SE461948B - Anordning och foerfarande foer styrning av en asynkronmotor - Google Patents

Description

461 948 10 2 I det följande skall uppfinningen närmare beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar, i vilka fig. l visar ett huvudblockschema för ett drivsystem utformat enligt uppfinningen; fig. 2 är ett blockschema för ett digitalt utförande av styrningen av belastningssidans strömriktare i drivsystemet enligt fig. 1; fig. 3 är ett flödesschema, som illustrerar mjukvaran för genomförande av styrningen av belastningssidans strömrik- tare vid utförandet enligt fig. 2; och fig. UA-I är vågformsdiagram och tändområdesdiagram i en gemensam tidskala, som är till hjälp vid förklaring av upp- 10 15 20 25 30 461 948 (n) finningens arbetssätt- Ett önskat börvarvtal w: till styrningen för växelmotordriften och tillföres ett has- tighetsbegränsningsbloek 8, vars utgångssignal jämföres med en varvtalsreferenssignal w i en summerare 9. Varvtalsrefe- renssignalen mr Överföringsfunktlonen i funktionskretsen 23 ger en förskjutning, 461 948 l0 15 20 25 30 35 punkt 35 t funktionskrets 36. rar börströmvärdet, då flödet avviker från börvärdet, H illsammans med momentbörsignalen på utgången av en Utgångssignalen från begränsaren 33 juste- så att den övre strömregleringskretsen omvandlas till en flödesregu- lator, då moment och börmoment båda är nära noll.

Flödesfelsígnalen från förstärkningskretsen 31 tillföres också en förskjutningsfunktion i kretsen 37.

Utgångssignalen från kretsen 37 är ansluten till en multiplicerare 39 i den nedre reglerkretsen.

Förskjutningsfunktionen 37 alstrar en utgångssignal, som är en enhet, då flödesfelsignalen är noll.

Utgångssignalen från förskjutningsfunktionen 37 sjunker under en enhet, då börflödet är större än det verkliga flödet, så att vinkeln mellan motorström och flöde minskas och mer av den tillgängli ga strömmen avledes till den flödesalstrande axeln.

Den flödeskorrigerade momentsignalen från summerings- punkten 35 strömsigna IPB i summeringspunkten H3. hålles från strömkännare 45, tillföres en funktionskrets H1, som alstrar en bör- l I* som jämföres med en strömåterkopplingssignal Strömåterkopplingssignalen er- som är inkopplade i var och en av de tre matningsledningarna till den fasstyrda likriktaren l. En absolutvärdeskrets H7 mottager de tre avkända linje- strömmarna och alstrar strömåterkopplingssignalen IPB, SOIII representerar storleken av de tre signalerna.

Strömregulatorn H9, integral-regulator, len från s Spänning-tändvinkel-översättaren 51, tabell, alstrar en börtändvinkel u* ningen av Tändkretsen, nollgenomgângsdetektorn, som kan vara en proportional- alstrar under ínverkan av strömfelsigna- ummeringspunkten H3 en börspänningssignal V*. som kan ha formen av en i beroende av börspän- v*. som innefattar faslâsningsintegratorn, celltändningskretsen och nedräknaren, för den fasstyrda tyristorbryggan är densamma som beskrives i den amerikanska patentskriften U uu9 087. ningarna, integreras De tre linjespän- som är anslutna till den fasstyrda tyristorbryggan, i integratorn 53 och de integrerade spänningarnas nollgenomgângar fastställes i kretsen 55 och användes för alstring av en synkroniserande pulsserie till faslåsnings- kretsen 57 , vilken pulsserie har en frekvens som är 6 gånger 5 1 10 15 20 25 30 35 461 948 5 grundfrekvensen we Vid en föredragen utföringsform av anord- ningen användes för integrering av linjespänningarna de kretsar som finnes beskrivna i den amerikanska patentskriften H 399 395.

Dessa kretsar fungerar så att de rekonstruerar linjespännings- vågformerna, vilka blir distorderade av de kommuteringshack som uppträder i fasspänningarnas vågformer under den tid då varje fasström flyttas över från en avgående fas till en på- kommande fas genom tändningen av de individuella tyristorerna.

Den vid uppfinningen föredragna rekonstruktionen av linje- spänningen består av en sammansatt vågform framställd genom summering av åtminstone en integrerad linjespänning inne- hållande kommuteringshack med en signal svarande mot åtmin- stone en delta-ström, som härledes från skillnaden mellan tvâ fasströmmar och multipliceras med en faktor representerande kommuteringsinduktansen.

