PL123738B1 - Method of controlling of converter and converter system, especially for continuous control of rotational speed of ac motor - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest siposób sterowania przeksztaltnika i uklad przeksztaltnika, zwlaszcza do plynnej regulacji ipredkosci obrotowej silnika pradu przemiennego z mozliwoscia wytwarzania pradu wyjsciowego proporcjonalnego do okreslone¬ go napiecia sterujacego.Znany przeksztaltnik zawiera diwie galezie obwo¬ du, z których jedna zawiera tyrystor roboczy wla¬ czony pomiedzy biegun dodatni szyny zbiorczej pradu stalego a wspólny punkt polaczenia oraz dio¬ de wlaczona w kierunku zaporowym, a druga ga¬ laz obwodu zawiera drugi tyrystor roboczy i druga diode i jest wlaczona pomiedzy ujemny biegun szy- • ny zbiorczej pradu stalego a wspólny punkt pola¬ czenia.Ponadto pomiedzy rzeczywistym, ewentualnie po¬ zornym biegunem zerowego potencjalu zbiorczej szyny pradu stalego i punktem wspólnym wlaczo¬ ny jest obwód gaszacy, który zawiera obwód rezo¬ nansowy z" indukcyjnoscia i pojemnoscia oraz dwa polaczone przeciwrównolegle tyrystory gaszace.Przez przemienne otwieranie i zamykanie pierw¬ szej i drugiej galezi obwodu punkt wspólny pola¬ czenia jest na przemian laczony z dodatnim lub ujemnym biegunem szyny zbiorczej pradu stalego.Pomiedzy poczatkami dwóch kolejnych otwarc pierwszej galezi obwodu mija okreslony czas cyklu.W kazdym cyklu stosunek, czasu przyporzadkowa¬ nego stanowi.otwarcia pierwszej galezi obwodu do czasu odpowiadajacego stanowi otwarcia drugiego 10 15 20 25 30 obwodu jest proporcjonalny do chwilowej wartosci napiecia sterujacego.Rozwiazanie tego rodzaju znane jest na przyklad z publikacji „Brown Boveri Mitteilungen" 51 (1964), strony 555—577, gdzie opisano regulowany, trójfa¬ zowy naped nawrotny ze sterowanym przemienni¬ kiem czestotliwosci.Jezeli powierzchnia ograniczona wykresem zasi¬ lajacego napiecia przemiennego w funkcji czasu jest wystarczajaco mala, wtedy strumien w obwodzie magnetycznym zmienia swa wartosc praktycznie tylko z wartoscia srednia napiecia falistego.Jezeli uzwojenie zasilane jest napieciem prosto¬ katnym o wystarczajaco duzej czestotliwosci, wte¬ dy strumien pozostaje praktycznie zerowy, dopóki powierzchnia ograniczona wykresem tego napiecia w funkcji czasu po dodatniej i ujemnej stronie osi sa jednakowe.Jezeli zmieni sie te powierzchnie po dodatniej i ujemnej stronie osi na przyklad przez zmiane cza¬ sów wytwarzania napiec dodatnich i ujemnych o stalej amplitudzie, wtedy zwieksza sie lub zmniej¬ sza wartosc srednia napiecia zasilajacego. Mozliwosc te wykorzystuje sie przy „sposobie z wykorzysta¬ niem podharmonkiznych" do regulacji, predkosci obrotowej, aby wytworzyc napiecia stale lub zmien¬ ne o dowolnym przebiegu.Z opisu patentowego USA nr 3 935 528 znany jest uklad sterowania przeksztaltnika, w którym wyste¬ rowanie tyrystora gaszacego wprowadza okres drgan 123 738123 738 3 4 obwodu rezonansowego LC, a prad tego obwodu re¬ zonansowego plynie w przeciwnym kierunku niz prad tyrystora glównego i w poblizu swego maksi¬ mum gasi tyrystor glówny. Po zakonczeniu polowy okresu drgan kondensator obwodu rezonansowego jest z powrotem naladowany, ale jego biegunowosc jest przeciwna, W zasadzie juz pojedynczy impuls zaplonowy wystarcza dla uzyskania stanu przewo¬ dzenia tyrystora gaszacego, ale w praktyce impul¬ sy zaplonowe doprowadza sie do tyrystora gasza¬ cego podczas calych okresów przewodzenia.Obwód rezonansowy ma przy tym ~dwa zadania.Po pierwsze ladowanie kondensatora obwodu rezo¬ nansowego zapewnia gaszenie odpowiedniego tyry¬ stora? glównego, a-ponadto przez ponowne nalado- ] wanie kondensatora uzyskuje sie do dyspozycji l energie potrzebna fdla nastepnego gaszenia. i "Przy konwencjonalnym sterowaniu tyrystory ga.- .".J&ace sa wprowadzane w stan przewodzenia tjrlko na czas trwania polowy okresu drgan obwodu rezo¬ nansowego.W ukladzie wedlug opisu patentowego USA nr 3 935 528 tyrystor gaszacy wprowadzany jest w stan przewodzenia w chwili to. Zaczyna sie wtedy polo¬ wa okresu drgan obwodu rezonansowego. Kiedy na¬ tezenie pradu osiagnie wartosc natezenia pradu ty¬ rystora glównego, tyrystor ten zostaje wprowadzo¬ ny w stan zaporowy. Nastepnie drugi tyrystor glówny zostaje wprowadzony w stan przewodzenia, w chwili ti. Drgania obwodu rezonansowego trwaja nadal i kondensator zostaje naladowany przeciw¬ nie. Kiedy kondensator jest naladowany, prad spa¬ da do zera i tyrystor gaszacy zostaje wprowadzo¬ ny w stan zaporowy w chwili ta- Polowa okresu drgan obwodu rezonansowego trwa od chwili t0 do chwili V Z opisu patentowego USA nr 3 935 528 wynika, ze po zakonczeniu polowy okresu drgan tyrystor gaszacy nie jest juz wprowadzany w stan przewo¬ dzenia. Jest to zbedne, poniewaz w chwili tg kon¬ densator jest ponownie naladowany i jest przygo¬ towany do nastepnego cyklu gaszacego.We wstepie do wymienionego opisu patentowego USA wyjasniono, ze zaklócenia nakladajace sie na napiecie stale moga wplywac szkodliwie na prawi¬ dlowe sterowanie ukladu. Ponadto podano tam, ze przy, nie zrealizowanym wygaszeniu tyrystora glów¬ nego moga równoczesnie przewodzic oba tyrystory glówne, co powoduje zwarcie i tyrystory glówne moga. zostac uszkodzone.Sposób sterowania przedstawiony w opisie paten¬ towym USA nr 3 935 528 polega na tym, ze mierzy sie wartosc napiecia na kondensatorze, prad wyj¬ sciowy i napiecie stale, a na podstawie zmierzo¬ nych wartosci zmienia sie czas zaplonu tyrystora gaszacego. Niezaleznie od trudnosci ukladowych zwiazanych z takim sterowaniem regulacja taka jest bezuzyteczna w przypadku ukladu, który zgodnie ze sposobem z wykorzystaniem podharmonicznych jest sterowany przez napiecie prostokatne wysokiej czestotliwosci.Ponadto prad obciazenia przy wysterowaniu kaz¬ dego tyrystora glównego zmienia swój kierunek i chwilowo przyjmuje wartosc zerowa. Oznacza to, ze uklad pracuje na zasadzie odcinania fazowego, przy czym polowa okresu dngan obwodu rezonan¬ sowego jest dosc dluga w porównaniu z okresem przewodzenia tyrystorów glównych.Znane urzadzenia posiadaja pewne wady. Po 5 pierwsze napiecia zaklócajace, które nakladaja sie na napiecie stale, moga byc zgodne w czasie z na¬ pieciem wystepujacym na ladowanym kondensato¬ rze i nie moze uzyskac wystarczajacego naladowa¬ nia kondensatora. Jezeli napiecie kondensatora jest za niskie, wtedy tyrystor gaszacy nie moze spelniac swego zadania, co powoduje zwarcie.Ponadto przy znanym sposobie sterowania chwile komutacji moga byc dokladnie lub prawie doklad¬ nie zgodne w czasie.' Wlaczenie jednego tyrystora glównego moze powodowac duze obciazenie dla strony stalopradowej i wartosc napiecia stalego gwaltownie wówczas maleje. W takiej sytuacji kon¬ densator obwodu rezonansowego nie laduje sie w odpowiednim stopniu, w zwiazku z czym tyrystor gaszacy nie spelnia swego zadania. Przy sterowa¬ niu silnika pomiedzy uzwojeniami silnika istnieje sprzezenie indukcyjne i zmiana pradu w jednym uzwójeniu moze indukowaó w innym uzwojeniu na¬ piecia. Napiecie to naklada sie na napiecie stale.Kiedy napiecie takie jest zgodne w czasie z napie¬ ciem ladowania wymienionego kondensatora, a jego biegunowosc jest przeciwna, wtedy kondensator zo¬ staje rozladowany, a wiec pozbawiony energii. Na¬ ladowanie kondensatora powinno byc zapewnione przed pierwsza ikomutacja. Warunek ten jest jed¬ nak bardzo trudny do spelnienia.Jezeli kondensator nie jest naladowany, wtedy moze rozpoczac sie normalne dzialanie ukladu.Wlasciwe naladowanie kondensatora jest bardzo wazne, a nie moze byc zapewnione przy znanych sposobach sterowania.Znane sa sposoby sterowania z niezaleznym, od¬ dzielnym zasilaniem pradem stalym poszczególnych obwodów rezonansowych. W ukladach trójfazowych bylyby potrzebne do tego trzy oddzielne prostow¬ niki, co byloby nieekonomiczne. Przy oddzielnych prostownikach nalezaloby wybrac jednakowe war¬ tosci napiec wyjsciowych, poniewaz w przeciwnym przypadku pomiedzy uzwojeniami fazowymi mogly¬ by przeplywac prady róznicowe, powodujace zakló¬ cenia w normalnej pracy silnika.Sposób sterowania przeksztaltnika, który pomie¬ dzy jednym biegunem zbiorczych szyn pradu sta¬ lego i wspólnym punktem polaczenia zawiera pierw¬ sza galaz obwodu z pierwszym tyrystorem robo¬ czym, a pomiedzy drugim biegunem zbiorczych szyn pradu stalego i punktem wspólnym zawiera druga galaz obwodu z drugim tyrystorem roboczym, a po¬ nadto pomiedzy rzeczywistym ewentualnie pozor¬ nym biegunem zerowego potencjalu zbiorczych szyn pradu stalego i punktem wspólnym zawiera obwód gaszacy, przy czym przemiennie otwiera sie i zamy¬ ka pierwsza i druga galaz, przez co przemiennie la¬ czy sie wspólny punkt -polaczenia z ipderwszym lub drugim biegunem szyn zbiorczych pradu stalego, a pomiedzy poczatkiem dwóch kolejnych otwarc pierwszej galezi obwodu ustala sie okreslony czas cyklu, przy czym wewnatrz kazdego tego cyklu sto¬ sunek miedzy okresem czasu przyporzadkowanym stanowi otwarcia pierwszej galezi obwodu a okre- 20 25 30 35 40 45 50 55 605 sem czasu przyporzadkowanym stanowi otwarcia