SE446049B - Sett och anordning for styrning av stromriktare - Google Patents

Sett och anordning for styrning av stromriktare

Info

Publication number
SE446049B
SE446049B SE7713761A SE7713761A SE446049B SE 446049 B SE446049 B SE 446049B SE 7713761 A SE7713761 A SE 7713761A SE 7713761 A SE7713761 A SE 7713761A SE 446049 B SE446049 B SE 446049B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
control
voltage
control voltage
phase
branch
Prior art date
Application number
SE7713761A
Other languages
English (en)
Other versions
SE7713761L (sv
Inventor
Z Avar
L Salavetz
Original Assignee
Epitoegepgyarto Vallalat
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 Epitoegepgyarto Vallalat filed Critical Epitoegepgyarto Vallalat
Publication of SE7713761L publication Critical patent/SE7713761L/sv
Publication of SE446049B publication Critical patent/SE446049B/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/443Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M5/45Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/4811Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode having auxiliary actively switched resonant commutation circuits connected to intermediate DC voltage or between two push-pull branches
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/505Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/515Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M7/525Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with automatic control of output waveform or frequency
    • H02M7/527Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with automatic control of output waveform or frequency by pulse width modulation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/047V/F converter, wherein the voltage is controlled proportionally with the frequency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Ac-Ac Conversion (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Description

