania silnika 9. Jedno wejscie bloku nieliniowego zadawania pradu 4 jest pola¬ czone z wyjsciem regulatora predkosci 10 i z jednym z wejsc regulatora czestotliwosci 11. Drugie wejscie bloku nieliniowego zadawania pradu 4 jest polaczone z jednym io z wejsc bloku zadawania pradu biegu jalowego 5 i z wzmac¬ niaczem operacyjnym 12. Jedno wejscie regulatora pred¬ kosci 10 jest polaczone z zadajnikiem 13 a jego drugie wejscie i drugie wejscie regulatora czestotliwosci 11 sa polaczone z tachogeneratorem 14, sprzegnietym z sil- nikiem 9. Drugie wejscie bloku zadawania pradu biegu jalowego 5 jest polaczone z wyjsciem regulatora czesto¬ tliwosci 11, które laczy sie równiez z konwertorem napie¬ cie/czestotliwosc 15. Konwertor napiecie/czestotliwosc 15 laczy sie poprzez sterownik falownika 16 z falownikiem 17. Wejscia bloku logicznego „wiekszy niz "6 sa pola¬ czone poprzez bloki pomiarowe napiecia 18 z kondensa¬ torami komutacyjnymi 19. Kolejne wejscie pomiarowe bloku logicznego 6 jest polaczone poprzez blok pomia¬ rowy napiecia 20 z torem zasilajacym silnik 9, Natomiast: wejscie odblokowania bloku logicznego 6 jest polaczone z zródlem zewnetrznego sygnalu odblokowania 21.

Dzialanie ukladu do regulacji przemiennika czestotli¬ wosci z falownikiem pradowym, wedlug wynalazku, po¬ lega na tym, ze przy czestotliwosci falownika 17 bliskiej zeru kompensuje sie sygnal pradu zadanego z nielinio¬ wego bloku zadawania pradu 4 sygnalem o tej samej wiel¬ kosci a o przeciwnej biegunowosci, otrzymanym z bloku # zadawania praciu biegu jalowego 5. Nastepnie przy wzros¬ cie czestotliwosci pradu stojana silnika 9, sygnal pradu za- 85 dawanego zmienia sie z okreslona predkoscia do wartosci równej sygnalowi pradu biegu jalowego silnika 9. Sygna¬ lu tego nie zmienia sie podczas pracy i nawrotów sunika.

Sygnal proporcjonalny do napiecia kondensatorów ko¬ mutacyjnych 19, zmierzony za pomoca bloków pomia- 40 rowych napiecia 18 i wybrany przez blok logiczny „wiek¬ szy niz" 6 podaje sie na wejscie wzmacniacza operacyj¬ nego 12, Wzmacniacz operacyjny 12 po przekroczeniu zalozonego progu napiecia, podaje sygnaly na wejscia ograniczajace bloków 4 i 5, co przyczynia sie do zmniej- 45 szenia pradu prostownika 8 i dalej do ograniczenia napiec kondensatorów komutacyjnych 19. W przypadku poja¬ wienia sie na kondensatorach komutacyjnych 19 prze¬ ciec wyzszych od nastawionej wartosci progowej we wzmac¬ niaczu operacyjnym 12, oddzialywuje sie na wejscie ogra- 50 niczajace regulatora pradu prostownika 8, co powoduje zmniejszenie sie pradu zadanego do zera i zablokowanie prostownika az do czasu zewnetrznego odblokowania ukladu. 55

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób regulacji przemiennika czestotliwosci z fa¬ lownikiem pradowym, w którym sygnal bledu predkosci uzyskiwany w wezle sumacyjnym i bedacy róznica sygnalu predkosci zadanej i predkosci rzeczywistej silnika, prze- 60 twarza sie na wielkosc pradu tego silnika poprzez równo¬ czesna regulacje czestotliwosci pradu silnika, znamienny tym, ze po zalaczeniu prostownika do sieci, zadawanie- pradu prowadzi sie z zadana predkoscia a podczas pracy ukladu prowadzi sie stala kontrole napiec, na kondensa- 65 torach komutacyjnych, przy czym przy przekroczeniu105 218 zalozonego progu napiecia, zmienia sie wartosc pradu zadawanego przeksztaltnika, co powoduje ograniczenie napiecia na kondensatorach komutacyjnych a w przy¬ padku wystapienia przepiec na kondensatorach komuta¬ cyjnych, prad zadawania przeksztaltnika zmniejsza sie 5 do zera a prostownik zostaje zablokowany az do czasu zewnetrznego odblokowania ukladu, ponadto przy czesto¬ tliwosci pradu falownika bliskiej zeru, sygnal pradu za¬ dawanego kompensuje sie sygnalem o tej samej wielkosci lecz o przeciwnej biegunowosci, natomiast przy wzroscie io czestotliwosci pradu stojana, zmienia sie sygnal kompen¬ sujacy z okreslona predokscia do wartosci równej sygna¬ lowi pradu biegu jalowego silnika, na której to wartosci utrzymuje sie prad podczas pracy i nawrotów silnika..

2. Uklad regulaqi przemiennika czestotliwosci z fa- *5 lownikiem pradowym, zawierajacy prostownik polaczo¬ ny poprzez falownik, wyposazony w kondensatory komu¬ tacyjne z silnikiem, prostownik jest polaczony poprzez sterownik z wyjsciem regulatora pradu, którego wejscie pomiarowe laczy sie z blokiem pomiarowym pradu, na- 20 tomiast wejscie zadajace regulatora pradu jest polaczone poprzez blok zadawania pradu z wyjsciem regulatora predkosci i z jednym z wejsc regulatora czestotliwosci, przy czym jedno wejscie regulatora predkosci jest pola¬ czone z zadajnikiem a jego drugie wejscie i drugie wejscie regulatora czestotliwosci sa polaczone z tachogenerato- rem, sprzegnietym z silnikiem, zas wyjscie regulatora czestotliwosci laczy sie poprzez konwertor napiecie/czesto¬ tliwosc i sterownik falownika z falownikiem, znamien¬ ny tym, ze wejscia pomiarowe bloku logicznego (6) sa polaczone poprzez bloki pomiarowe napiecia (18) z kon¬ densatorami komutacyjnymi (19) a jedno wyjscie bloku logicznego (6) jest polaczone z wejsciem ograniczajacym regulatora pradu (1), natomiast drugie wyjscie bloku lo¬ gicznego (6) jest polaczone poprzez wzmacniacz (12) z blokiem zadawania pradu (4) i z blokiem zadawania pradu biegu jalowego (5), którego drugie wejscie jest polaczone z wyjsciem regulatora czestotliwosci (11), a wyjscie bloku zadawania pradu biegu jalowego (5) jest polaczone z wejsciem zadajacym regulatora pradu (1).