drugiej galezi obwodu, ustala sie jako proporcjo¬ nalny do chwilowej wartosci napiecia sterujacego, a ponadto czas cyklu wybiera sie krótszy niz czwar¬ ta czesc okresu drgania podstawowego napiecia ste¬ rujacego wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze podczas stanu otwarcia pierwszej galezi obwodu pierwszy tyrystor roboczy i polaczony z nim sze- * regowo drugi tyrystor gaszacy nieprzerwanie wy- sterowuje sie w kierunku 'Otwarcia, a stan otwar¬ cia pierwszej galezi obwodu konczy sie w chwili komutacji, zaleznej od wartosci chwilowej napiecia sterujacego, przez wysterowanie pierwszego tyry¬ stora gaszacego.Wysterowanie pierwszego tyrystora gaszacego utrzymuje sie nieprzerwanie az do konca okresu otwarcia drugiej galezi obwodu. Drugi tyrystor ro¬ boczy w stosunku do poczatku wysterowania pierw¬ szego tyrystora gaszacego wysterowuje sie w kie¬ runku otwarcia po opóznieniu .przynajmniej tów- nym polowie okresu drgan obwodu rezonansowego i wysterowanie to utrzymuje sie nieprzerwanie az do konca stanu otwarcia drugiej galezi obwodu, przy czym te chwile koncowa przez wysterowanie drugiego tyrystora gaszacego ustala sie przynaj¬ mniej ze wspomnianym opóznieniem, lecz przed wy¬ stapieniem nastepnego otwarcia pierwszej galezi obT wodu, a nieprzerwane wysterowanie drugiego tyrys¬ tora gaszacego rozpoczyna sie z ta chwila koncowa.Uklad przeksztaltnika, w którym z dodatnim i ujemnym biegunem szyn zbiorczych pradu stale¬ go polaczony jest wejsciowy zespól komutacyjny zawierajacy tyrystory, przy czym zespól ten zawie¬ ra pierwsza i druga galaz obwodu, wlaczone pomie¬ dzy bieguny szyn zbiorczych pradu stalego a wspól¬ ny punkt polaczenia, przy czym pierwsza galaz ob¬ wodu zawiera pierwszy tyrystor roboczy wlaczony pomiedzy dodatni biegun szyn zbiorczych pradu stalego a wspólny punkt [polaczenia oraz wlaczona w kierunku zaporowym pierwsza diode, a druga galaz obwodu zawiera drugi tyrystor roboczy oraz druga diode wlaczone pomiedzy ujemny biegun szyn zbiorczych pradu stalego a wspólny punkt po¬ laczenia, a ponadto pomiedzy rzeczywistym ewen¬ tualnie pozornym biegunem zerowego potencjalu szyn zbiorczych-pradu stalego a wspólny punkt po- polaczenia wlaczony jest obwód gaszacy, na który sklada sie obwód rezonansowy z indukcyj- noscia i pojemnoscia oraz dwa polaczone przeciw- równolegle tyrystory gaszace, przy czym wejscie obwodu gaszacego jest polaczone z zespolem steru¬ jacym, wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze pierwsze wejscie zespolu sterujacego jest pola¬ czone z generatorem impulsów okreslajacym rytm otwierania galejj. obwodu, drugie wejscie zespolu sterujacego polaczone jest z generatorem napiecia sterujacego okreslajacym stosunek czasów otwar¬ cia obu galezi obwodu w poszczególnych cyklach, & wyjscie zespolu sterujacego polaczone jest z wej¬ sciem impulsów przelaczajacych, "zespolu komuta¬ cyjnego. • '*¦ ¦ W korzystnym rozwiazaniu ukladu wedlug wy¬ nalazku do generatora napiecia sterujacego dola¬ czony jest zespól regulujacy czestotliwosc i/lub ze¬ spól regulujacy amplitude. 23 738 6 Korzystne jest jesli pierwsza galaz zespolu ko¬ mutacyjnego sklada sie z pierwszego tyrystora ro¬ boczego wlaczonego miedzy dodatni biegun szyn zbiorczych pradu stalego a wspólny punkt polacze- 5 nia oraz z diody wlaczonej w kierunku zaporowym, a druga galaz zespolu .komutacyjnego , sklada sie z drugiego, tyrystora roboczego wlaczonego miedzy ^ ujemny biegun szyn zbiorczych, pradu stalego a wspólny punlkt polaczenia oraz z diody wlaczonej .10 w kierunku zaporowym.Ponadto miedzy obydwoma biegunami szyn zbior¬ czych pradu stalego wlaczone sa dwa polaczone ze soba szeregowo kondensatory filtrujace, przy czym pomiedzy okladzinami ladowania polaczonych ze 15 soba kondensatorów filtrujacych a wspólnym punk¬ tem polaczenia wlaczony jest obwód gaszacy, który sklada sie z szeregowo polaczonych indukcyjnosci, pojemnosci oraz dwóch polaczonych przeciwrówno- legle tyrystorów gaszacych. 20 Zespól sterujacy zawiera komparator, z którym " polaczony jest obwód opózniajacy, do którego do¬ laczony jest obwód logiczny, którego wyjscia pola¬ czone sa z obwodami bramkujacymi zwlaszcza ele^ mentami I, przy czym jedno z wejsc komparatora 25 polaczone jest z wejsciem generatora napiecia ste¬ rujacego, zas drugie wejscie komparatora polaczo¬ ne jest z wyjsciem sygnalu piloksztaltnego-genera¬ tora impulsów.Ponadto pomiedzy wejscie komparatora a pierw- w sze wejscie obwodu logicznego wlaczony jest ob¬ wód opózniajacy, a wejscie komparatora polaczone jest bezposrednio z drugim wejsciem obwodu lo¬ gicznego. Trzecie wejscie obwodu logicznego przy¬ laczone jest do drugiego wyjscia generatora impuls 35 sów. Kazde wyjscie sygnalu bramkujacego obwodu logicznego polaczone jest z jednym wejsciem kaz¬ dego elementu, a drugie wejscia elementów I po¬ laczone sa wspólnie ze soba i z generatorem impul¬ sów wzbudzajacych wytwarzajacym impulsy szpil- 40 kowe o wysokiej czestotliwosci. Wyjscie kazdego elementu I polaczone jest bezposrednio ewentual¬ nie poprzez wzmacniajacy inwertor z jednym z czte¬ rech transformatorów impulsów wzbudzajacych, którego wyjscie polaczone jest z elektroda steruja- 45 ca jednego z tyrystorów obwodu komutacyjnego.Generator napiecia sterujacego wytwarzajacy trójfazowe napiejcie sterujace ma trzy wyjscia po jednym na kazda faze, które to trzy wyjscia pola¬ czone sa ze wspólnym blokiem zawierajacym trzy 50 zespoly komutacyjne, z których kazdy odpowiada jednej fazie. Jedno wejscie kazdego z trzech zespo¬ lów koniutacyjnych polaczone jest z wyjsciem jed¬ nego z trzech zespolów sterujacych, z których wej¬ scia sterujace sa polaczone z wyjsciem generatora 55 impulsów wspólnym dla wszystkicji trzech faz.Kazdy punkt wspólny polaczenia kazdego z trzech zespolów komutacyjnych polaczony jest z jednym z trzech przewodów fazowych. Uklad nadaje sie wówczas do wytwarzania : pradu trójfazowego w o zmiennej czestotliwosci i amplitudzie, z napiecia stalego. ,¦ ., -,.. v Do szyn zbiorczych pradu stalego przylaczony jest czujnik napiecia rejestrujacy wzrost napiecia stalego, a generator napiecia sterujacego polaczo- & ny jest z jednym z wejsc wspólnego bloku poprzez X7- / 123738 8 zespól regulacyjny, przy czym wejscie sterujace ze¬ spolu regulacyjnego polaczone jest z wyjsciem czyn¬ nika napiecia.W innym korzystnym rozwiazaniu uklad wedlug wynalazku zawiej objete wspólnym blokiem trzy zespoly komutacyjne, 2 których .kazdy odpowiada jednej fazie napiecia i polaczony jest z jednym z trzech zespolów "sterujacych oraz jeden wspólny dla wszystkich trzech faz generator Impulsów. Kaz¬ dy punkt wspólny polaczenia kazdego z trzech ze¬ spolów komutacyjnych polaczony jest przez jedno z trzech uzwojen dlawikowych z galeziami sieci trójfazowej. Wejscia napiecia sterujacego zespolów sterujacych polaczone sa z siecia trójfazowa po¬ przez zespól regulacji amplitudy korzystnie poten¬ cjometr. Uklad stosuje sie wówczas do wytwarza¬ nia regulowanego napiecia stalego z napiecia zmien¬ nego sieci trójfazowej." i W innym korzystnym rozwiazaniu zasilany napie¬ ciem z sieci trójfazowej wspólny blok stanowiacy prostownik polaczony jest szeregowo z drugim wspólnym blokiem stanowiacym falownik, przy czym obydwa wspólne bloki posiadaja wspólne szy¬ ny zbiorcze pradu stalego. Taki uklad stosuje sie . do przetwarzania energii sieci trójfazowej w ener¬ gie pradu trójfazowego o zmieniajacej sie czestotli¬ wosci i amplitudzie, doprowadzanego z powrotem do sieci.Rozwiazanie wedlug wynalazku zapewnia stosun¬ kowo prosty sposób sterowania i zwiazany z nim uklad przeksztaltnika, za pomoca których mozna wytwarzac pTad wyjsciowy o dowolnym przebiegu, to znaczy równiez sinusoidalny' prad trójfazowy, a siec jest obciazona w korzystny sposób, tak ze nie trzeba stosowac zadnych specjalnych srodków po¬ prawiajacych faze, przy czym amplitude i czestotli- wosc^iapiecia wyjsciowego mozna zmieniac równo¬ czesnie. Przy zwrotnym oddawaniu energii do sieci nie wystepuja zadne trudnosci z synchronizacja, zas przebieg sygnalu sieci nie jest znieksztalcony ani przy pracy biernej, ani przy pracy czynnej ukladu.Kiedy uklad przeksztaltnika wykorzystywany jest jako prostownik, wtedy wahania wytwarzanego na¬ piecia stalego sa znacznie mniejsze niz przy znanych prostownikach tyrystorowych. Dzieki temu szyn stalopradowych zasalanych przez taki prostownik nie trzeba zabezpieczac przed impulsowymi udara¬ mi przez przewymiarowanie.Przedmiot wynalazku objasniony jest blizej w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia uproszczony schemat blokowy obwo¬ dów elektrycznych jednej fazy ukladu przeksztalt¬ nika, fig. 2 — przebieg napiecia w czasie w punk¬ cie X ukladu wedlug fig. 1, fig. 3a, b i c przedsta¬ wiaja wykresy czasowe dodatnich i ujemnych im¬ pulsów; napieciowych o modulowanej szerokosci oraz prad wyjsciowy, fig. 4 przedstawia przyklad wykonania zespolu komutacyjnego, fig. 5 — sche¬ mat blokowy zespolu sterujacego nalezacego do jed¬ nego z zespolów komutacyjnych, fig. 6 — wykres impulsów napiec wystepujacych w punktach