7713761-0 ' 2 än vid likströmsmotorn. Fördelen hds likströmsmotorer ligger däri, att deras varvtal och vridmoment kan ändras kontinuerligt inom vida gränser och att de kan driva inom samtliga fyra kvadranter i varvtals- vridmomentkurvan. Detta innebär, att motorn under inverkan av någon yttre drivkraft även kan arbeta såsom generator, varvid den utövar bromsmoment på drivaxeln och samtidigt till det likströmsnät, som matar densamma, återför en mot bromseffekten svarande elektrisk energimängd. För matning av líkströmsmotorer användes för närvarande nästan uteslutande tyristorlikriktare, vilkas utlikspänning ökar vid tyristorernas tändtidpunkter, så att en pulsartad växelspänning över- lagras på likspänningen. Påkänningarna på likströmskommutatormotorer ökas kraftigt till följd av dessa växelströmskomponenter och därför måste de från tyristorlikriktare matade motorerna dimensioneras av- sevärt kraftigare, så att de ej skadas av nämnda effekter.
Fördelarna med växelströmsmotorer kan ej utnyttjas inom samtliga områden, där kontinuerlig reglering av varvtal och effekt erfordras.
Statiska frekvensomvandlare är redan kända, som för drift av växel- strömsmotorer avger en elektrisk trefasskéneffekt med variabel frekvens och spänning. En dylik frekvensomvandlare beskrives i en artikel av S. Marti och L. Nagy under rubriken "Optimale Ausbildung von Mittelfrequenz-Thyristorfrequenzwandlern zur Speisung von Schleifspindelmotoren", Villamossäg gl (7), t.p. 216-218, 1973.
Enligt denna lösning alstras trefasutsignalen med variabel spänning och frekvens 'genom att med hjälp av en från ett trefasnät matad lik- riktare en variabel likspänning alstras och likströmmen sedan omvand- las medelst en trefasväxelriktare till växelspänning med önskad frekvens. Utspänningens storlek inställes härvid genom reglering av den till växelriktaren matade likspänningen, medan utspänningens frekvens inställes genom ändring av frekvensen hos tändpulserna, som styr tyristorerna i växelriktaren.
Den medelst en växelriktare alstrade växelspänningen är ej sinusformad och till följd härav roterar en till denna spänning ansluten motor oregelbundet. Denna effekt blir desto kraftigare, ju lägre frekvensen är. Vid matning med ej sinusformad ström blir motorns buller kraftigare och motorns gång ogynnsammare i varje avseende än som är fallet vid drivning med sinusformad ström. Av växelriktarens verkningssätt följer, att tyristorernas omkopplingsfrekvens överens- stämmer med frekvensen för den alstrade växelspänningen. Den styrda likriktaren belastas plötsligt vid inkoppling av de enskilda tyristo~ _: 7713761-0 rerna och för att kompensera dessa belastningsvariationer med jäm- förelsevis hög energi måste stora filter inkopplas mellan den styrda likríktaren och växelriktaren. Den styrda likriktaren arbetar enligt principen för fasavsnittstyrning, dvs tyristorerna i likríktaren uttar energi från sinusspänningen i växelströmsnätet endast inom ett bestämt fasvinkelområde. Inom detta område kan den likriktade medeleffekten ändras och efter filtren likspänningens storlek. Dylika likriktare belastar trefasnätet pulsartat och för att skona nätet måste fasför- bättrande element inkopplas före likriktaren. Kostnaderna och dimen~ sionerna för de för användning av frekvensomvandlare erforderliga fasförbättrande och filtrerande elementen är i synnerhet vid större effekter i det närmaste lika stora som kostnaderna och dimensionerna hos övriga delar av strömkretsen.
Vid en känd växelriktare omkopplas tyristorerna ej i takt med utfrekvensen utan i takt med en klocksignalserie, som motsvarar en heltalsmultipel av denna frekvens. Frekvensen hos klocksignalserien är fastlagd vid utfrekvensen och den sínusformade utsignalen alstras därigenom, att den triangelformade klocksignalserien jämföras med motsvarande likspänning och såsom resultat av jämförelsen för varje fas ett bestämt antal styrpulser bildas inom varje halvperiod i grund- frekvensen. Medelenergin hos styrpulserna med olika bredd närmar sig energifördelningen i den sinusformade strömmen. I en dylik pulsserie följer signalerna och de energifria signalpauserna efter varandra.
Enligt den här använda styrprincipen kombineras varje halvperiod i utsignalen av tre pulser. Den per period av två gånger tre pulser sammansatta sinussignalen är ej lämplig för att säkerställa regel- bunden gång hos motorn. Vidare kan ifrågasättas, om den sinusformade signalen approximativt kan bildas enligt denna metod av ett godtyckligt antal pulser eller om lösningen endast är funktionsduglig med i för- hållande till grundfrekvensen tredubbel klocksignalfrekvens. För styrning med klocksignaler med variabel frekvens erfordras komplice- rade kopplingar. Ätermatningen sker medelst en med likströmsenergi styrd likriktare och en transformator på konventionellt sätt. För ändamålet erfordras komplicerade synkroniseríngs- och styrström- kretsar. Vidare förvränges sinusformen i nätet till följd av den åter- matade energin.
Enligt ett förslag skulle det visserligen vara möjligt att medelst tyristorer reglera växelströmsmotorer, men anordningarna för alstríng av en trefasspänning med godtycklig frekvens och spänning __» 77137el-o direkt från natet med frekvensen 50 na tillhör framtiden nen skulle deeantan en- dast förväntas konma till utbredd användning, när de visat sig vara konkurrens- kraftiga i jämförelse ned system, som är användbara för likströmsxmtorer.
Uppfinningen är baserad på uppgiften att utveckla ett förfaringssätt och en kopplingsanordning för styrning av strünrütare, medelst vilken en utströn ned godtycklig form kan alstras, dvs även en sinusfonnad trefassixën, varvid kopplinge- anordningen gynnsamt belastar nätet, så att någon speciell fasförbättrande anord- ning ej behöver införas, och som utan användning av någon speciell tyristorkopp- ling är lämpad för samtidig ändring av utspänningens storlek och frekvens. Upp- finningen avser sålunda en strëmrfltarkoppling, medelst vilken växelströmstnoto- rer kan drivas från ett trefasnät under sama betingelser som från ett likströns- nät matade likströmsrrxotorer, dvs en strëtnrilctarkoppling, san säkerställer drift inom samtliga fyra kvadranter i varvtals-drivnxarlerxtlcurvan, varid återmatning till nätet ej nedför några san helst synkroniseringssvårigheter och nätets signalform ej- förvränges vare sig under passiv eller aktiv drift.
Vid det inledningsvis angivna sättet där enligt ingressen till kravet 1 genom periodisk brytning och slutning av de båda ankopplingsgreriarrza nedelst en sågtandspänning den gemensamma anslutningspunkten anväxlande förbindes med sam- lingsskenans positiva och negativa pol och polanlcopplingusfrelwensen väljes åt- minstone fyra gånger högre än periodtiden för styrspänningens grundsvängning lö- ses enligt uppfinningen denna uppgift genom att mellan begynnelsetidplznlcterrla för efter varandra följande brytningar av den första arkopplingsgrenen en kon- stant klockperiodtid (T) inställes med sanma varaktighet som sågtandsjsgñnningens periodtid' och att inom Wdrje klockperiod förhållandet mellan den till den första grenens bryttillstånd hörande tiden och den till den andra grenens bryttillstând hörande tiden genom jämförelse av sågtandspänningen med styrspänningen inställes proportionellt mot styrspäzmirlgerls nunentanvärde.
Enligt uppfinningen bildas på detta sätt i riktning mot den notbelastning- en vända gemensamma anslutningspznkten varje gång en sluten strörkrets av en av de båda ankopplingsgrelianla och är energiströnlen vid belastningen i huvudsak oav- bruten. Utstrëmnens signalform bestänmes inom de enskilda- klockperioderna av följ- den av Inedelvärderxa av de i positiv och i negativ riktning flytande strönmarna.
Denna rnedelvärdeföljd är proportionell mot den förutbestämda styrspänniilgen.
En anordning för styrning av strfmriktare enligt ingressen till kravet 3 kännetecknas enligt uppfinningen av att styrstrëmsteget uppvisar en- ned en pulsgenerator förbunden klocksignalingång och en med. en styrspänningsgenerator förbunden styringång och jämför styrspäxmingen (f(t)) med en sågtandspänning (D) f vilken har sanlna periodtid san tiden mellan begynnelsetidpxlrmterna för efter var- andra följande brymingar av den företa amopplingfigreflenf Safrffi att styrStr-ër steget är anordnat att inom varje klockperiod inställd förhållandet Inellan den få 7715761-0 till den första grenens bryttillstånd hörande tiden och den till I den andra grenens bryttillstånd hörande tiden genom jämförelse pro- portionellt mot styrspänningens momentanvärde.