Då nollgenomgångssignalen uppträder, avläses en tidräk- nare i faslåsningsslingan 57. Det korrekta tidräknarvärdet vid denna tidpunkt är känt och skillnaden mellan det verkliga värdet och det korrekta värdet representerar ett fasfel, som ledes genom en proportional-integral-regulator. Utgångssigna- len från regulatorn representerar det värde med vilket hög- frekvensklockan till faslåsningsslingans räknare divideras, så att en klockfrekvens erhålles för faslåsningsslingans räk- nare som är 512 gånger grundfrekvensen för den linjespänning som är ansluten till den fasstyrda tyristorbryggan l. Frekven- sen om 512 gånger grundfrekvensen ger en vinkelupplösning av 0,703° av grundfrekvensen och tjänar som klockfrekvens för nedräknaren 59. Börtändvinkeln a* adderas till en ventilför- skjutning från en tabell 61. Tabellen ger ett av sex förskjut- ningar beroende på det variabla PH som anger nästa ventilpar som skall tändas. Det Variable PH ändras stegvis varje gång en ventil tändes.

Uttrycket "ventil" användes i denna beskrivning som be- nämning på de styrbara strömventilerna i strömbrytarna, näm- ligen tyristorerna. Det variabla PH, som kan anta något av värdena från ett t.o.m. sex anger vilket ventilpar som skall tändas nästa gång, såsom framgår av nedanstående tabell. 461 948 ß PH VENTILER 1 6 och 1 2 l och 2 3 2 och 3 5 H 3 och H 5 H och 5 6 5 och 6 Ventilerna i strömriktarbryggorna l och 3 är numrerade i den ordning de tändes, såsom visat nedan. 10 l 3 5 Fas A är ansluten mellan ventilerna l och U, fas B är ansluten mellan ventilerna 3 och 6 och fas C är ansluten mellan ventilerna 5 och 2. Varje PH-värde har en varaktighet av 600 15 och varje ventil tändes med en högfrekvenspulsserie l20°.

Det rådande räknevärdet i tidräknaren i faslåsnings- slingan 57 subtraheras från summeringspunkten 58 och det re- sulterande beloppet matas in i nedräknaren 59. Då nedräknaren 59 når noll, sändes en sigtal till ventiltändningskretsen 65, 20 som tänder det aktuella ve;tilparet i den fasstyrda likrikta- ren l och sänder en signal för framstegning av det variabla PH-värdet i kretsen 63.

Generatorn 67 för motorström-flöde-vinkel i den nedre reglerslingan mottager ett börmoment T*-och alstrar en önskad 25 vinkel mellan motorström och motorflöde. Ström-flöde-vinkeln modifieras av multiplikatorn 39 i beroende av flödesfelsigna- len från förstärkarkretsen 31. Den resulterande ström-flöde- vinkeln omvandlas till en ekvivalent tändvinkel u i översätta- ren 59. Tändvinkeln u adderas i en summerare 71 till en för- 30 skjutníng, som bestämmes från en tabell 73, som innehaller sex förskjutningar, en för varje variabelt PH-värde som indi- kerar nästa ventilpar som skall tändas. Utgångssignalen från summeraren 71 är den okorrigerade tiden till tändning av gruppen, vilken motsvarar tiden i grader till tändning av 35 nästa ventilpar pâ belastningssidan i den självkommuterande 10 15 20 25 30 35 461 948 växelriktaren 3.

I summeraren 77 subtraheras en fördröjningsvinkel i grader från den okorrigerade tiden till tändning av gruppen för kompensering för fördröjningen i strömupptagningen i ty- ristorn, då den tändes som följd av den strömstyrda kommute- ringskretsen. Fördröjningsvinkeln bestämmes genom mätning av de tre linjeströmmarna ia, ib, ic med användning av strömkänna- re 79. Skillnadsströmmarna iab, ibc, ica bestämmes därefter i en linje-delta-omvandlingskrets 81. En nollgenomgångsdetektor 83 alstrar en digital signal, då en nollgenomgång hos skill- nadsströmmarna uppträder, samt ett segmentnummer om tre bitar, som anger den skillnadsström som har nollgenomgången. Dessa båda uppsättningar av signaler från nollgenomgångsdetektorn avges till en linjeströmupptagningsdetektor 85, som bestämmer vilken tyristortändning som tillhör den senaste nollgenom- gången och tiden för strömupptagningen. Skillnaden mellan den verkliga strömnollgenomgângen och den avsedda nollgenomgången bestämmes i summeraren 87. Fördröjningsvinkeln tjänar som in- gångssignal via en förstärkarkrets 88 till en integrator, vars utgångssignal begränsas i en begränsningskrets 9l, som har en övre gräns och en nedre gräns om 00 respektive l20o. Tändtid- signalen från summeraren 77 reduceras med det rådande räkne- värdet i en faslåsningsslinga 93 i summeraren 95, så att den återstående tiden eller tiden till start bestämmes. Tiden till start matas in i en nedräknare 97, som styres av en klock- signal från faslåsningsslingan 93. Då nedräknaren 97 löper ut, tänder ventiltändkretsen 101 nästa ventilpar i växelriktaren 3.

Integratorn 27, nollgenomgångsdetektorn 99, ventiltändkretsen 101 och nedräknaren 97 arbetar på samma sätt som motsvarande tändkretsar beskrivna i den övre reglerslingan.