cha¬ rakterystycznych ukladu wedlug fig. 5, fig. 7 — schemat blokowy ukladu przeksztaltnika, który to uklad nadaje, sie do zasilania trójfazowej sieci, fig. 8 — uproszczony schemat zastosowania ukladu przedstawionego na fig. 7, fig. 9 — schemat ukladu, który umozliwia hamowanie dzieki symetrycznemu przesunieciu elektrycznemu, fig. 9a — uklad wla¬ czony miedzy przedstawionym na fig. 9 czujnikiem napiecia a zespolem regulacyjnym, fig. 10 — sche¬ mat blokowy regulowanego prostownika zbudowa¬ nego z ukladu przetwarzajacego, a fig. 11 przedsta¬ wia schemat ukladu zasilanego z trójfazowej sieci, który wytwarza trójfazowy prad o zmniejszajacym *sie napieciu i czestotliwosci i ponownie przetwa¬ rza go.Na figurze 1 przedstawiony jest prostujacy uklad inwertorowy, który zawiera zespól komutacyjny 10 skladajacy sie z tyrystorów, polaczony z nim, sze¬ regowo filtr dolnojprzepustówy oraz obciazenie 4.Filtr dolnoprzepustowy stanowi indukcyjna cewka 2. Przy obciazeniu indukcyjnym filtr i obciazenie sa polaczone szeregowo. Wejscie 3 zespolu komuta¬ cyjnego 10 polaczone jest z dodatnim biegunem sta¬ lego napiecia zasilajacego +U, zas drugie wejscie 5 z ujemnym biegunem tego napiecia —U. Wielkosc tych obu napiec zasilajacych jest równa i stala pod¬ czas dzialania inwertora.Znajdujace sie wewnatrzrzespolu komutacyjnego 10 tyrystory przelaczane sa przez zespól sterujacy 8. Zespól sterujacy 8 polaczony jest z generatorem impulsów 16 i generatorem napiecia sterujacego 6.Czestotliwosc sygnalu wyjsciowego wytworzonego przez generator napiecia sterujacego 6 okreslona jest przez zespól regulujacy czestotliwosc 12, zas amplituda sygnalu okreslona jest przez zespól re¬ gulujacy amplitude 14. W okreslonych dziedzinach zastosowania, w których amplituda napiecia steru¬ jacego musi byc dobrana odpowiednio do czestotli¬ wosci, w ukladzie tym zespól regulujacy czestotli¬ wosc 12 z zespolem regulujacym amplitude 14 moz¬ na polaczyc przewodem 11.Przedstawiony inwertor powoduje podanie na ob¬ ciazenie 4 sinusoidalnego sygnalu wzbudzenia o zmieniajacej sie amplitudzie i czestotliwosci. Prad przeplywajacy przez obciazenie 4 powinien zmie¬ niac sie zgodnie z czestotliwoscia modulacji, to jest zgodnie z napieciem sterujacym.Odmiennie do konwencjonalnych inwertorów ty¬ rystory zespolu komutacyjnego 10 nie sa przelacza¬ ne zgodnie z rytmem czestotliwosci sygnalu pradu zmiennego, który ma byc wytworzony, lecz ich rytm przelaczania okreslony jest przez impulsy ste¬ rujace pochodzace z generatora impulsów 16. Ob¬ ciazenie 4 podczas kazdego cyklu polaczone jest raz z dodatnim, a raz z ujemnym biegunem napiecia stalego.Na figurze 2 przedstawiony jest przebieg napie¬ cia Ux wystepujacego w punkcie X na wyjsciu ze¬ spolu komutacyjnego 10 podczas dwóch nastepuja¬ cych po sobie cykli impulsów sterujacych. Miedzy chwilami t = 0, a t odpowiadajacym na rysunku tw punkt X polaczony jest z wejsciem 3 i dlatego napiecie jest równe dodatniemu napieciu stalemu +U0. Czas trwania AT* dodatniego impulsu riame- cia jest zaznaczony na fig. 2. Do chwili t odpowia¬ dajacej na rysunku tu punkt X polaczony jest z wejsciem 5, to jest z ujemnym napieciem stalym.Pod koniec okresu T impuls sterujacy jest ponow¬ nie przelaczany. Okres czasu AT- trwa wiec od 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 00 (123 738 9 10 chwili tki do konca okresu T. W nastepujacym po tym cyklu przelaczenie dokonywane jest w chwili Chwile, w których nastepuje komutacja okreslo¬ ne sa zgodnie z wartoscia funkcji sterowania fm pojawiajacej sie na wyjsciu generatora napiecia ste¬ rujacego 6. W przypadku sygnalu fm = 0, a tk = T/2, oznacza to, ze impulsy dodatnie i ujemne sa syme¬ tryczne. Chwile tki, w których zachodzi komutacja w zaleznosci od wartosci funkcji sterujacej fm na¬ stepuja teoretycznie przy kazdej dowolnej wartosci, w czasie miedzy t = 0, a t odpowiadajacego na ry¬ sunku T, z praktyki wynika jednak, ze tk min ^ tk ^ tk max Czas trwania dodatniego impulsu wynosi AT+ T/2 + T/2 • fm(t)- T/2 • [1 4- fm(t)] Czas trwania ujemnego impulsu wynosi AT-= T/2 - T/2 r fm(t)- T/2 • [1 - fm(t)] Przez funkcje steiTujaca fm rozumie sie taka funk¬ cje, która jest ograniczona pasmowo i jej najwiek¬ sza czestotliwosc jest mniejsza niz czwarta czesc czestotliwosci sterujacej, to jest ze fmax < 1/4T, a ponadto, ze amplituda sygnalu sterujacego zawar¬ ta jest miedzy 0 a 1.Napiecie TJX ipunktu X moze byc podane tabela¬ rycznie: Ux(t) + +U, gdy nT ^ t < nT + AT+ Ux(t) = -U, gdy nT + AT+ < t < (n + 1)T, przy czym n = 1, 2, 3... jest calkowita liczba natu¬ ralna.Dyskretny szereg punktów komutacji okreslony jest przez poczatki cykli, a jednoczesnie przez chwi¬ le przelaczenia podczas cykli: tki = nT oraz T/2 • [1 + fm(nT)] Oznacza to, ze wartosc*funkcji sterujacej¦ fm jest zdefiniowana w chwili t = nT. Tu jednakze funkcja sterujaca zmienia sie bardzo wolno w porównaniu do cyklu, jest wiec praktycznie obojetne, czy okre¬ slenie wziete jest od poczatku okresu czy w chwili komutacji. Funkcja sterujaca fm posiada w prak¬ tyce wartosc wedlug wzoru fm(t) = A sin a t.Generator sterujacy 6 jest w tym" przypadku ge¬ neratorem sinusoidalnym, w którym amplituda syg¬ nalu wyjsciowego wyznaczona jest przez "zespól re¬ gulujacy amplitude 14, zas czestotliwosc wyznaczo¬ na jest przez zespól regulujacy czestotliwosc 12.Wybrany system komutacji wykazuje duze podo¬ bienstwo do modulacji szerokosci impulsów (PDM) stosowanej w teletransmisji. Róznica polega jedy¬ nie na tym, ze w klasycznej modulacji szerokosci impulsów impulsy bedace nosnikami energii oraz przerwy nastepuja po sobie, podczas gdy w przed¬ lozonym przypadku zastosowane sa dwa rózne sze¬ regi impulsów o modulowanej szerokosci, które to impulsy maja przeciwna polaryzacje, sa w taki sam sposób modulowane i wzgledem ich czasu trwania sa wzajemnie uzupelniane.Na rysunkach 3a i 3b przedstawione sa dwa ciagi impulsów pojawiajacych sie w punkcie X ukladu podczas jednego okresu napiecia sterujacego fm- Dodatnie i ujemne impulsy, wystepujace po sobie 5 tworza po jednym klasycznym ciagu o modulowa¬ nej szerokosci, przy czym jeden ciag impulsów przypada dokladmie na przerwe drugiego* ciagu. W wybranym sposobie komutacji strumien energii jest nieprzerwany, a czestotliwosc przelaczania przez 10 funkcje sterujaca fm jest niezalezna i stala.Na figurze 3c pokazany jest przebieg pradu ply¬ nacego przez obciazenie 4. Podstawa tego zobrazo¬ wania jest obserwacja ukladu /zbudowanego w rze¬ czywistosci, dokonana za pomoca oscyloskopu. Czas 15 cyklu na fig. 3c byl krótszy anizeli na fig. 3a i 3b, aby lepiej oddac rzeczywiste proporcje.Wiadomo, ze prad plynacy przez obciazenie 4 i indukcyjne uzwojenie 2 podczas kazdego okresu — sygnalu sterujacego sklada sie z odcinków w spo- 20 sób wykladniczy narastajacych i malejacych, przy czym wielkosc zmiany wystepujaca podczas okresu -jest proporcjonalna do róznicy miedzy chwilami od¬ cinków dodatnich i ujemnych. Indukcyjny charak¬ ter sumarycznego obciazenia zapewnia, ze mimo 25 wlaczenia napiecia o zróznicowanych kierunkach podczas jednego okresu sygnalu, sterujacego- nie "zmienia sie kierunek pradu, lecz tylko jego wartosc ulega wahaniom. Wahania te sa jednakze krótkie w porównaniu z dlugoscia okresu napiecia steruja- 30 cego i dlatego przebieg sumarycznego pradu jest bardzo zblizony do ksztaltu sinusoidalnego. Doklad¬ nosc tego przyblizenia moze byc poprawiona przez zwiekszenie czestotliwosci cyklu. Zwiekszenie cze¬ stotliwosci cyklu ograniczona jest przez szybkosc 35 przelaczania dostepnych elementów przelaczajacych.Na figurze 4 przedstawiony jest uklad polaczen zespolu komutacyjnego 10. Obwód glówny sklada sie z pierwszego tyrystora roboczego Th4 wlaczone¬ go w dodatniej galezi i diody Dl, jak równiez z dru- 40 giego tyrystora roboczego Th2 wlaczonego w ujem¬ nej galezi i diody D2. Tyrystory robocze Th4 i Th2 sa gaszone przez obwód rezonansowy LC. Tyrysto¬ ry gaszace Thl i Th3, które wlaczone .sa miedzy punktem X a pozornym biegunem zerowym utwo- 45 Tzonym przez punkt wspólny kondensatorów 17 i 17'. Konstrukcja przedstawionego na fig. 4 zespolu komutacyjnego jest znana.Pierwszy tyrystor gaszacy Th4 jest w stanie za¬ porowym wtedy, gdy drugi tyrystor roboczy Th2 50 jest w stanie przewodzenia. Na tej podstawie im¬ puls przelaczajacy drugi tyrystor roboczy Th2 w stosunku do impulsu przelaczajacego pierwszy ty¬ rystor gaszacy Thl powodujacy przejscie tyrystora Th4 w stan zaporowy jest nieznacznie opózniony. 