En särskilt lämplig utföringsform av strömriktarkopplingen har förmåga att med ledning av en likspänning alstra trefasström med variabel storlek och frekvens. Denna utföringsform omfattar en- ligt uppfinningen' en styrspänningsgenerator för alstring av en tre- fasstyrspänning och för varje fas hos denna generator en utgång.Vi- dare innehåller kopplingen i ett gemensamt block per fas ett kommu- teringssteg och ett med detsamma förbundet styrsteg och i blocket in- går vidare en för samtliga tre faser gemensam pulsgenerator, varvid de tre-kommuteringsstegens anslutningspunkter är förbundna med tre fasledningar och styrspänningsingângarna på styrströmstegen med ut- gångarna på styrspänningsgeneratorn.
När strömriktarkopplingen arbetar såsom likriktare, är varia- tionerna i den alstrade likspänningen väsenligt " mindre än vid kän- da tyristorlikriktare. Till följd härav är det ej nödvändigt att ge- nom överdimensionering_skydda från en dylik strömriktare matade lik- strömsmaskiner gentemot pulsartade störningar. Denna strömriktarkopp- ling alstrar från likspänning en trefasspänning med variabel storlek och frekvens och omvandlar till likspänning den energi, som avges från den anslutna, såsom generator arbetande motorn.
Ytterligare en utföringsform av strömriktarkopplingen enligt uppfinningen möjliggör alstring av en variabel likspänning från tre- fasnätet. Vid denna utföringsform innehåller det gemensamma blocket i kopplingen för varje fas ett kommuteringssteg och ett med detsamma förbundet styrströmsteg och en för samtliga tre faser gemensam puls- generator, varvid kommuteringsstegens anslutningspunkter via var sin dämpspole är förbundna med grenarna i trefasnätet, medan styrspän- ningsingångarna på styrströmstegen är förbundna med trefasnätet via ett amplitutdinställande element, i synnerhet via en potentiometer.
De båda ovannämnda utföringsformerna av strömriktarkopplingen enligt uppfinningen kan seriekopplade även användas tillsammans. I detta fall är strömriktarnas likströmssamlingsskenor förbundna med varandra och bildar hela kopplingen en från trefasnätet driven om- vandlare, som från sin utgång avger en trefasström med kontinuerlig variabel frekvens och spänning, medan den elektriska trefasenergin, 7713761-0 ps som avges från den till utgången anslutna generatorn, återmatas till trefasnätet.
Uppfínningen beskrivas närmare nedan i exempelform med ledning av åtföljande ritning, där fig l visar ett förenklat blockschema för de till en fas hörande strömkretsarna igen strömriktarkoppling enligt uppfinningen, fig 2 tidsförloppet för spänningen vid kopplingspunkten X i kopplingen enligt fig l, fig 3 ett tidsdiagram för de bredd- modulerade positiva och negativa spänningspulserna och utströmmen, fig 4 en utföringsform av kommuteringssteget, fig 5 blockschema för den till ett kommuteríngssteg hörande styrenheten, fig 6 ett diagram för återgivning av signalformen-för de vid karakteristiska punkter i kopplingen enligt fig 5 uppträdande spänningarna, fig 7 ett block- schema för en strömriktarkoppling enligt uppfinningen, avsedd att mata ett trefasnät, fig 8 ett förenklat schema för tillämpning av den i fig 7 visade kopplingen, fig 9 schemat för en koppling, som möjliggör bromsning genom symmetriförskjutning, fig 9a kopplingen mellan den i fig 9 visade spänningsavkännaren och regleringsenheten, fig 10 ett blockschema för en med likriktarkopplingen enligt uppfin- ningen uppbyggd, reglerad likriktare och fíg ll schemat för en kopp- ling, som från ett trefasnät alstrar trefasström med variabel spänning och frekvens och åter omvandlar densamma.
I fig 1 visas en likriktande växelriktarkoppling enligt uppfin- ningen, som omfattar ett av tyristorer bestående kommuteringssteg 10, ett med detsamma seriekopplat lågpassfilter och en belastning N.
Lågpašsfiltret kan beståev en induktiv lindning 2. vid induktiv be- lastning kan filtret och belastningen vara kombinerade. En ingång 5 på steget 10 är förbunden med en positiv matningslikspänníng och en ingång 5 med en negativ matningslikspänning. Dessa båda matnings- spänningar har samma storlek och är konstanta under växelriktarens drift. De i steget 10 ingående tyristorgrenarna tändes medelst ett styrströmsteg 8, som är förbundet med en pulsgenerator 16 och en styrspänningsgenerator 6. Frekvensen hos den av generatorn 6 alstrade utsignalen bestämmes medelst ett frekvensinställningselement 12, medan signalens amplitud bestämmas av ett.amplitndinställningselement lä. Med.hänsyn till bestämda användningsområden, då styrspänningens amplitud måste väljas i överensstämmelse med frekvensen, kan en led- ning 11 finnas mellan elementen 12 och lä.
Den visade växelriktaren har till uppgift att av den tillgäng- liga líkspänníngen tillföra belastningen 4 en sinusformad magnetise- ..I 7715761-0 7 ringsström med variabel storlek och frekvens. Denna uppgift blir ännu mera generell, om den genom belastningen H flytande strömmen skall variera enligt en förutbestämd modulationsfrekvens, dvs enligt styrspänningen. I motsats till konventionella växelriktare omkopplas tyristorerna i kommuteringssteget 10 ej i takt med frekvensen för den för alstring avsedda växelströmssignalen, utan deras omkopplings- takt bestämmas av de från generatorn 16 avgivna klocksignalerna.
Belastningen U förbindes under varje klockperiod dels med den positiva och dels-med den negativa polen på likspänningskällan. Den mot en nyttosignal svarande informationen bestämmes inom de enskilda klock- perioderna av förhållandet mellan tidsperioderna för de positiva och de negativa omkopplingsavsnitten.
I fig 2 visas kurvan för den vid punkten X i steget 10 upp- trädande spänningen Ux under två efter varandra följande klocksignal- perioder. Mellan tidpunkterna t = 0 och t = tkl är punkten X förbunden med ingången 3 och därmed är spänningen lika med den positiva lik- spänningen. Tidsperioden AT+ för den positiva spänningspulsen visas i fig 2. Vid tidpunkten t = tkl förbindes punkten X med ingången 5, dvs med den negativa likspänningen. Vid slutet av klocksignalens periodtid T sker åter omkoppling. Tidsperioden AT+ varar sålunda från tidpunkten tkl intill slutet av perioden T. Under den därpå följande perioden sker omkoppling vid kommuteringstidpunkten tkg. Inom de enskilda perioderna bestämmes de enskilda kommuteringstidpunkterna enligt momentanvärdet av den vid utgången på generatorn 6 uppträdande styrfunktionen fm, varvid om signalen fm = 0 tiden tk = T/2, dvs de positiva och negativa pulserna är symmetriska. Kommuteringstid- punkterna tki kan i beroende av värdet av styrfunktionen fm teoretiskt ligga vid varje godtyckligt värde mellan t = O och t =_T, men med hänsyn till praktiska bedömanden gäller < < . tkmin ' Ük " “kmax Varaktigheten av de positiva pulserna är + r fr, _12. _ AT =í+ï fmvn-ï [1+1nl(t>], medan varaktigheten av de negativa pulserna uppgår till ._ ' r T r- m: =É-f~fm(t)=¿- |_1-fm(s)] led hänsyn till styrfunktionen fm antages, att den är band- begränsad och att dess största frekvens är mindre än en fjärdedel av 771s761+o i ds klockfrekvensen, dvs att fmax < l/HT, och vidare att styrfrekvensens amplitud ligger mellan 0 och l.
Spänningen UX vid punkten X kan anges genom +U, om nT É t< nT + AT+ ll UX(t) UX(1;) = -U, om nfr + AT* š c <(n + UT, varvid n_= l, 2, 3 ... är ett helt tal.
Den diskreta serien kommuteringstidpunkter bestämmes dels av början av taktperioderna och dels av omkopplingstidpunkterna inom taktperioderna, dvs T . tkí = n-'r och 5- - [1 + fmmu] I detta sammanhang innebär det en obetydlig approximation, att värdet av styrfunktionen fm är definierad vid tidpunkten t = nT.
Men eftersom styrfunktionen fm endast varierar mycket långsamt i jämförelse med taktperioden, är det praktiskt taget likgiltigt, om bestämningen sker vid början av perioden eller vid tidpunkten för kommutering. Styrfunktionen fm har i praktiken mestadels formen fm (t) = A sin ut Styrspänningsgeneratorn 6 är i detta fall en sinusgenerator, varvid amplituden för dess utsignaler bestämmes medelst elementet lä och frekvensen medelst elementet 12. _ Den valda kommuteringsprincipen visar stor likhet med den inom överföringstekniken använda pulsbreddmoduleringen och skillnaden ligger uteslutande däri, att energibärande signaler och signalpauser följer efter varandra vid konventionell pulsbreddmodulering, medan i föreliggande fall två olika, breddmodulerade pulsserier användes, som har motsatt polaritet, är modulerade på samma sätt och är komplemen- tära till varandra med hänsyn till sina periodtider.