55 Sposób -sterowania tyrystorów, Thl do Th4, jak równiez odpowiednia konstrukcja obwodu steruja¬ cego pokazanego na fig. 1 wyjasniona jest na fig. ^ i 6.Do sterowania zespolu komutacyjnego 10 tyrysto- 60 ry Thl do Th4 wymagaja impulsów przelaczajacych, które umozliwiaja przelaczenie w chwilach komu^ taeji tk odpowiadajacych okreslonej wartosci na¬ piecia sterujacego. Generator napiecia sterujacego 8 polaczony jest z wejsciem komparatora 18. Wejscie w odniesienia komparatora 18 przylaczone jest d&123 738 11 12 wyjscia przebiegu piloksztaltnego 34 generatora im¬ pulsów 16 wysylajacego impulsy sterujace z okre¬ sem T. Wartosc napiecia sterujacego fm wytwarza¬ nego przez generator -napiecia sterujacego 6 zawie¬ ra, sie miedzy wartosciami maksymalna UM i mi¬ nimalna Um.Wyjscie^komparatora 18 polaczone jest z wejsciem A, obwodu logicznego 20, jak równiez z wejsciem obwodu opózniajacago 19. Wyjscie obwodu opóznia¬ jacego 19 polaczone jest z wejsciem C obwodu lo¬ gicznego 20. Wyjscie 35 generatora impulsów 16 po¬ laczone jest z wejsciem B obwodu logicznego 20.Kazdemu z czterech tyrystorów odpowiada jeden z czterech transformatorów wzbudzajacych 30 do 33, które poprzez elementy I 22 do 25 i inwertory 26 do 29 utrzymuja poprzez generator impulsów wzbudzajacych 21 sterowanie impulsów wzbudza¬ jacych, których czestotliwosc jest znacznie wyzsza niz czestotliwosc cykli. Dalszy przebieg impulsów sterujacych sterowany jest przez wyjscie obwodu logicznego 20., Dzialanie zespolu sterujacego pokazanego na fig. 5 wyjasnione jest na podstawie fig. 6. Generator impulsów 16 z równomiernoscia impulsu sterujace¬ go wytwarza narastajace liniowo, a nastepnie rap¬ townie opadajace impulsy o przebiegu piloksztalt- nym D oraz w narastajacym odcinku tego impulsu- impulsy prostokatne poziomu logicznego 1.Impulsy przebiegu piloksztaltnego D tworza po¬ ziom odniesienia komparatora 18, to znaczy kompa¬ rator 18 porównuje napiecie sterujace fm przylozo¬ ne do wejscia z impulsem piloksztaltnym D, i na ,jego wyjsciu pojawia sie poziom logiczny 1, gdy amplituda impulsu piloksztaltnego jest wieksza niz wartosc napiecia sterujacego fm- W przypadku przedstawionym na fig. 6 impuls czesciowy D osiaga wartosc napiecia sterujacego fm w chwili tki, i na wejsciu pojawia sie impuls A.W nastepnym cyklu porównywanie rozpoczyna sie od nowa i poczatek impulsu A oznaczony jest chwi¬ la t^. Poziomy napiecia zostaly tak dobrane, ze do wartosci zerowej napiecia sterujacego fm naleza sy¬ metryczne, impulsy A, to jest ze wartosc srednia pradu stalego impulsu piloksztaltnego jest równa zeru.Im bardziej dodatnia jest wartosc chwilowa na¬ piecia sterujacego fm, tym pózniej nastepuje koin¬ cydencja i szerokosc impulsu A jest proporcjonalna do tej wartosci chwilowej. Gdy czestotliwosc cykli jest znacznie wieksza niz czestotliwosc napiecia sterujacego fm, wartosc tej -ostatniej moze byc pod¬ czas cyiklu uwazana praktycznie za stala.Obwód opózniajacy 19 opóznia pojawiajace sie na wyjsciu komparatora 18 'impulsy A, wzgledem okre¬ su T, o bardzo maly okres czasu. Na wyjsciu ob¬ wodu opózniajacego 19 pojawiaja sie opóznione im¬ pulsy C. Impuls C zaznaczony jest na fig. 6 linia przerywana obok impulsu A. Opóznienie uzaleznio¬ ne jest od rodzaju tyrystorów.Tyrystory otrzymuja impulsy przelaczajace z ge¬ neratora impulsów wzbudzajacych 21, w ksztalcie impulsów szpilkowych o duzej czestotliwosci. Im¬ pulsy wzbudzajace wystepujace na wyjsciach ele¬ mentów"I 22 do 25 przechodza w czasie trwania impulsów bramkowych pojawiajacych sie na wyj¬ sciach obwodu logicznego poprzez inwertory 26 do 29 oraz transformatory wzbudzajace 30 do 33. W ten sposób przesylane sa one do elektrod steruja¬ cych tyrystorów Thl do Th4.Obwód logiczny 20 z impulsów A, B i C wytwa¬ rza dla poszczególnych tyrystorów nastepujace wzbudzajace impulsy bramkowe: dla tyrystora Th4: AB dla tyrystora Th3: B + BA dla tyrystora Th2: B • C dla tyrystora Thl: A-B Na figurze 6 pokazane sa wszystkie cztery impul¬ sy bramkowe. W impulsie bramkowym tyrystora Thl wrysowane zostaly takze impulsy generatora impulsów wzbudzajacych 21.W wybranym sposobie sterowania tyrystor Th4 steruje tyrystorami az do momentu komutacji. W tym momencie tyrystor Th4 przechodzi w stan za¬ porowy ze wzgledu na wzbudzanie tyrystora Thl poprzez obwód rezonansowy LC. Tyrystor Th2 otrzymuje impuls komutacji dopiero po okreslonym czasie opóznienia nastepujacego w czasie komuta¬ cji, to oznacza, ze oba tyrystory obwodu glównego nie moga równoczesnie pozostawac w stanie prze¬ wodzenia. Przejscie tyrystora Th2 w stan zaporowy nastepuje przy wspóldzialaniu drugiego gaszacego tyrystora Th3, na koncu narastajacego odcinka im¬ puls1! piloksztaltnego.Za pomoca ukladu przedstawionego na fig. 5 ob¬ wód komutacyjny pokazany na fig. 4 jest w po- . prawny sposób sterowany ciagiem impulsów o po¬ dwój mie modelowanej szerokosci. Prad wyjsciowy waha sie wprawdzie podczas poszczególnych impul¬ sów sterujacych, jednakze jego wartosc odpowiada w istocie funkcji sterujacej fm(t).Gdy funkcja sterujaca jest napieciem stalym, to na wyjsciu pojawia sie napiecie stale, którego war¬ tosc jest proporcjonalna do sterujacego napiecia stalego. Przy sterowaniu napieciem stalym za po¬ moca ukladu komutacyjnego przedstawionego na fig. 4 mozna zbudowac przetwornik pradu stalego na prad staly o wyzszej mocy, który to przetwor¬ nik z duzym powodzeniem wytwarza okreslone wyjsciowe napiecie stale z zasilajacego napiecia stalego. W tym przypadku generator napiecia ste¬ rujacego 6 utworzony jest przez stabilizowane zró¬ dlo napiecia ze zmieniajacym sie napieciem wyj¬ sciowym. * Przedstawiony na fig. 7 uklad przeksztaltnika z wejsciowego napiecia stalego wytwarza trójfazo¬ we napiecie wyjsciowe o zmieniajacej .sie czestotli¬ wosci i amplitudzie.Do kazdej z trzech faz wyjsciowych Rv, Sv i Tv nalezy jeden z trzech zespolów 'komutacyjnych 101, 102 oraz 103. Na przyklad moze to byc zespól ko¬ mutacyjny przedstawiony na fig. 4. Zespoly steru¬ jace 81, 82 i 83 poszczególnych zespolów komuta¬ cyjnych odpowiadaja zespolowi sterujacemu we¬ dlug fig. 5. Zespoly sterujace 81, 82 i 83 poprzez przewód 39 otrzymuja ze wspólnego generatora im¬ pulsów 16 impulsy sterujace o stalej czestotliwosci, i ich wejscia polaczone sa wyjsciem generatora na¬ piecia sterujacego 6.Na wyjsciu generatora napiecia sterujacego 6 wy¬ stepuje trójfazowe napiecie sinusoidalne. Generator 10 15 20 25 38 35 40 45 50 55 6013 123 738 14 napiecia sterujacego 6 zawiera korzystnie równiez napedzany mechanicznie maly generator trójfazo¬ wy. W tym przypadku napiecie sterujace uzaleznio¬ ne jest od predkosci obrotowej generatora, to jest od czestotliwosci. I ta zaleznosc w pewnym zakre- 5 sie czestotliwosci posiada taki sam charakter, jak zaleznosc silników trójfazowych od czestotliwosci napiecia sieci.Generator napiecia sterujacego 6 celowo zrealizo¬ wany jest bez zastosowania obracajacych sie ma- 10 szyn obrotowych. Czestotliwosc sinusoidalnego na- • piecia wyjsciowego skladajacego sie z trzech faz przesunietych wzgledem siebie o 120° moze byc nastawiana na kazda zadana wartosc za pomoca regulujacego czestotliwosc potencjometru 120 i to i* w szerokim zakresie np. miedzy 5 Hz a 150 Hz, od¬ powiednio do zadanej predkosci obrotowej.Gdy przy wybranym systemie komutacji sygnal wyjsciowy przybiera dokladnie ksztalt napiecia ste¬ rujacego, poprzez dokonana zmiane amplitudy na- 20 piecia sterujacego za pomoca regulujacego amplitu¬ de potencjometru 140 moze ulec zmianie takze am¬ plituda napiecia wyjsciowego. Ze wzrostem ampli¬ tudy napiecia sterujacego wzrasta dewiacja fazy.Teoretyczna wartosc maksymalnej dewiacji fazy 25 okreslona jest przez polowe okresu impulsu steru¬ jacego, od którego•nusi byc jeszcze odjety czas ko¬ nieczny do przelaczaniia tyrystorów.Dzialanie ukladu pokazanego na fig. 7 polega na komutacji dokonywanej .zgodnie z podwójnym cia- *• giem impulsów o modulowanej szerokosci. Zespoly komutacyjne 101, 102 i 103 przelaczane sa periodycz¬ nie za pomoca impulsów sterujacych o takiej cze¬ stotliwosci, która jest wyzsza anizeli zadana czesto¬ tliwosc wyjsciowa. Stosunek dodatnich i ujemnych 35 okresów sterujacych okreslony jest zawsze przez kazdorazowa wartosc chwilowa napiecia sterujacego i wskutek tego powstaje prad, który plynie przewo¬ dami' wyjsciowymi 36, 37 i 38 przylaczonymi do punktów XR, Xs i Xt. Do przewodów wyjsciowych 40 przylaczone jest obciazenie trójfazowe. Obciazenie zaznaczone jest niczne 40 i 41.W silnikach asynchronicznych uzwojenie silników przejmuje takze role filtra, to znaczy, ze pokazane 45 na fig. 1 indukcyjne uzwojenie 2 nie jest potrzebne.W tym przypadku napiecie na zaciskach silnika po¬ siada ksztalt przedstawiony na fig. 3a i 3b.Ksztalt pradu przeplywajacego przez silnik 40 jest w przyblizeniu taki sam jak ksztalt przebiegu 50 pradu, jaki wystepuje przy idealnym zasilaniu si¬ nusoidalnym i w zwiazku z tym praca silników tak¬ ze^ przy najmniejszych predkosciach obrotowych jest jeszcze równomierna i przebiega bez halasu. Pred¬ kosc obrotowa i obciazenie silników 40 i 41 moga 55 byc regulowane na dowolna wartosc w zakresie re¬ gulacji za pomoca regulujacych czestotliwosc i am¬ plitude potencjometrów 120 wzglednie 140.Uklad wedlug wynalazku obciaza siec pradu sta¬ lego znacznie korzystniej niz dzieje sie to w przy- w padku znanych falowników. Wynika to stad, ze ply¬ nacy przez silnik sinusoidalny prad obciazenia sta¬ nowi takie samo obciazenie dla obwodu komutacyj¬ nego. Energia pobierana ze zródla napiecia stalego podczas jednego okresu przelaczania, który odpo- 65 wiada znacznie wiekszej czestotliwosci niz czestotli¬ wosc wyjsciowa, np. wynosi 500 do 800 Hz, jest sto¬ sunkowo mala i wahania obciazenia uwarunkowane czestotliwoscia impulsów sterujacych moga byc wy¬ równane odpowiednimi kondensatorami filtrujacy¬ mi. -'¦,¦¦.Filtrowanie ulatwione jest przez fakt, ze czesto¬ tliwosc impulsu sterujacego ma stala wartosc nie¬ zaleznie od czestotliwosci wyjsciowej, tak ze dla tej czestotliwosci moze byc dobrany takze filtrujacy czlon rezonansowy.Na figurze 8 blok 1 stanowi przetwornik pradu stalego na prad zmienny. Konieczne do dzialania napiecie stale wytwarzane jest z trójfazowej sieci przez prostownik 42, (który przez szyny zbiorcze pradu stalego 45 przylaczony jest do wejscia napie¬ cia stalego bloku 1. Do szyn zbiorczych pradu sta¬ lego 45 poprzez wylacznik 43 przylaczony jest aku¬ mulator 44. Napiecie sieciowe szyn zbiorczych pra¬ du stalego 45 w zaleznosci od-celu zastosowania "mo¬ ze byc rózne. Najbardziej korzystnym jest jednakze uzycie napiecia stalego miedzy 550 a 600 V.Prad wyjsciowy bloku 1 okreslony jest przez trój¬ fazowe napiecie sterujace wytworzone przez gene¬ rator napiecia sterujacego 6, a jego parametry re¬ gulowane sa za pomoca potencjometrów 120 i 140.Przy zastosowaniu trójfazowego napiecia steruja¬ cego sinusoidalne wzbudzenie podawane jest na fa¬ zy wyjsciowe Rv, Sv i Tv i w ten sposób wyjscie silnika 40 wzglednie innego obciazenia bloku 1 mo¬ ze byc uwazane iza trójfazowa siec, której czestotli¬ wosc i napiecie regulowane jest za pomoca poten¬ cjometrów 120 i 140 w szerokim zakresie. Siec, któ¬ rej czestotliwosc oraz napiecie moze byc zmieniane w przedstawiony sposób, powieksza w znacznej mie¬ rze mozliwosc zastosowania silników asynchronicz¬ nych, poniewaz dziejki temu powstaje mozliwosc plynnej zmiany predkosci obrotowej oraz momentu napedowego. Zaleta ta wystepuje równiez w przy¬ padku silników liniowych, gdzie poprzez zmiane czestotliwosci regulowana jest w sposób plynny predkoscsilnika. ' • ¦ W silnikach liniowych zmaina predkosci byla do¬ tad rozwiazana poprzez regulacje obciazenia lub po¬ przez przelaczanie biegunów. Rozwiazanie to oka¬ zalo sie jednak w praktyce niekorzystne. N Podstawowa wlasciwosc bloku 1 polega na tym, ze moze byc on uzyty przy zastosowaniu zasilania z drugiej strony. Jesli silnik 40 obciazany jest mo¬ mentem napedowym, to pracuje on jako generator, to znaczy, ze podaje on energie pradu trójfazowego do bloku 1. Energia ta jest prostowana przez blok 1 i podawana do szyn zbiorczych pradu stalego 45, Ze wzgledu na to, ze wykonane w konwencjonal¬ ny sposób prostowniki 42 nie nadaja sie do drugo¬ stronnego podawania tej energii do sieci, narasta¬ jaca zatrzymywana energia moze byc uzyta do la¬ dowania akumulatora 44.Odwrócony sposób dzialnia bloku 1 polega rów¬ niez na komutacji sterowanej podwójnym ciagiem impulsów o modulowanej szerokosci. Przy pracy hamujacej dzialanie hamowania moze wzrosnac po¬ przez zmniejszenie czestotliwosci. Przy utrzymywa¬ nej czestotliwosci moment hamujacy zmienia sie takze w zaleznosci od amplitudy wysterowania,15 123738 16 a mianowicie przy wiekszej amplitudzie moment hamujacy jest wiejkszy. W dzwigach predkosc opu¬ szczania ciezaru moze byc stad nastawiana na okreslona wartosc takze przy zróznicowanych war¬ tosciach ciezaru, a przy tym znaczna czesc energii hamowania oddawania Jest z powrotem* Dzialanie obwodu komutacji w kierunku odwrot¬ nym wynika z opisanej metody sterowania oraz z fig. 4. Z kierunku od obciazenia oznaczonym strzalka B plynie prad w kierunku zespolu komu¬ tacji. W kazdym okresie impulsu sterujacego tyry¬ stor Th4 i tyrystor Th2 pozostaja w stanie przewo¬ dzenia. W dodatnim okresie komutacji prad plyna¬ cy w kierunku strzalki B moze przez diode Dl ply¬ nac swobodnie z powrotem do dodatniej galezi na¬ piecia zasilania, przy czym laduje on przylaczony tam generator. Przy wzbudzeniu tyrystora Th2 punkt X polaczony jest jednak z ujemnym napie¬ ciem zasilania i dioda D2 nie przewodzi. Tyrystor Th4 jest w tym momencie w stanie zaporowym.Prad plynacy w kierunku strzalki B zuzywa teraz energie akumulatora przelaczonego do ujemnej ga¬ lezi sieci lub eneTgie kondensatora 17.Jesli czas trwania tych dwócti polówek okresu jest równy, to energia akumulatora pozostaje stala wzgledem pelnego okresu sygnalu sterujacego, to znaczy dokladnie tyle samo energii jest pobierane co i odprowadzane. Nastepuje jednakze sterowanie wyznaczonego napiecia sterujacego, tak ze wartosc srednia wzieta podczas okresu sygnalu sterujacego nie jest równa zeru, lecz odpowiada okreslonemu napieciu stalemu. Czestotliwosc trójfazowego napie¬ cia sterujacego jest równa czestotliwosci trójfazo¬ wego napiecia zasilajacego blok 1 z drugiej strony, poprzez obciazenie.— Podczas drugiego okresu napiecia sterujacego, to znaczy wówczas, gdy obciazenie bloku 1 okresla prad plynacy w kierunku strzalki A — role diod Dl i D2 jak równiez tyrystorów Th4 i Th2 sa za¬ mienione i w ten sposób polaryzacja oraz wartosc wytworzonego napiecia stalego pozostaja niezmie¬ nione. .W rozwiazaniu przedstawionym na fig. 8 podczas pracy przy zasilaniu z drugiej strony, energia wy¬ twarzana z napiecia wyjsciowego silnika 40 pracu¬ jacego jako generator, a pojawiajaca sie na. szy¬ nach zbiorczych pradu stalego 45, zuzywana jest do ladowania akumulatora 44. Gdy napiecie szyn zbiorczych 45 zawiera sie ogólnie biorac miedzy 550 a 600 V, to zastosowanie akumulatora nie jest w kazdym przypadku ekonomiczne.Uklad przedstawiony na fig. 9 nie zawiera aku¬ mulatora 44. Energia pradu stalego zasilajaca w kierunku odwrotnym, poprzez przesuniecie symetrii trójfazowego napiecia plynacego w silniku 40, zu¬ zywane jest w tym silniku 40 na wytworzenie ha* mujacej skladowej pradu stalego. Odbywa sie to dzieki temu, ze w silniku trójfazowym w jednym z fazowych uzwojen wytworzona jest skladowa pra¬ du stalego, której pole magnetyczne hamuje silnik. r W. tym celu za pomoca jednego z przewodów usy¬ tuowanych miedzy generatorem napiecia sterujace¬ go 5 wytwarzajacym trójfazowe sinusoidalne napie¬ cie wyjsciowe, a wejsciem sterujacym bloku 1 wla¬ czona jest szeregowo zespól regulacyjny 51, która do sinusoidalnego napiecia zmiennego odkladajace¬ go sie na tym przewodzie dodaje skladowa napiecia - stalego zalezna od napiecia regulacji podawanego na wejscie sterujace.Napiecie regulacji wytwarzane jest przez czujnik napiecia 52 wlaczony TÓwnolegle do szyn zbiorczych pradu stalego 45. Podczas pracy przy zasilaniu od¬ wrotnym napiecia szyn zbiorczych pradu stalego 45 wzrasta. W zwiazku z tym czujnik napiecia 52 wy¬ twarza dla zespolu regulacyjnego 51 napiecie regu¬ lacji, dzieki dzialaniu którego przez zespól regula¬ cyjny 51 nakladana jest skladowa pradu stalego. « Skladowa pradu stalego wywiera na silnik 40 ha¬ mujace oddzialywanie i napiecie na zaciskach po¬ wstajace podczas pracy generatora zmniejsza sie.Na figurze 9a pokazany jest uklad polaczen czuj¬ nika napiecia 52 i zespolu regulacyjnego 51.Czujnik napiecia 52 zawiera diode Zenera 53 wla¬ czona równolegle do szyn zbiorczych pradu stalego 45 oraz zarówke 54. Napiecie diody Zenera 53 jest tak dobrane, ze gdy do szyn zbiorczych pradu sta¬ lego 45 przylozone jest okreslone napiecie stale, na przyklad 550 V — zaTÓwka 54 swieci tylko bardzo slabym swiatlem. Zespól regulacyjny 51 zawiera fo¬ todiode 55, polaczony z nia szeregowo rezystor 57, jak równiez wlaczony miedzy wspólnym punktem tych obu elementów a wejsciem 58 przylaczonym do generatora napiecia sterujacego 6 — rezystor 56' oraz kondensator 57. Fotodioda 55 polaczona jest z dodatnim napieciem zródla zasilania.Uklad pracuje w sposób nastepujacy. Fotodioda 55 polaczona jest optycznie z zarówka 54. Podczas swiecenia zarówki rezystancja fotodiody staje sie mniejsza proporcjonalnie do przyrostu natezenia swiatla. Sinusoidalne napiecie zmienne pochodzace z generatora napiecia sterujacego 6 przylozone jest do punktu dzielnika .napiecia utworzonego z rezy¬ storów 56 i 57, to jest do punktu 59, a jego sklado¬ wa napiecia stalego, to jest skladowa sinusoidalne¬ go napiecia zmiennego jest tak dlugo równa zeru, jak dlugo zarówka 54 swieci sie z mniejszym na¬ tezeniem swiatla, odpowiadajacym normalnemu na¬ pieciu. , W czasie pracy generatora wzrasta napiecie szyn zbiorczych pradu stalego 45 dzieki temu natezenie swiatla zarówki 54 staje sie wieksze. Fotodioda 55 przy wzroscie natezenia swiatla zmniejsza swoja rezystancje i do napiecia zmiennego pojawiajacego sie w punkcie wyjsciowym 59 dodaje skladowa na¬ piecia stalego o wartosci" proporcjonalnej do nate¬ zenia swiatla. W ten sposób zmienia sie poziom na¬ piecia stalego jednej fazy trójfazowego napiecia sterujacego blokiem 1 i dzieki temu w silniku9 40 wytwarzana jest skladowa pradu stalego.Z odwróconego dzialania bloku 1 wynika, ze mo¬ ze byc on uzyty równiez do przetwarzania i ze war¬ tosc wytworzonego napiecia stalego moze byc regu¬ lowana w szerokim zakresie poprzez zmiane am¬ plitudy napiecia sterujacego.Na figurze 10 przedstawiony jest blok 1', który w rzeczywistosci zbudowany jest w ten sam sposób