I fig Ba och Eb visas två vid punkten X uppträdande pulsserier under en period i den sinusformade styrspänningen fm. Man finner tyd- ligt,-att de positiva och de negativa pulserna tagna var för sig bildar var sin konventionell breddmodulerad pulsserie, varvid den ena pulsserien exakt uppträder under pulspauserna. För den valda kommu- teringsprincipen är utmärkande, att energiströmmen är oavbruten och omkopplingsfrekvensen oberoende av styrfunktionen fm och konstant.
I fig 3c visas strömmen genom belastningen N. Grundval för denna framställning är en praktiskt uppbyggd koppling, varvid klockperiod- s, 7713761-o tiden i fig Be är vald kortare än i fíg Ba och Bb för att bättre återge de verkliga förhållandena. gi Av figuren framgår vidare, att strömmen genom belastningen H och den induktiva lindningen 2 under varje klocksignalperiod består av exponentiellt stigande och fallande avsnitt, varvid storleken av den inom perioden uppträdande strömändringen är proportionell mot skillnaden mellan tidsperioderna för de positiva och de negativa avsnitten. Till följd av den resulterande belastningens induktiva karaktär säkerställas, att_strömmens riktning ej ändras utan att strömmen endast varierar till sin storlek trots inkopplingen av spänningar med olika riktning inom en klocksígnalperiod. Dessa variationer är emellertid korta i jämförelse med styrspänningens periodtid, så att den resulterande strömmen mycket väl närmar sig den ideala sinusformen. Noggrannheten hos detta närmande kan förbätt- ras genom ökningen av klockfrekvensen. ökningen av klockfrekvensen begränsas av omkopplingshastigheten hos de ingående kopplingselementen.
Fig U visar kopplingsschemat för kommuteringssteget 10. Huvud- strömkretsen består av en i den positiva grenen inkopplad tyristor Thü och en diod D1 och av en i den negativa grenen inkopplad tyristor Th2 och en diod D2. Tyristorerna Thü och Th2 släckes medelst en svängningskrets LC och tyristorer Thl och Thš, som är inkopplade mellan punkten X och den av den gemensamma förbindningspunkten mellan kondensatorer 17, 17' bildade skenbara nollpunkten. Uppbyggnaden av det i fig B visade komnuteringssteget är í och för sig fänd, så att någon närmare beskrivnínfi ej erfordras. Villkor för fullgott verk- ningssätt är att tyristorn Thä redan med säkerhet är släckt, när tyrístorn Th2 tänder. Av denna orsak är tändpulsen för tyristorn Th2 något fördröjd i förhållande till tändpulsen för tyristorn Thl, som åstadkommer släckning av tyrístorn Thfl.
Sättet att styra tyrístorerna Thl-Thfl och lämplig uppbyggnad av det i fig l visade styrströmsteget 8 förklaras i fortsättningen med ledning av fig 5 och 6. I och för styrning av kommuteringssteget 10 kräver tyristorer Thl-Thü tändpulser, som möjliggör omkoppling vid kommuteringstidpunkterna tk, som bestämmas i överensstämmelse med värdet av styrspänningen. Generatorn 6 är förbunden med en signalin- gång på en komparator 18, vars referensingång är förbunden med ut- gången ßü för sågtandsignaler på generatorn lö, som avger klock- signalerna med perioden T. Värdet av den från generatorn 6 avgivna styrspänningen fm ligger mellan vardena UM (maximum) och Um (minimum) 771376190 s 1.202 i fig 6. Utgången på komparatorn är förbunden med ingången A på en logisk koppling 20 och med ingången på en fördröjningskoppling 19, vars utgång är förbunden med ingången C på kopplingen 20. Pulsutgången 35 på generatorn 16 är förbunden med pulsingången B på kopplingen 20.
De fyra tyristorerna är samordnade med var sin av fyra tändtransfor- matorer 30-35, som via OCH-grindar 22-25 och inverterande förstärkare 26-29 från en tändpulsgenerator 21 mottager tändstyrpulser, vilkas frekvens är avsevärt högre än klockfrekvensen. Tändpulserna vidare- befordras genom styrning från utgången på kopplingen 20.
Verkningssättet för det i fig 5 visade styrströmsteget förklaras med ledning av fig 6. Pulsgeneratorn 16 alstrar i takt med klock- signalen linjärt stigande och sedan plötsligt fallande sågtandsignaler D och inom det stigande avsnittet av dessa signaler rektangelpulser med den logiska nivån 1. Sâgtandsignalerna D bildar komparatorns 18 referens, dvs komparatorn 18 jämför den vid dess signalingång upp- trädande styrspånningen fm med sågtandsignalen D, varvid den logiska nivån l uppträder vid dess utgång, när signalens D amplitud är större än värdet av styrspänningen fm. I det i fig 6 åskådliggjorda fallet uppnår delsignalen D värdet av styrspänningen fm vid tidpunkten tkl och uppträder vid utgången en puls A. Under den följande klockperioden påbörjas åter jämförelsen och bestämmes början av pulsen A av tid- punkten tkz. Spänningsnivåerna väljes på sådant sätt, att symmetriska pulser A hör till styrspänningens fm nollvärden, dvs att likströms- medelvärdet av sågtandsignalen D är lika med noll. Ju mera positivt styrspänningens fm momentanvärde är, deste senare uppträder koincidens, varvid bredden av pulserna A är proportionell mot dessa momentan- värden. Eftersom klockfrekvensen är avsevärt högre ån frekvensen för styrspänningen fm, kan värdet av den senare anses vara praktiskt taget konstant inom en klockperiod.
Fördröjningskopplingen 19 fördröjer de vid utgången på kompa- ratorn 18 uppträdande pulserna A i förhållande till periodtiden T mycket kortvarigt och vid utgången på kopplingen 19 uppträder för- dröjda pulser C. Pulsen C är i fig 6 angiven vid sidan av pulsen A genom en streckad linje. Fördröjningen beror på typen av omkopplings- tyristor och dess värde måste väljas i beroende av tyristorns släck- ning, som sker med säkerhet. Tyristorerna mottager tändpulser från generatorn 21 i form av nålformade högfrekvenspulser, som via grin- darna 22-25 under varaktigheten av grindpulser, som uppträder vid kopplingens 20 utgångar, och förstärkarna 26-29 och transformatorerna 30-33 till styrelektroderna i tyristorerna Thl-Thü. e 7713761-0 ll Av pulserna A, B och C alstrar den logiska kopplingen 20 följande tändande grindsignaler för de enskilda tyristorerna: för tyristorn Thhz Ä, B " " . frnfi: E + B, Ä " " Tha: s, c " " ärm: A, s I fig 6 visas samtliga fyra grindsignaler och i grindsignalen för tyristorn Thl visas även pulserna från tändpulsgeneratorn 21.
Enligt den valda tyristorstyrprincipen styr tyristorn Thü in- till kommuteringstidpunkten. Vid denna tid släckes tyristorn Thü till följd av tändningen av tyristorn Thl via svängningskretsen LC.
Tyristorn Th2 mottager först.efter utgången av den efter kommute- ringstidpunkten följande förutbestämda fördröjninzen en tändpuls, dvs de båda tyristorerna i huvudströmkretsen kan ej samtidigt vara ledande.
Tyristorns Th2 slutning sker vid slutet av det stigande avsnittet av sågtandsignalen från tyristorn Thš. Av ovanstående framgår, att det -i fig U visade kommuteringssteget kan styras med hjälp av den i fig 5 visade kopplingen i överensstämmelse med den beskrivna, dubbla, bredd- modulerade pulsserien. Utströmmen varierar visserligen inom de en- skilda klockperioderna men dess värde följer i huvudsak styrfunktionen fm(t).l i När styrfunktionen är en likspänning, uppträder vid utgången en likspänning, vars värde är proportionellt mot den styrande lik- spänningen. Vid likspänningsstyrning kan medelst det i fig M visade kommuteringssteget en omvandlare med hög effekt uppbyggas, som av den konstanta matningslikspänningen med god verkningsgrad alstrar en inställbar utlikspänning. I detta fall är styrspänningsgeneratorn 6 bildad av en stabiliserad spänningskälla med variabel utspänning.
I fig 7 visas blockschemat för en på grundval av de beskrivna principerna uppbyggd trefasströmríktare. Kopplingen alstrar av den vid dess ingång uppträdande likspänningen en trefasutspänning med variabel frekvens och storlek.