co opisany uprzednio blok 1, którego jednakze trój¬ fazowa strona wyjsciowa polaczona jest poprzez cewki dlawikowe 46, 47 i 48 z fazami R, S i T sieci trójfazowej. Blok 1' pracuje w tym ukladzie jako le 15 21 25 30 35 40 45 50 55 60«123 738 17 lt prostownik z regulowanym napieciem wyjsciowym.Napiecie sterujace pobierane jest w tym przypadku nie „z generatora napiecia sterujacego 6, lecz bezpo¬ srednio z sieci, a regulacji napiecia wyjsciowego dokonuje sie za pomoca potencjometru regulacyj- 5 nego zespolu, wlaczonego miedzy wejsciem napiecia sterujacego bloku 1' a siecia.Konieczne do dzialania obwodu sterujacego blo¬ kiem 1' niskie napiecie jest pobierane poprzez sta¬ bilizator napiecia przylaczony do szyn zbiorczych io pradu stalego 45 lub poprzez inna zasilajaca jed¬ nostke przylaczona do sieci. Przy wlaczaniu ukladu pokazanego na fig. 10 tyrystory znajdujace sie w zespolach komutacyjnych nie Albga natomiast zo¬ stac przelaczone, poniewaz znajdujace sie w bloku i* 1' kondensatory 17 i 17' (fig. 4) w tym momencie nie sa jeszcze naladowane w dostatecznym do tego stopniu. Kondensatory 17 i 17' sa jednak szybko do¬ ladowywane poprzez diody Dl i D2, poniewaz dio¬ dy te — widziane od strony pradu zmienego — usy- 20 tuowane sa w ukladzie prostownikowym.Przedstawiony na fig. 10 prostownik z regulowa¬ nym napieciem pracuje znacznie korzystniej niz te, które dzialaja na zasadzie prostowni^M^egulawa- nych przez tyrystory za pomoca sterowania wcie- 25 ciem fazowym, poniewaz przy zastosowaniu wyso¬ kiej czestotliwosci *zamiast nastepujacych w sposób nagly i dysponujacy energia i wylaczajacych im-y pulsów pradowych regulatora wciecia fazowego wy¬ twarzane sa przez liczne, nastepujace szybko po 30 sobie impulsy pradowe o malej energii. Te waha¬ nia o duzej czestotliwosci filtrowane sa w wyma¬ ganym stopniu przez cewki dlawikowe 46 do 48 i nie jest konieczne, aby przed blokiem 1' pracu¬ jacym w ukladzie prostownika o regulowanym na-* 35 pieciu umieszczac specjalny uklad poprawiajacy fa¬ ze. Dzieki zmniejszeniu naglych impulsów prado¬ wych znacznie zmniejsza sie poziom róznych im¬ pulsów zaklóceniowych docierajacych do sieci. .Z opisu fig. 8 i 10 wynika, ze blok 1 umozliwia 40 wytwarzanie z napiecia stalego napiecie o zmien¬ nej czestotliwosci i amplitudzie, a ponadto umozli¬ wia wytwarzanie z napiecia zmiennego zmieniajace sie napiecie stale.Na figurze 11 przedstawiony jest uklad prostow- 45 nika, który zawiera zarówno blok 1 jak równiez blok 1'. Za pomoca tego ukladu mozliwa jest plyn¬ na zmiana predkosci obrotowej i obciazenia silni¬ ków pradu zmiennego przez siec trójfazowa, a mia- nonowicie w przypadku pTacy pozwalajacym na za- 50 silanie odwrotne, dzieki czemu pozostajaca niewy¬ korzystana przy hamowaniu energia odprowadzana jest z powrotem do sieci w postaci napiecia zsyn¬ chronizowanego z trójfazowa siecia.Uklad przedstawiony na fig. 11 odpowiada ukla- 55 dowi przedstawionemu na fig. 8 z ta jednak rózni¬ ca, ze w miejsce prostownika 42 do prostowania energii pradu trójfazowego zastosowany jest uklad pokazany na fig. 10. Z trójfazowej sieci poprzez re¬ gulujacy amplitude potencjometr 140 i przewód 49 *o blok r pobiera trójfazowe napiecie sterujace pro¬ porcjonalne do trójfazowego napiecia sieci. W wy¬ niku tego na szynach zbiorczych pradu stalego po¬ jawia sie napiecie stale. Wielkosc tego napiecia sta¬ lego jest takze regulowana za pomoca nastawiaja- «s cego amplitude, potencjometru 140, jednakze ogól¬ nie biorac dzialanie ukladu nie Wymaga tej regu¬ lacji, • '¦'¦'¦¦- Do szyn zbiorczych pradu stalego przylaczona jest strona pradu stalego bloku 1, który zbudowany jest dokladnie tak samo jak blok 1'. Na wyjsciu blo- klu 1 pojawia sie trójfazowe napiecie wyjsciowe zmieniajace swoja czestotliwosc i wielkosc, które to napiecie nadaje sie do zasilania przylaczone sil¬ nika 40. Regulacji czestotliwosci i amplitudy na¬ piecia wyjsciowego dokonuje sie za pomoca regu¬ lujacego czestotliwosc potencjometru 120 oraz re¬ gulujacego amplitude potencjometru 140.Uklad przedstawiony na fig. 11 zapewnia prze¬ plyw energii w dwóch kierunkach. Jesli silnik 40 obciazony jest momentem obrotowym, to blok 1' pracuje jako prostownik, blok 1 natomiast jako fa¬ lownik i pobierana z trójfazowej sieci energia na¬ pedza silnik 40, a mianowicie z predkoscia obroto¬ wa odpowiadajaca nastawionej czestotliwosci.Jesli silnik 40 poprzez przylaczony do niego sy¬ stem przenoszacy energie przyspiesza w „porówna¬ niu z nastawiona predkoscia obrotowa, to zaczyna ona pracowac jako generator i trójfazowa energia pochodzaca od powstajacej w nim mocy hamowania przeksztalcana jest przez blok 1 w moc pradu sta¬ lego. Z energii tej blok 1 pracujacy jako falownik uzyskuje moc, która co do czestotliwosci i fazy od¬ powiada sieci trójfazowej i do niej jest z powrotem oddawana.Za pomoca ukladu przedstawionego na fig. 11 sil¬ niki trójfazowe sa napedzane z bedacej do dyspo¬ zycji trójfazowej sieci w dokladnie takich samych, warunkach, jak gdyby chodzilo o silniki pradu sta¬ lego zasilane z sieci pradu stalego, poniewaz w roz¬ wiazaniu wedlug wynalazku zrealizowane sa za¬ równo plynna regulacja predkosci obrotowej i ob¬ ciazenia, jak równiez zasilanie drugostronne ener¬ gii podczas pracy hamowania. Uklad zasila przyla¬ czony do siebie silnik napieciem sinusoidalnym i energia odprowadzana z powrotem do sieci posia¬ da dokladnie ksztalt sygnalu wystepujacego w sie¬ ci. Unika sie wiec naglych impulsów energii zna¬ nych ukladów tyrystorowych.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób sterowania przeksztaltnika, dla wytwa¬ rzania pradu wyjsciowego proporcjonalnego do okreslonego napiecia sterujacego, który to prze¬ ksztaltnik pomiedzy jednym biegunem zbiorczych szyn pradu stalego i wspólnym punktem polaczenia zawiera pierwsza galaz obwodu z pierwszym. tyryL storem roboczym, a pomiedzy drugim biegunem zbiorczych szyn pradu stalego i punkiem wspólnym zawiera druga galaz obwodu z drugim tyrystorem roboczym, a ponadto pomiedzy rzeczywistym ewen¬ tualnie pozornym _ biegunem zerowego potencjalu zbiorczych szyn pradu stalego i punktem wspólnym zawiera obwód gaszacy, przy czym przemiennie otwiera sie i zamyka pierwsza i druga galaz, przez co przemiennie laczy sie wspólny punkt polaczenia z pierwszym lub drugim biegunem szyn zbiorczych pradu stalego, a pomiedzy poczatkiem dwóch kolej-123 738 19 20 nych otwarc pierwszej galezi obwodu ustala sie okreslony czas cytoki, przy czym wewnatrz kazdego ••¦tego cyklu stosunek pomiedzy okresem czasu przy¬ porzadkowanym stanowi otwarcia pierwszej galezi ^ obwodu a okresem czasu przyporzadkowanym sta- 5 nowi otwarcia drugiej galezi obwodu, ustala sie ja¬ ko proporcjonalny do chwilowej wartosci napiecia sterujacego, a ponadto czas cyrklu wybiera sie krót¬ szy niz czwarta czesc dkresu drgania podstawowego napiecia sterujacego, znamienny tym, ze podczas i° staniu otwarcia pierwszej galezi obwodu pierwszy tyrystor roboczy (Th4) i polaczony z nim szerego¬ wo drugi tyrystor gaszacy (Th3) nieprzerwanie wy- sterowuje sie w 'kierunku otwarcia, a stan otwarcia pierwszej galezi obwodu konczy sie ,w chwili ko- 15 mutacji, zaleznej od wartosci chwilowej napiecia sterujacego, przez wysterowanie pierwszego tyry¬ stora gaszacego (Thl), przy czym wysterowanie pierwszego tyrystora gaszacego (Thl) utrzymuje sie nieprzerwanie az do konca dkresu otwarcia drugiej 20 galezi obwodu, drugi tyrystor roboczy (Th2) w sto¬ sunku do poczatku wysterowania pierwszego tyry¬ stora gaszacego (Thl) wysterowuje sie w kierunku otwarcia po opóznieniu przynajmniej równym po¬ lowie okresu drgan obwodu rezonansowego iwy- 25 sterowanie to utrzymuje sie nieprzerwanie az do konca stanu otwarcia drugiej galezi obwodu, przy czym te chwile koncowa przez wysterowanie dru¬ giego tyrystora gaszacego (Th3) ustala sie przynaj¬ mniej ze wspomnianym opóznieniem, lecz przed wy- 30 stapieniem nastepnego otwarcia pierwszej galezi obwodu, a nieprzerwane wysterowanie drugiego ty¬ rystora gaszacego (Th3) rozpoczyna sie z ta chwila koncowa. 2. Uklad przeksztaltnika zwlaszcza do plynnej 35 regulacji predkosci obrotowej silnika pradu prze¬ miennego, w którym to ukladzie z dodatnim i ujem- . nym biegunem szyn zbiorczych pradu stalego pola¬ czony jest wejsciowy zespól ikomutacyjny zawiera¬ jacy tyrystory, przy czym zespól ten zawiera pierw- 40 sza i druga galaz obwodu, wlaczone pomiedzy bie¬ guny szyn zbiorczych pradu stalego a wspólny punkt polaczenia, przy czym pierwsza galaz obwo¬ dy zawiera pierwszy tyrystor roboczy wlaczony po¬ miedzy dodatni biegun szyn zbiorczych pradu sta-. 45 logo a wspólny punkt polaczenia oraz wlaczona w kierunku zaporowym pierwsza diode, a druga galaz obwodu zawiera drugi tyrystor roboczy oraz druga diode wlaczone pomiedzy ujemny biegun szyn zbior¬ czych pradu stalego a wspólny punkt polaczenia, 50 a ponadto pomiedzy rzeczywistym ewentualnie po- liornyrh biegunem zerowego potencjalu szyn zbior¬ czych pradu stalego a wspólnym punktem polacze¬ nia wlaczony jest obwód gaszacy, na który sklada sie obwód rezonansowy z indukcyjnoscia i pojem- 55 noscia oraz dwa polaczone przeciwrównolegle tyry¬ story gaszace, przy czym wejscie obwodu gaszacego jest polaczone z zespolem sterujacym, znamienny tym, ze pierwsze wejscie zespolu sterujacego (8) jest polaczone z generatorem impulsów (16) okres- '*° lajacym rytm otwierania galezi obwodu, drugie wejscie zespolu sterujacego (8) polaczone jest z ge¬ neratorem napiecia sterujacego (6) okreslajacym stosunek czasów otwarcia obu galezi obwodu w po¬ szczególnych cyklach, a wyjscie zespolu sterujacego 65 (8) polaczone jest z wejsciem impulsów przelacza¬ jacych (9) zespolu 'komutacyjnego (10). 3. Uklad wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze do generatora napiecia sterujacego (6) dolaczony jest zespól regulujacy czestotliwosc (12). 4. Uklad wedlug zastrz: 2, znamienny tym, ze do generatora napiecia sterujacego (6) dolaczony jest zespól regulujacy amplitude (14). 5. Uklad wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze pierwsza galaz zespolu komutacyjnego (10) sklada sie z pierwszego tyrystora roboczego (Th4) wlaczo¬ nego miedzy dodatni biegun szyn zbiorczych pradu stalego (45) a wspólny punkt polaczenia (X) obu galezi oraz diody ^11) wlaczonej w kierunku zapo¬ rowym, a druga galaz zespolu komutacyjnego (10) sklada sie z drugiego tyrystora roboczego (Th2) wlaczonego miedfcy ujemny biegun szyn zbiorczych pradu stalego (45) a wspólny punlkt polaczenia (X) oraz diody (D2) wlaczonej w kierunku zaporowym, a ponadto miedzy obydwoma biegunami szyn zbior¬ czych pradu stalego (45) wlaczone sa dwa polaczo¬ ne ze soba szeregowo kondensatory filtrujace (17 i 17'), przy czym pomiedzy okladzinami ladowania polaczon^d^^ soba kondensatorów filtrujacych (17 i 17') a wspólnym punktem polaczenia (X) wlaczo- . ny jest obwód gaszacy, który sklada sie z szerego¬ wo polaczonych induikcyjnosci (L), pojemnosci (C) oraz dwóch polaczonych przeciwrównolegle tyry¬ storów gaszacych (Thl i Th3). 6. Uklad wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze ze¬ spól sterujacy (8) zawiera komparator (18), z któ¬ rym polaczony jest obwód opózniajacy (19), do któ¬ rego dolaczony jest obwód logiczny (20), którego wyjscia polaczone sa z obwodami bramkujacymi zwlaszcza elementami I (22 do 25), przy czym jedno z wejsc komparatora {18) polaczone jest z wejsciem generatora napiecia sterujacego (6), zas drugie wej¬ scie komparatora (18) polaczone jest z wyjsciem sygnalu piloksztaltnego (34) generatora impulsów (16), ponadto pomiedzy wejscie komparatora (18) a pierwsze wejscie obwodu logicznego (20) wlaczo¬ ny jest obwód opózniajacy (19), a wejscie kompa¬ ratora (18) polaczone jest bezposrednio z drugim wejsciem obwodu logicznego (20), przy czym trze¬ cie wejscie obwodu logicznego (20) przylaczone jest do drugiego wyjscia (35) generatora impulsów (16), ponadto kazde wyjscie sygnalu bramkujacego ob¬ wodu logicznego (20) polaczone jest z jednym wej¬ sciem kazdego elementu I (22 do 25), a drugie wej¬ scia elementów I (22 do 25) polaczone sa wspólnie ze soba i z generatorem impulsów wzbudzajacych (21) wytwarzajacym impulsy szpilkowe o wysokiej czestotliwosci, przy czym wyjscie kazdego elemen¬ tu I (22 do 25) polaczone jest bezposrednio ewen¬ tualnie poprzez wzmacniajacy inwertor (26 do 29) z jednym transformatorem impulsów wzbudzaja¬ cych (30 do 33), którego wyjscie polaczone jest z elektroda sterujaca jednego z tyrystorów (Thl do Th4) obwodu komutacyjnego (10). 7. Uklad wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze ge¬ nerator napiecia sterujacego (6) wytwarzajacy trój¬ fazowe napiecie sterujace ma trzy wyjscia po jed¬ nym naTtazda faze, które to trzy wyjscia polaczone sa ze wspólnym blokiem (1) zawierajacym trzy ze¬ spoly komutacyjne (101, 102 i 103), z których kazdy21 odpowiada jednej fazie, a jedno wejscie kazdego z trzech zespolów komutacyjnych (101, 102 i 103) polaczone jest z wyjsciem jednego z trzech zespo¬ lów sterujacych (81, 82 i 83), .z których wejscia ste¬ rujace sa polaczone z wyjsciem generatora impul¬ sów (16) wspólnym dla, wszystkich trzech faz, przy czym kazdy punkt wspólny .polaczenia (XR, Xs i XT) kazdego z trzech zespolów komutacyjnych (101, 102 i 103) polaczony jest z jednym z trzech przewodów fazowych (36, 37 i 38), dla wytwarzania gradu trój¬ fazowego o zmiennej czestotliwosci i amplitudzie, z napiecia stalego. 8. Uklad wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze do szyn zbiorczych pradu stalego (45) przylaczony jest czujnik napiecia (52) rejestrujacy wzrost napiecia stalego, a generator napiecia sterujacego (6) pola¬ czony jest z jednym z wejsc wspólnego bloku (1) poprzez zespól regulacyjny (51), przy czym wejscie sterujace zespolu regulacyjnego (51) polaczone jest z wyjsciem czujnika napiecia (52). 9. Uklad wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze za¬ wiera objete wspólnym blokiem (1') trzy zespoly komutacyjne (101, 102 i 103), z których kazdy odpo- 13 738 22 wiada jednej fazie napiecia i polaczony jest z jed- inym z trzech zespolów sterujacych (81, 82, 83) oraz jeden wspólny dla wszystkich trzech faz generator impulsów (16), przy czym taazdy punkt wspólny po- 5 laczenia (XR, Xs i XT) kazdego z trzech zespolów komutacyjnych (101, 102 i 103) polaczony jest przez jedno z trzech uzwojen dlawikowych (46, 47 i 48) z galeziami sieci trójfazowej, a wejscia napiecia ste¬ rujacego zespolów sterujacych (81, 82 i 83) polaczo- io ne sa z siecia trójfazowa poprzez zespól regulacji Amplitudy korzystnie potencjometr (140), dla wy¬ twarzania regulowanego napiecia stalego z napie¬ cia zmiennego sieci trójfazowej. 10. Uklad wedlug zastrz. 7 albo 9, znamienny 15 tym, ze zasilany napieciem z sieci trójfazowej wspólny blok (1') stanowiacy prostownik polaczony jest szeregowo z drugim wspólnym blokiem (1) sta¬ nowiacym falownik, jrzy czym obydwa wspólne bloki (1, 1') posiadaja wspólne szyny zbiorcze pra- 2* du stalego (45), dla przetwarzania energii sieci trój¬ fazowej w energie pradu trójfazowego o zmienia¬ jacej sie czestotliwosci i amplitudzie doprowadza¬ nego z powrotem do sieci. %123 738 ux tkmm tko tkmc U T l-kfm(t) * A- 2' nnr 3 i 1_ 5-' 9 U ! )fnW[ 1 J l/o a 6 r | /; 1 ! f Fugi *kt tk2 u\ Fig.2 •IITMIUIIO nniiMuun b ! -u t /ffircMv- H J K 32 35 ^.5 fliy.C?123 738 -r i s 01' tp HP MO I 120 Ó2] &5J & 101 *s 37 7(72 39 36 /03 ^7 43 45 rjr^ 42J 44 «£a / 3- \L m y ^ ^ fe< Si/ Tl/ t¥ -P /4# /20 S: ^' w- 1 J—* 42; . 4^ ;¦ {\ H ^ w 1 K jC/4^ Fig9 Y 120 45 to 5d -T T _Z ii/ 56 . 57 59 /^tf/0 PL PL PL

Claims (10)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób sterowania przeksztaltnika, dla wytwa¬ rzania pradu wyjsciowego proporcjonalnego do okreslonego napiecia sterujacego, który to prze¬ ksztaltnik pomiedzy jednym biegunem zbiorczych szyn pradu stalego i wspólnym punktem polaczenia zawiera pierwsza galaz obwodu z pierwszym. tyryL storem roboczym, a pomiedzy drugim biegunem zbiorczych szyn pradu stalego i punkiem wspólnym zawiera druga galaz obwodu z drugim tyrystorem roboczym, a ponadto pomiedzy rzeczywistym ewen¬ tualnie pozornym _ biegunem zerowego potencjalu zbiorczych szyn pradu stalego i punktem wspólnym zawiera obwód gaszacy, przy czym przemiennie otwiera sie i zamyka pierwsza i druga galaz, przez co przemiennie laczy sie wspólny punkt polaczenia z pierwszym lub drugim biegunem szyn zbiorczych pradu stalego, a pomiedzy poczatkiem dwóch kolej-123 738 19 20 nych otwarc pierwszej galezi obwodu ustala sie okreslony czas cytoki, przy czym wewnatrz kazdego ••¦tego cyklu stosunek pomiedzy okresem czasu przy¬ porzadkowanym stanowi otwarcia pierwszej galezi ^ obwodu a okresem czasu przyporzadkowanym sta- 5 nowi otwarcia drugiej galezi obwodu, ustala sie ja¬ ko proporcjonalny do chwilowej wartosci napiecia sterujacego, a ponadto czas cyrklu wybiera sie krót¬ szy niz czwarta czesc dkresu drgania podstawowego napiecia sterujacego, znamienny tym, ze podczas i° staniu otwarcia pierwszej galezi obwodu pierwszy tyrystor roboczy (Th4) i polaczony z nim szerego¬ wo drugi tyrystor gaszacy (Th3) nieprzerwanie wy- sterowuje sie w 'kierunku otwarcia, a stan otwarcia pierwszej galezi obwodu konczy sie ,w chwili ko- 15 mutacji, zaleznej od wartosci chwilowej napiecia sterujacego, przez wysterowanie pierwszego tyry¬ stora gaszacego (Thl), przy czym wysterowanie pierwszego tyrystora gaszacego (Thl) utrzymuje sie nieprzerwanie az do konca dkresu otwarcia drugiej 20 galezi obwodu, drugi tyrystor roboczy (Th2) w sto¬ sunku do poczatku wysterowania pierwszego tyry¬ stora gaszacego (Thl) wysterowuje sie w kierunku otwarcia po opóznieniu przynajmniej równym po¬ lowie okresu drgan obwodu rezonansowego iwy- 25 sterowanie to utrzymuje sie nieprzerwanie az do konca stanu otwarcia drugiej galezi obwodu, przy czym te chwile koncowa przez wysterowanie dru¬ giego tyrystora gaszacego (Th3) ustala sie przynaj¬ mniej ze wspomnianym opóznieniem, lecz przed wy- 30 stapieniem nastepnego otwarcia pierwszej galezi obwodu, a nieprzerwane wysterowanie drugiego ty¬ rystora gaszacego (Th3) rozpoczyna sie z ta chwila koncowa.