Till var och en av de tre utgångsfaserna Rv, SV och TV hör ett kommuteringssteg l0l, 102 och 103, som t.ex. kan vara utformade enligt fig Ä. Styrströmstegen 81, 82 och 83 för de enskilda kommuterings- stegen är kopplade enligt fig 5 eller på motsvarande sätt. Stagen 81-85 mottager via en ledning 39 från en gemensam pulsgenerator 16 klock- signaler med konstant frekvens, medan deras styringångar är förbundna med var sin utgång på styrspänningsgeneratorn 6. Vid utgången på gene- 12 ratorn 6 vggträder en sinusformad trefesspänning. Generatorn 6 kan í.ex. även a,_ö av en mekaniskt driven, liten trefasgenerator, i vilket fall etyrsçännineen beror på generatorns varvtal, dvs på frekvensen, och detta frekvensbercende har inom ett visst frekvens- område samma karaktär som trefasmotorers nätspänningsbetingade frek- vensberoende. Generatorn 6 består emellertid lämpligen ej av någon roterande maskin. Frekvensen för den sinusformade utspänningen, som består av tre inbördes 1200 förskiutna fasspänningar, kan inställas medelst en potentiometer l20 inom vida gränser, t.ex. mellan 5 Hz och í50 Hz, till varje önskat värde i beroende av önskat varvtal. Eftersom utsignalen i föreliggande fall exakt fölier styrspänningens form, kan även utspänningens värde ändras genom ändring av styrspänningens amplitud mel hjälp av en potenticmeter EMG. När styrspänníngens ampli- tud ökar, ökas fasförskjutningen.'Det teoretísma värdet av den maximala fasförskjutningen bestämmas av klocksignalens halvperiod, från vilken den för tyristorernas omkoppling erforderliga tiden dessutom måste av- dragasl , _ _ ' Verkningssättet för den i Pig 7 visade kopplingsanordninaen är baserad på kommuteringen, som sker i överensstämmelse med den redan beskrivna, dubbla breddmodulerade pulsserien. Kommateringsstegen lßl- 105 omkopplas_på beskrivet sätt periodiskt medelst en klocksignal- frekvens, som är större än den önskade utfrekvensen. Förhållandet mellan positiva och negativa styrperioder bestämmes ständigt av det för tillfället aktuella momentanvärdet_av styrspänningen och till följd härav följer strömmen, som flyter i de till punkterna X , XS och XT anslutande utgângsledningæna.36,57 och 38, bortsett från de i takt med klocksígnalerna uppträdande mindre variationerna troget formen för styrspänningen. Till dessa utgångsledningar°kan en trefas- belastning anslutas, som i fig 7 utgöres av två asynkronmotorer HO och M1. Med hänsyn till asynkronmotorer övertar lindningen i motorerna samtidigt även uppgiften för filtret, dvs de i fig 1 visade induktiva líndningarna 2 erfordras ej. I detta fall har motorernas klämspänning den i figurerna la och 3b visade formen. Formen hos den genom motorer- i na H0 och #1 flytande strömmen är med god approximation lika den strömform, som uppträder vid ideal sinusformad matning och till följd härav är motorernas gång även vid lägsta varvtal fortfarande regel- bunden och bullerfri. Motorernas H0 och hl varvtal och effekt kan inställas medelst potentiometrarna 120 och lU0 inom regleríngsområdet till godtyckligt värde. För den i fig 7 visade kopplingens fullgoda __! 1, 0 7713761-0 verkningssätt erfordras ej någon likströmskälla med variabel ut- spänning.
Kopplingen enligt uppfinningen belastar likströmsnätet väsentligt gynnsammare än som är fallet vid kända växelriktare, vilket beror på, att den genom motorn flytande sinusformade belastningsströmmen inne- bär en likformig belastning av kommuteringsstegen. Den inom en period i omkopplingsfrekvensen, som är väsentligt högre än-utfrekvensen och t.ex. uppgår till 500 till 800 Hz, från likspänningskällan uttagna energin är jämförelsevis låg och de av klocksignalfrekvensen be- tingade belastningsvariationerna kan ujämnas medelst motsvarande filterkondensator. Filtreringen underlättas även till följd av om- ständigheten, att klocksignalens frekvens har ett konstant värde oberoende av utfrekvensen, så att för denna frekvens även ett reso- nansfilter kan dimensioneras.
I I det följande diskuteras de olika användningsmöjligheterna av uppfinningen och de för de enskilda användningsområdena utmärkande egenskaperna. Strömriktarkopplingen enligt uppfinningen betecknas tillsammans med tillhörande kommuteringssteg med ett enda gemensamt block 1, som i huvudsak innehåller den i fig 7 visade kopplingen.
A I fig 8 visas blocket 1 såsom omvandlare för omvandling av likspänningen till växelspänning. Den för driften erforderliga lik- spänningen alstras från trefasnätet medelst en likríktare Ä2, som via en likströmssamlingsskena Ä5 är förbunden med likströmsingången på blocket 1. Med skenan H5 är via en strömställare H5 en ackumulator HH förbunden. Samlingsskenans US märkspänning kan vara en annan i be- roende av användningsändamålet, men det är mest ändamålsenligt att använda en likspänning av mellan 550 och 600 volt. Utströmmen från blocket l bestämmes av den från styrspänningsgeneratorn 6 avgivna trefasstyrspänníngen och dess parametrar kan ínställas medelst poten- tiometrarna 120 och lU0. Vid användning av trefasstyrspänning inmatas medelst kopplingsanordningen en sinusformad magnetiseringsström till utgångsfaserna RV, SV och TV och sålunda kan utgången på motorn H0 eller vid annan belastning utgången på blocket l betraktas såsom ett trefasnät, vars frekvens och spänning inom vida gränser kan inställas medelst potentiometrarna 120 och 140. Till följd av ett nät, vars frekvens och spänning kan ändras på detta sätt, vidgas användnings- möjligheterna av trefas-asynkronmotorer i hög grad, eftersom härígenom möjligheten föreligger att kontinuerligt variera varvtal och driv- moment. Denna fördel uppträder även vid linjära motorer och genom .J 771376140 i 'in ändring av frekvensen kan motorns varvtal inställas kontinuerligt.
Vid linjära motorer har hittills varvtalet ändrats genom reglering av belastningen eller genom polväxling. Dessa lösningar har emellertid i praktiken visat sig vara ogynnsamma.
Blockets 1 grundläggande egenskab ligger däri, att det även kan användas för återmatningsdrift. Detta innebär, att en till ett dylikt nät ansluten motor H0 kan drivas inom samtliga fyra kvadranter av drivmoment-varvtalskurvan. Om motorn HO belastas med ett drivmoment, arbetar den såsom generator; dvs den matar trefasenergi till blocket 1.
Denna energi likriktas i blocket l och överföras till samlingsskenan H5. Med hänsyn till att konventionella likriktare 42 ej är lämpade för återmatning av denna energi till nätet, kan den vid bromsning utvunna energin användas till uppladdning av ackumulatorn 44. Blockets 1 omvända funktion är även baserad på den medelst den dubbla, bredd- modulerade pulsserien styrda kommuteringen. Vid bromsning kan broms- effekten ökas genom minskning av styrfrekvensen. Vid förutbestämd frekvens varierar bromsmomentet även i beroende av styrningsamplituden, varvid bromsmomentet ökar vid större amplituder. Vid kranar kan därför sänkhastigheten för lasten inställas till föreskrivet värde även vid de mest olika lastvíkter och kan härigenom en betydande del av broms- energin återvinnas.
Kommuteringsstegets verkningssätt i omvänd riktning framgår av den beskrivna styrprincipen och av fig 4. Härvid antages, att från riktningen för belastningen enligt pilen B en ström flyter i riktning mot kommuteringssteget. Inom varje klocksignalperiod styres dels tyristorn Thü och dels tyristorn Th2 i öppningsriktning. Under den positiva kommuteringsperioden kan den i pilens B riktning flytande strömmen via dioden Dl fritt flyta tillbaka till matningsspänningens positiva gren, varvid strömmen uppladdar den här anslutna ackumulatorn.
Vid tändning av tyristorn Th2 förbindes emellertid punkten X med den negativa matningsspänningen och blir dioden D2 ledande. Tyristorn ThÄ_befinner sig vid denna tidpunkt redan i slutet tillstånd. Den i pilens B riktning flytande strömmen förbrukar nu energin i den med den negativa nätgrenen förbundna ackumulatorn eller i kondensatorn 17.
När dessa två halvperioder har samma varaktighet, förblir ackumula- torns energi konstant med hänsyn till en fullständig klocksignalperiod, eftersom exakt samma energimängd uttages och tillföres. Styrningen följer emellertid den förutbestämda styrspänningen, så att det över en klocksignalperiod tagna medelvärdet ej är noll utan motsvarar en -J 1,0 _ 7713761-0 bestämd líkspänning. Frekvensen för trefasstyrspänningen är lika med frekvensen för den trefasspänning, som återmatas från belastningen i riktning mot blocket l. Under den andra perioden i styrspänningen, dvs när belastningen för blocket.l bestämmer en i pilens A riktning flytande ström, fyller dioderna bl och P2 jämte tyristorerna Thü och Th2 ombytta uppgifter och förblir på detta sätt den alstrade likspän- ningens polaritet och värde oförändrade. Vid den i fig 8 visade kopp- lingen användes under återmatningsdrift den energi för uppladdning av ackumulatorn ÄH, som alstras av utspänningen från den såsom generator arbetande motorn H0 och som uppträder vid samlingsskenan H5. Eftersom spänningen vid samlingsskenan M5 i allmänhet ligger mellan 550 och 600 volt, är det ej under alla förhållanden ekonomiskt att använda ackumulatorn MM.