2. Uklad przeksztaltnika zwlaszcza do plynnej 35 regulacji predkosci obrotowej silnika pradu prze¬ miennego, w którym to ukladzie z dodatnim i ujem- . nym biegunem szyn zbiorczych pradu stalego pola¬ czony jest wejsciowy zespól ikomutacyjny zawiera¬ jacy tyrystory, przy czym zespól ten zawiera pierw- 40 sza i druga galaz obwodu, wlaczone pomiedzy bie¬ guny szyn zbiorczych pradu stalego a wspólny punkt polaczenia, przy czym pierwsza galaz obwo¬ dy zawiera pierwszy tyrystor roboczy wlaczony po¬ miedzy dodatni biegun szyn zbiorczych pradu sta-. 45 logo a wspólny punkt polaczenia oraz wlaczona w kierunku zaporowym pierwsza diode, a druga galaz obwodu zawiera drugi tyrystor roboczy oraz druga diode wlaczone pomiedzy ujemny biegun szyn zbior¬ czych pradu stalego a wspólny punkt polaczenia, 50 a ponadto pomiedzy rzeczywistym ewentualnie po- liornyrh biegunem zerowego potencjalu szyn zbior¬ czych pradu stalego a wspólnym punktem polacze¬ nia wlaczony jest obwód gaszacy, na który sklada sie obwód rezonansowy z indukcyjnoscia i pojem- 55 noscia oraz dwa polaczone przeciwrównolegle tyry¬ story gaszace, przy czym wejscie obwodu gaszacego jest polaczone z zespolem sterujacym, znamienny tym, ze pierwsze wejscie zespolu sterujacego (8) jest polaczone z generatorem impulsów (16) okres- '*° lajacym rytm otwierania galezi obwodu, drugie wejscie zespolu sterujacego (8) polaczone jest z ge¬ neratorem napiecia sterujacego (6) okreslajacym stosunek czasów otwarcia obu galezi obwodu w po¬ szczególnych cyklach, a wyjscie zespolu sterujacego 65 (8) polaczone jest z wejsciem impulsów przelacza¬ jacych (9) zespolu 'komutacyjnego (10).

3. Uklad wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze do generatora napiecia sterujacego (6) dolaczony jest zespól regulujacy czestotliwosc (12).

4. Uklad wedlug zastrz: 2, znamienny tym, ze do generatora napiecia sterujacego (6) dolaczony jest zespól regulujacy amplitude (14).

5. Uklad wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze pierwsza galaz zespolu komutacyjnego (10) sklada sie z pierwszego tyrystora roboczego (Th4) wlaczo¬ nego miedzy dodatni biegun szyn zbiorczych pradu stalego (45) a wspólny punkt polaczenia (X) obu galezi oraz diody ^11) wlaczonej w kierunku zapo¬ rowym, a druga galaz zespolu komutacyjnego (10) sklada sie z drugiego tyrystora roboczego (Th2) wlaczonego miedfcy ujemny biegun szyn zbiorczych pradu stalego (45) a wspólny punlkt polaczenia (X) oraz diody (D2) wlaczonej w kierunku zaporowym, a ponadto miedzy obydwoma biegunami szyn zbior¬ czych pradu stalego (45) wlaczone sa dwa polaczo¬ ne ze soba szeregowo kondensatory filtrujace (17 i 17'), przy czym pomiedzy okladzinami ladowania polaczon^d^^ soba kondensatorów filtrujacych (17 i 17') a wspólnym punktem polaczenia (X) wlaczo- . ny jest obwód gaszacy, który sklada sie z szerego¬ wo polaczonych induikcyjnosci (L), pojemnosci (C) oraz dwóch polaczonych przeciwrównolegle tyry¬ storów gaszacych (Thl i Th3).

6. Uklad wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze ze¬ spól sterujacy (8) zawiera komparator (18), z któ¬ rym polaczony jest obwód opózniajacy (19), do któ¬ rego dolaczony jest obwód logiczny (20), którego wyjscia polaczone sa z obwodami bramkujacymi zwlaszcza elementami I (22 do 25), przy czym jedno z wejsc komparatora {18) polaczone jest z wejsciem generatora napiecia sterujacego (6), zas drugie wej¬ scie komparatora (18) polaczone jest z wyjsciem sygnalu piloksztaltnego (34) generatora impulsów (16), ponadto pomiedzy wejscie komparatora (18) a pierwsze wejscie obwodu logicznego (20) wlaczo¬ ny jest obwód opózniajacy (19), a wejscie kompa¬ ratora (18) polaczone jest bezposrednio z drugim wejsciem obwodu logicznego (20), przy czym trze¬ cie wejscie obwodu logicznego (20) przylaczone jest do drugiego wyjscia (35) generatora impulsów (16), ponadto kazde wyjscie sygnalu bramkujacego ob¬ wodu logicznego (20) polaczone jest z jednym wej¬ sciem kazdego elementu I (22 do 25), a drugie wej¬ scia elementów I (22 do 25) polaczone sa wspólnie ze soba i z generatorem impulsów wzbudzajacych (21) wytwarzajacym impulsy szpilkowe o wysokiej czestotliwosci, przy czym wyjscie kazdego elemen¬ tu I (22 do 25) polaczone jest bezposrednio ewen¬ tualnie poprzez wzmacniajacy inwertor (26 do 29) z jednym transformatorem impulsów wzbudzaja¬ cych (30 do 33), którego wyjscie polaczone jest z elektroda sterujaca jednego z tyrystorów (Thl do Th4) obwodu komutacyjnego (10).

7. Uklad wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze ge¬ nerator napiecia sterujacego (6) wytwarzajacy trój¬ fazowe napiecie sterujace ma trzy wyjscia po jed¬ nym naTtazda faze, które to trzy wyjscia polaczone sa ze wspólnym blokiem (1) zawierajacym trzy ze¬ spoly komutacyjne (101, 102 i 103), z których kazdy21 odpowiada jednej fazie, a jedno wejscie kazdego z trzech zespolów komutacyjnych (101, 102 i 103) polaczone jest z wyjsciem jednego z trzech zespo¬ lów sterujacych (81, 82 i 83), .z których wejscia ste¬ rujace sa polaczone z wyjsciem generatora impul¬ sów (16) wspólnym dla, wszystkich trzech faz, przy czym kazdy punkt wspólny .polaczenia (XR, Xs i XT) kazdego z trzech zespolów komutacyjnych (101, 102 i 103) polaczony jest z jednym z trzech przewodów fazowych (36, 37 i 38), dla wytwarzania gradu trój¬ fazowego o zmiennej czestotliwosci i amplitudzie, z napiecia stalego.

8. Uklad wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze do szyn zbiorczych pradu stalego (45) przylaczony jest czujnik napiecia (52) rejestrujacy wzrost napiecia stalego, a generator napiecia sterujacego (6) pola¬ czony jest z jednym z wejsc wspólnego bloku (1) poprzez zespól regulacyjny (51), przy czym wejscie sterujace zespolu regulacyjnego (51) polaczone jest z wyjsciem czujnika napiecia (52).

9. Uklad wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze za¬ wiera objete wspólnym blokiem (1') trzy zespoly komutacyjne (101, 102 i 103), z których kazdy odpo- 13 738 22 wiada jednej fazie napiecia i polaczony jest z jed- inym z trzech zespolów sterujacych (81, 82, 83) oraz jeden wspólny dla wszystkich trzech faz generator impulsów (16), przy czym taazdy punkt wspólny po- 5 laczenia (XR, Xs i XT) kazdego z trzech zespolów komutacyjnych (101, 102 i 103) polaczony jest przez jedno z trzech uzwojen dlawikowych (46, 47 i 48) z galeziami sieci trójfazowej, a wejscia napiecia ste¬ rujacego zespolów sterujacych (81, 82 i 83) polaczo- io ne sa z siecia trójfazowa poprzez zespól regulacji Amplitudy korzystnie potencjometr (140), dla wy¬ twarzania regulowanego napiecia stalego z napie¬ cia zmiennego sieci trójfazowej.

10. Uklad wedlug zastrz. 7 albo 9, znamienny 15 tym, ze zasilany napieciem z sieci trójfazowej wspólny blok (1') stanowiacy prostownik polaczony jest szeregowo z drugim wspólnym blokiem (1) sta¬ nowiacym falownik, jrzy czym obydwa wspólne bloki (1, 1') posiadaja wspólne szyny zbiorcze pra- 2* du stalego (45), dla przetwarzania energii sieci trój¬ fazowej w energie pradu trójfazowego o zmienia¬ jacej sie czestotliwosci i amplitudzie doprowadza¬ nego z powrotem do sieci. %123 738 ux tkmm tko tkmc U T l-kfm(t) * A- 2' nnr 3 i 1_ 5-' 9 U ! )fnW[ 1 J l/o a 6 r | /; 1 ! f Fugi *kt tk2 u\ Fig.2 •IITMIUIIO nniiMuun b ! -u t /ffircMv- H J K 32 35 ^.5 fliy.C?123 738 -r i s 01' tp HP MO I 120 Ó2] &5J & 101 *s 37 7(72 39 36 /03 ^7 43 45 rjr^ 42J 44 «£a / 3- \L m y ^ ^ fe< Si/ Tl/ t¥ -P /4# /20 S: ^' w- 1 J—* 42; . 4^ ;¦ {\ H ^ w 1 K jC/4^ Fig9 Y 120 45 to 5d -T T _Z ii/ 56 . 57 59 /^tf/0 PL PL PL