I fig 9 visas i stället för ackumulatorn Uh en lösning, enligt vilken den återmatade likströmsenergin förbrukas genom förskjutning av symmetrin hos den i motorn H0 flytande trefasströmmen för åstadkommande av en bromsande líkströmskomponent. Detta sker på normalt sätt, dvs därigenom att i en av en trefasmotors faslindningar en likströmskompo- nent alstras, vars magnetiska fält bromsar motorn. För detta ändamål seriekopplas med en av de mellan styrspänningsgeneratorn 6 och styr- ingången på blocket 1 anordnade ledningarna en styrenhet 51, som till den i denna ledning uppträdande sinusformade växelspänningen adderar en likspänningskomponent,-som är beroende av den till styringången matade regleríngsspänningen. Denna regleringsspänning alstras medelst en med samlingsskenan H5 parallellkopplad spänningsavkännare 52. Vid återmatningsdrift stiger spänningen vid samlingsskenan H5, så att spänningsavkännaren 52 till följd härav för regleringsenheten 51 alstrar en regleringsspänning, till följd av vilken en likström.- komponent från regleringsenheten 51 överlagras på fasledningen. Lik- strömskomponenten utövar bromsande effekt på motorn H0, så att den under generatordríft uppkomna klämspänningen sjunker.
I fia 9a visas kopplingsschemat för en särskilt lämplig utförings- form av spänningsavkännaren 52 och regleringsenheten 51. Spänningsav- kännaren 52 består av en med samlingsskenan Ä5 parallellkopplad zenerdiod 53 och en glödlampa 5H. Zenerdiodens 53 spänning är vald på sådant sätt, att glödlampan 5Ä, när samlingsskenan H5 har den bestämda likspänningen av t.ex. 550 volt, endast brinner med helt obetydlig ljusstyrka. Regleringsenheten 51 innehåller en fotodíod 55, ett med densamma seriekopplat motstånd 57 jämte ett mellan den gemensamma för- .J 57713761-o 1 5 M bindningspunkten för dioden och motståndet och den med generatorn 6 förbundna ingången 58 inkopplat motstånd 56 och en kondensator 57'.
Fotcdioden 55 är ansluten till positiv matningsspänning.
Denna koppling arbetar på följande sätt. Fotodíoden 55 är optiskt förbunden med glödlampan 5ü. Vid tändning av glödlampan avtar fotodiodens motstånd proportionellt mot ljusstyrkans ökning. Den från styrspänningsgeneratorn 6 avgivna sinusformade växelspänningen till- föres delningspunkten på den av motstånden 56 och 57 bildade spännings- delaren, dvs utgångspunkten 59, och dess likspänningskomponent är lika med noll, så länge glödlampan SH brinner med låg ljusstyrka i motsvarighet till normal spänning. Under generatordrift ökar spän- ningen vid samlingsskenan H5, så att glödlampans 54 ljusstyrka även ökar. Med hänsyn till fotodioden 55 minskas dess motstånd vid ökning av ljusstyrkan och adderas till den vid punkten 59 uppträdande växel- spänningen in mot ljusstyrkan proportionell likspänningskomponent.
På detta sätt förskjutes likspänningsnivån för en trefasspänning, som styr en av faserna i blocket l,_och uppkommer härigenom även i motorn 40 en líkströmskomponent.
Av blockets l omvända verkningssätt framgår, att det även kan användas för likriktníng och att värdet av den alstrade likspänningen kan inställas inom vida gränser genom ändring av styrspänningens amplitud.
I fig 10 visas ett block l', som i huvudsak är uppbyggt på samma sätt som det redan beskrivna blocket l, men-som på sin trefasutgångs- sida via dämpspolar H6, H7 och H8 är förbundet med faserna R, S och T i trefasnätet. Élocket 1' arbetar i detta fall såsom likriktare med reglerbar utspänning. Styrspänningen uttages i detta fall ej från styrspänningsgeneratorn 6 utan direkt från nätet och regleringen av utspänningen kan ske medelst en mellan styrspänningsingången på blocket 1' och nätet inkopplad potentiometer. Den för verkningssättet hos styrströmsteget för blocket l' erforderliga lågspänningen kan ut- tagas från en med samlingsskenan H5 förbunden spänningsstabilisator eller från någon annan till nätet ansluten matningsenhet. Vid aktive- ring av den i fig 10 visade kopplingen kan devi kommuteringsstegen ingående tyristorerna ej omedelbart bli verksamma, eftersom de i blocket l' ingående kondensatorerna 17 och 17' i fíg U vid denna tidpunkt ej är uppladdade i tillräcklig utsträckning för fullgod funktion. Kondensatorerna l7 och 17' uppladdas emellertid snabbt via díoderna Dl och D2, eftersom dessa dioder sett från växelströmssidan _ ' .1 7713761-0 17' irzgår i li.krikt arkoppl ingen .
I Den i fig 10 visade likriktaren med reglerad spänning arbetar väsentligt gynnsammare än likriktaren, som regleras enligt principen för fasavsnittstyrning, eftersom'genom användning av hög cmkopplings- frekvens i stället för plötsligt uppträdande och hög energi innehål- lande till- och frånkopplíngsströmstötar vid en fasavskärande lik- spänningsregulator talrika strömstötar med låg energi alstras, som 'följer efter varandra i snabb följdfl Dessa högfrekventa variationer bortfiltreras i erforderlig utsträckning medelst dämpspolarna H6-H8 och före det med reglerad spänning i likriktarkoppling arbetande blocket 1' behöver ej någon speciell fasförbättrande koppling an- ordnas. Genom att förhindra plötsliga strömstötar reduceras avsevärt nivån för de olika störsignaler, som inkommer i nätet.
I samband med fig 8 och 10 har redan omnämnts, att blocket l är lämpat att av en likspänning åstadkomma ett nät med variabel frekvens och spänning och att det vidare är lämpat att av en växel- spänning alstra en variabel likspänning. I samband med fig 7 har .omnämnts, att kopplingen även är lämplig för alstring av variabel likspänning. I detta fall behöver i stället för de tre kommuterings- stegen endast ett enda kommuteringssteg med ett enda styrströmsteg användas. Härvid är styrspänningen en likspänning och kan kopplingen betraktas utgöra en omvandlare. Av blocket 1 kan en reglerad växel- spänningskälla bildas, varvid styrspänningens frekvens vid den i fig 8 visade kopplingen synkroniseras med nätet och amplitudreglering sker medelst potentiometern lüO. Spänningsregulatorn kan framställas både i enfas- och i flerfasutförande.
I fig ll visas en likriktarkoppling, som innehåller både blocket l och blocket l'. Denna koppling möjliggör kontinuerlig ändring av trefasmotorers varvtal och effekt och möjliggör drift med återmatning, dvs drift inom fyra kvadranter, varvid den vid bromsningen frigjorda energin återföres till nätet i form av en med trefasnätet synkron spänning. _ Den i fig ll visade kopplingen motsvarar den i fig 8 visade med skillnaden, att den i fig 10 visade kopplingen användes i stället för likriktaren H2 för likriktning av trefasenergin. Blocket 1' mottager från trefasnätet via potentiometern lHO och ledningen H9 en mot tre- fasnätspänningen proportionell trefasstvrspänning. Till följd härav uppträder på likströmssamlingsskenan en likspänning, vars storlek visserligen kan regleras med hjälp av potentiometern 1fl0, men denna .J 7713761-0 * l a reglering erfordras i allmänhet ej för systemets funktion. Med sam- lingsskenan H5 är blocket l förbundet på sin likströmssida, som är uppbyggt på samma sätt som blocket 1'. Vid utgången på blocket l uppträder en trefasutspänning, som är variabel på redan beskrivet sätt med hänsyn till sin frekvens och storlek och som är lämpad att mata den anslutna motorn H0. Utfrekvensen och.utspänningen regleras medelst potentiometrarna 120 och lüø på redan beskrivet sätt. Genom att på likströmssidorna sammankoppla de lika uppbyggda blocken l och 1' blir det möjligt att kombinera de båda filterkondensatorerna 17 och 17' och använda en gemensam pnlsgenerator l6. i Med den i fíg ll visade kopplingen blir det möjligt att låta energi flyta i två riktningar. Om motorn HQ belastas av ett vridmoment, arbetar blocket 1' såsom likriktare och blocket l såsom växelriktare och driver den från trefasnätet uttagna ener5in.motorn H0 med ett mot den inställda frekvensen svarande varvtal. Om motorn H0 bringas att accelerera i jämförelse med det inställda varvtalet via det med densamma förbundna, kraftöverförande systemet, börjar den arbeta såsom generator och omvandlas den trefasenergi, som härrör från den av densamma utvecklade bromseffekten, i blocket 1 till líkströmsenergi.
Av denna energi utvínner.det såsom växelriktare arbetande blocket 1' en effekt, som med hänsyn till frekvens och fas motsvarar trefas- nätet och åtar-före; till detsamma. ' '

Claims (9)

19 W _ 7713761-0 gatentkrgg
1. Sätt att styra en strömriktare för a1string_av en mot en förutbestämd styrspänning proportionell utström, varvid en första omkopplingsgren är anordnad mellan den ena. t ex posi- tiva polen på en likströmssamlingsskena och en gemensam an- slutningspunkt (X) och en andra omkopplingsgren mellan sam- lingsskenans andra, t ex negativa pol och anslutningspunkten och den första grenen består av en mellan den positiva polen och anslutningspunkten (X) inkopplad första arbetsstyristor (Th4) och en i spärriktning kopplad första diod (Dl) och den andra grenen består av en mellan den negativa polen och an- slutningspunkten (X) inkopplad andra arbetstyristor (Th2) och en i spärriktning kopplad andra diod (D2) och mellan samlings- skenans verkliga eller skenbara nollpotentialpol och anslut- níngspunkten (X) en släckströmkrets är anordnad. som består av en svängningskrets med en induktans (L) och en kapacitans (C) jämte två antiparallellkopplade släckningsstyrande släck- tyristorer (Thl, Th3). varvid genom periodisk brytning och slutning av de båda omkopplingsgrenarna medelst en sågtand- _spänning den gemensamma anslutningspunktenpomväilande förbin- des med samlíngsskenans positiva och negativa pol och polom- kopplingsfrekvensen väljes åtminstone fyra gånger högre än periodtiden för styrspänningens grundsvängning. k ä n n e - t e c k n a t av att mellan begynnelsetidpunkterna för efter varandra följande brytningar av den första omkopplingsgrenen en konstant klockperiodtid (T) inställes med samma varaktighet som sågtandspänningens periodtid och att inom varje klock- period förhållandet mellan den till den första grenens bryt- tillstånd hörande tiden och den till deníandra grenens bryt- tillstånd hörande tiden genom jämförelse av sågtandspänningen med styrspänníngen inställes proportionellt mot styrspän- ningens momentanvärde. 7713761-0 20.
2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t- av att den första arbetstyristorn (The) och den härmed seriekopplade och släckning av den andra arbetstyristorn (Th2) förorsakande andra släcktyristorn (Th3) fortlöpande styres i riktning mot brytning under den första grenens bryttillstånd och att ak- tíveringen av den första släcktyristorn (Thl) fortlöpande upp- rätthålles intill slutet av den andra grenens bryttillstånd.
3. Styranordning för styrning av strömriktare för alstring av en mot en förutbestämd styrspänning proportionell utström för genomförande av sättet enligt krav l eller 2 med ett ingångs- kommuteringssteg. som är förbundet med en likströmssamlings- skenas positiva och negativa poler och består av två mellan dessa poler och en gemensam anslutningspunkt inkopplade om- kopplíngsgrenar. varav en första gren består av en mellan den positiva polen på samlingsskenan (45) och anslutningspunkten (X) inkopplad första arbetstyristor (Tha) jämte en i spärrikt- ning kopplad första diod (D1) och den andra grenen består av en mellan den negativa polen och anslutningspunkten (X) in- kopplad andra arbetstyristor (Thz) och.en i spärriktning kopp- lad andra diod (D2) och mellan samlingsskenans (45) verkliga eller skenbara nollpotentialpol och anslutningspunkten (X) en släckströmkrets är anordnad. bestående av en svängningskrets med en induktans (L) och en kapacitans (C) jämte två antipa- rallellkopplade släcktyristorer (Thl.Th3). varvid tyristorer- nas tändpulsingång är förbunden med ett styrströmsteg, vilket med en frekvens som är åtminstone fyra gånger högre än period- tiden för styrspänníngens grundsvängníng períodískt öppnar och sluter de båda omkopplingsgrenarna så att den gemensamma an- slutningspunkten omväxlande förbíndes med samlingsskenans po- sitíva och negativa pol k ä n n e t e c k n a d av att styrströmsteget (B) uppvisar en med en pulsgenerator (16) för- bunden klocksígnalingäng och en med en styrspänningsgenerator (6) förbunden styringång och jämför styrspänningen (f(t)) med en sågtandspänning (D). vilken har samma periodtid som tiden mellan begynnelsetidpunkterna för efter varandra följande brytningar av den första omkopplingsgrenen. samt att styr- 7713761-o 21 strömsteget är anordnat att inom varje klockperiod inställa förhållandet mellan den till den första grenens bryttillstånd hörande tiden och den till den andra grenens bryttillstånd hörande tiden genom jämförelse proportíonellt mot styrspän- ningens momentanvärde.
4. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k~n a d av ett med styrspänningsgeneratorn (6) förbundet element (12) för frekvensinställning.
5. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av ett med styrspänningsgeneratorn (6) förbundet element (14) för amplitudinställning,
6. Anordning enligt något av.kraven 3 - 5, k ä n n e t e c k - n a d av att styrströmsteget (s) omfattar en komparator (18) , en fördröjningskrets (19), en logikkoppling (20) och grindar, i synnerhet OCH-grindar (22 - 25), varvid komparatorn (18) med en ingång är förbunden med styrspänningsgeneratorns (6) utgång och med en andra ingång med pulsgeneratorns (16) utgång (34) för sågtandsignaler, medan fördröjningskretsen (19) är inkopplad mellan utgången på komparatorn (18) och en första ingång på logikkopplingen (20) och komparatorns utgång är direkt förbunden med en andra ingång på Hogikkopplingen, vars tredje ingång är förbunden med pulsutgângen (35) på pulsgene- ratorn (16), och att grindsignalutgångarípå logikkopplingen (20) är förbundna med var sin ingång på grindarna, som med var sin andra ingång är förbundna med en tändpulsgenerator (21) för alstring av nålformade högfrekvenspulser, medan grindarnas utgångar antingen direkt eller via inverterande effektförstär- kare (26 - 29) är förbundna med var sin tändpulstransformator (30 - 33), vilkas utgångar är förbundna med styrelektroderna i de i kommuteringssteget (10) ingående flyristorerna (Th1 - -'Th4).
7. Anordning enligt något av kraven 3 ~ 6, för omvandling av likström till trefasström med variabel frekvens och storlek, k ä n n e t e c k n a d av en styrspänningsgenerator (6) för matning av trefasstyrspänning, som för varje fas är försedd 7713761-0 22 med en utgång, och för varje fas ett kommuteringssteg (101 - - 103) och ett med detsamma förbundet styrströmsteg (81 - 83) och en för samtliga tre faser gemensam pulsgenerator (16), varvid kommuteringsstegens anslutningspunkter (XR, XS, XT) är förbundna med var sin av tre fasledningar (36 - 38) och styr- strömstegens (81 - 83) styrspänningsingångar är förbundna med utgångar på styrspänningsgeneratorn (6).
8. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n~a d av att en spänningsavkännare (52) för att fastställa likspännings- ökning är förbunden med samlingsskenan (45) och att styrspän-- ningsgeneratorn (6) via en regulator (51) är förbunden med en av styrspänningsingångarna, medan regulatorns (51) styringång är förbunden med avkännarens (52) utgång.
9. Anordning enligt något av kraven 3 - 7 för alstring av variabel likström från ett trefasnät, k ä n n e t e c k n a d av att för varje fas ett kommuteringssteg (101 - 103) och ett med detsamma förbundet styrströmsteg (81 - 83) och av en för samtliga tre faser gemensam pulsgenerator (16), varvid kommu- teringsstegens anslutningspunkter (XR, XS, XT)_via var sin dämpspole (46 - 48) är förbundna med nätets grenar och styr- strömstegens (81 - 83) styrspänningsingångar är förbundna med nätet via ett amplitudinställningselement, i synnerhet en potentiometer (140).
SE7713761A 1976-12-06 1977-12-05 Sett och anordning for styrning av stromriktare SE446049B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HUEI000718 HU179165B (en) 1976-12-06 1976-12-06 Method and circuit array of controlling current convrters,preferably for continuous speed-control of a.c. motors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7713761L SE7713761L (sv) 1978-06-07
SE446049B true SE446049B (sv) 1986-08-04

Family

ID=10995982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7713761A SE446049B (sv) 1976-12-06 1977-12-05 Sett och anordning for styrning av stromriktare

Country Status (15)

Country Link
US (1) US4330817A (sv)
BE (1) BE861547A (sv)
CA (1) CA1138037A (sv)
CH (1) CH631297A5 (sv)
DD (1) DD133623A5 (sv)
DE (1) DE2752108C2 (sv)
FI (1) FI773646A (sv)
FR (1) FR2373186A1 (sv)
GB (1) GB1600617A (sv)
HU (1) HU179165B (sv)
IT (1) IT1089166B (sv)
NL (1) NL7713139A (sv)
PL (1) PL123738B1 (sv)
SE (1) SE446049B (sv)
SU (1) SU1216820A1 (sv)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5549996A (en) * 1978-10-06 1980-04-11 Fanuc Ltd Motor drive system using pulse width modulation inverter
EP0010900A1 (en) * 1978-10-23 1980-05-14 Era Patents Limited A static inverter with a relatively low-frequency output voltage, and a method for generating this voltage
JPS57186989A (en) * 1981-05-12 1982-11-17 Toshiba Corp Commutation control device of current-type inverter
CH660100A5 (fr) * 1981-12-18 1987-03-13 Cerac Inst Sa Dispositif d'entrainement d'un compresseur.
JPS58193872A (ja) * 1982-04-30 1983-11-11 三菱電機株式会社 交流エレベ−タの制御装置
US4472671A (en) * 1983-02-09 1984-09-18 Able Corporation Inverter startup circuit
US4613795A (en) * 1985-06-24 1986-09-23 General Electric Company Driver circuit controller for AC to AC converters
US4706180A (en) * 1985-11-29 1987-11-10 York International Corporation Pulse width modulated inverter system for driving single phase a-c induction motor
US5252905A (en) * 1985-12-23 1993-10-12 York International Corporation Driving system for single phase A-C induction motor
CA1292770C (en) * 1986-07-30 1991-12-03 Kenneth Lipman Apparatus and method for controlling a force commutated inverter
CA1313219C (en) * 1988-10-07 1993-01-26 Boon-Teck Ooi Pulse width modulation high voltage direct current transmission system and converter
US5686806A (en) * 1994-12-19 1997-11-11 Trans-Coil, Inc. Low-pass filter and electronic speed control system for electric motors
US5671130A (en) * 1996-08-23 1997-09-23 Allen-Bradley Company, Inc. Method and apparatus for controlling voltage reflections using a motor controller
US5990654A (en) * 1998-01-21 1999-11-23 Allen-Bradley Company, Llc Apparatus for eliminating motor voltage reflections and reducing EMI currents
US6246207B1 (en) 1998-06-26 2001-06-12 A. O. Smith Corporation Method and apparatus for controlling an induction motor
DE10059332A1 (de) * 2000-11-29 2002-06-13 Siemens Ag Bedämpfung von Resonanzüberhöhungen bei einem an einem Umrichter mit Spannungszwischenkreis betriebenen elektrischen Motor durch transformatorisch eingekoppelten Dämpfungswiderstand sowie korrespondierender elektrischer Motor
KR100451369B1 (ko) * 2002-03-14 2004-10-06 엘지산전 주식회사 유도 전동기의 회전 속도 검출 방법
JP4645139B2 (ja) * 2004-10-04 2011-03-09 ダイキン工業株式会社 電力変換装置
TW200627778A (en) * 2005-01-19 2006-08-01 Delta Electronics Inc A method and a system of a half-controlled silicon control rectifier
KR101853785B1 (ko) * 2013-11-20 2018-05-02 주식회사 만도 3상모터 제어장치 및 그의 고토크 유지 방법
JP6707394B2 (ja) * 2016-04-26 2020-06-10 株式会社トプコン 超音波モータの制御方法及びそのための測量機
CN114336600B (zh) * 2021-12-13 2024-04-26 广东电网有限责任公司 一种功率控制方法、装置、移动终端及存储介质

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE636058A (sv) * 1962-08-13 1900-01-01
US3392316A (en) * 1967-11-20 1968-07-09 Gen Motors Corp Motor power supply system including a pulse modulator
DE2112186C3 (de) * 1971-03-13 1975-05-07 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Verfahren zur Bildung der Steuersignale eines Pulswechselrichters für die Drehzahlsteuerung von Drehfeldmaschinen sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE2158663A1 (de) * 1971-11-26 1973-05-30 Bbc Brown Boveri & Cie Selbstgefuehrter wechselrichter
US3704403A (en) * 1972-02-23 1972-11-28 Electric Machinery Mfg Co Power supply circuit to simultaneously vary frequency and amplitude in a motor speed control
DE2212791C3 (de) * 1972-03-16 1980-03-20 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Steuersatz für einen Stromrichter
JPS49129827A (sv) * 1973-04-20 1974-12-12
US3781645A (en) * 1973-05-01 1973-12-25 J Grom Inverter
US3935528A (en) * 1974-03-15 1976-01-27 Brown, Boveri & Cie, A.G. Self-commutating inverter means
US4080554A (en) * 1976-04-05 1978-03-21 Westinghouse Electric Corporation Variable frequency static motor drive

Also Published As

Publication number Publication date
FI773646A (fi) 1978-06-07
DE2752108A1 (de) 1978-06-15
CA1138037A (en) 1982-12-21
SE7713761L (sv) 1978-06-07
CH631297A5 (de) 1982-07-30
DD133623A5 (de) 1979-01-10
HU179165B (en) 1982-08-28
IT1089166B (it) 1985-06-18
US4330817A (en) 1982-05-18
SU1216820A1 (ru) 1986-03-07
BE861547A (fr) 1978-03-31
FR2373186A1 (fr) 1978-06-30
GB1600617A (en) 1981-10-21
PL202655A1 (pl) 1978-09-11
DE2752108C2 (de) 1985-01-17
FR2373186B1 (sv) 1982-04-09
NL7713139A (nl) 1978-06-08
PL123738B1 (en) 1982-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE446049B (sv) Sett och anordning for styrning av stromriktare
Steinke Switching frequency optimal PWM control of a three-level inverter
AU619096B2 (en) Current chopping strategy for switched reluctance machines
US4377779A (en) Pulse width modulated inverter machine drive
US3832625A (en) Electrical power generating arrangement and method utilizing an induction generator
DE2709749A1 (de) Anordnung zur steuerung einer elektrische energie wechselrichtenden festkoerper-umformereinrichtung
US5450521A (en) Pulse width modulator
US20030020436A1 (en) Switched reluctance generator and a method of controlling such a generator
DE10023091A1 (de) Ein aktives Filter verwendender Leistungsregler
US4910450A (en) Low cost three phase energy economizer
SE455147B (sv) Elektrisk vexelriktare
DE60117880T2 (de) Leistungseinheit mit einem dreiphasigen Generator und einem Direktumrichter mit dreiphasiger Eingangsspannung und einphasiger Ausgangsspannung
DE69732701T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung von elektrischen motor-generatoren
DE60109969T2 (de) Leistungseinheit mit einem dreiphasigen Generator und einem Direktumrichter mit dreiphasiger Eingangsspannung und einphasiger Ausgangsspannung
Radun et al. Switched reluctance starter/generator
GB2050083A (en) Electrical converter
EP1067671B1 (en) Power supply circuit of an electric motor and corresponding control method
CN110336419B (zh) 按指令速度调控供电或转换发电的多功能调速电机系统
US6933705B1 (en) Generator stator voltage control through DC chopper
JP2639985B2 (ja) 単相誘導電動機の制御方法
RU2052883C1 (ru) Способ компенсации реактивной энергии асинхронного двигателя и устройство для его осуществления
SU974531A1 (ru) Устройство дл торможени трехфазного асинхронного электродвигател
EP0849872B1 (en) Induction motor controller
RU2237344C2 (ru) Электропривод переменного тока
SU851360A1 (ru) Способ регулировани переменногоНАпР жЕНи

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 7713761-0

Effective date: 19910704

Format of ref document f/p: F