Pig. 2 visar ett digitalt utförande av den del av block- schemat i fig. 1 som påverkas av varvtalsfelsignalen från summeraren 9 för styrning av tändningen av växelriktaren 3.

Fig. 2 visar en INTEL 80286 mikroprocessor l02 programmerad i PLM 86 språk och som har inbyggda avbrottsprogram, som styres av en INTEL 8259 avbrottsstyrare 103. Avbrottsstyraren l03 alstrar avbrott på väl känt sätt, som bringar mikroprocessorn 102 att exekvera något uppdrag eller någon beräkning och i det 461 948 8 10 15 20 25 30 35 typiska fallet lagra tiden fram till utförandet av någon fram- tida händelse iwen nedräknare. Då nedräknaren når noll alstrar räknaren ett ytterligare avbrott, som initierar händelsen, var- efter räknaren laddas på nytt med tiden för utförande av nästa händelse.

I fig. vilken fyra räknare användes, nämligen en slingräknare l0H, en 2 visas en programvaruuppbyggd faslåst slinga, i tidräknare 105, en tändräknare 106 och en pulsseriegränsräknare 107. genom dividering av en 4,9152 MHz utgångspulsserie från en En variabel frekvenskälla alstras av slingräknaren l0H klockoscillator 108 med ett värde N, som ställes in av en signal "PRESET N" Utgångssignalen från räknaren l0U avpassas att hållas på en från mikroprocessorn 102 på en databuss 109. frekvens, som är 512 gånger frekvensen för de individuella I I I flödesvågorna Yca, Wab, Wbc, vilket sker på följande sätt.

Tidräknaren 105 ställes först in på 512 vid en viss flödesvågs nollgenomgång och minskas med 1 för varje klock- puls från räknaren l0U. Då räknaren 105 stegas ned till 1, återställes den till 512. fasvinkeln relativt flödesvågformen. Räknevärdet i tidräknaren Räknaren 105 ger alltså ett mått på 105 tillföres mikroprocessorn 102 via en databuss 110, och användes där som fasreferens för tändning av den ej visade lll. Synkro- nisering uppnås genom att pseudoflödesvågformerna Wëa, Wåb, växelriktarventilen genom en digital in-utenhet Wbc tillföras en nollgenomgångsdetektor 112, som alstrar en synkroniseringspuls varje gång en flödesvåg passerar genom noll. Dessa pulser tillföres avbrottsstyraren 103, som av- bryter mikroprocessorn 102 och initierar ett nollgenomgångs- serviceprogram. Nollgenomgångsdetektorn 112 alstrar också ett tal om tre bitar, som indikerar det relativa tecknet för motorflödesvågformerna, vilket tal tillföres och läses av mikroprocessorn 102 och användes för att identifiera vilken nollgenomgång som förorsakat avbrottspulsen. Nollgenomgångs- hjälpprogrammet läser värdet i tidräknaren 105 och jämför det med det korrekta värdet för den ifrågavarande flödesnollge- nomgången för att alstra ett fasfel mellan räknaren 105 och flödesvâgorna. Detta fel användes för beräkning av ett nytt 10 15 20 25 30 35 461 948 9 "PRESET N"-värde, som därefter matas in i den faslâsta slingans räknare 10k.

Det kan föreligga en väsentlig fördröjning mellan an- slutningen av en tändsignal till en tyristor och den tidpunkt då den börjar att leda vid en strömstyrd växelriktare, som matar en asynkronmotor, i synnerhet vid höga motorvarvtal och höga motorbelastningar. Denna fördröjning förorsakas av det förhållandet att kommuteringskondensatorerna laddas så att till en början den tyristor som tändes är förspänd i backrikt- ningen och strömmen ej börjar att flyta i denna tyristor förrän kommuteringskondensatorn har urladdats genom belast- För att bibehålla det önskade sambandet mellan motor- Den ningen. flöde och motorström måste denna fördröjning kompenseras. tidpunkt vid vilken strömmen verkligen börjar att flyta mätes av nollgenomgångsdetektorn 113, som övervakar nollgenomgång- arna i linjeskillnadsströmmarna för motorn och alstrar en av- brottssignal till avbrottsstyraren 103 varje gång en noll- genomgång detekteras. Skillnadsströmmen ica visas i fig. HD.

Nollgenomgången i fig. HD sammanfaller med början av ström- flödet i fas A, såsom visas i fig. UC. Avbrottsstyraren av- bryter mikroprocessorn 102 och initierar ett fördröjnings- bestämningsprogram. Nollgenomgångsdetektorn 113 alstrar också ett tal omfattande tre bitar, som indikerar de relativa teck- nen för motorskillnadsströmmarna, vilket tal tillföres och läses av mikroprocessorn 102 och användes för identifiering av vilken tyristor som tillhör ifrågavarande nollgenomgång.

Fördröjningsbestämningsprogrammet jämför tidpunkten för noll- genomgången med den okorrigerade tiden till tändning (baserad på börvinkeln och förskjutning) och avger detta värde via en förstärkningskrets till en programvaruintegrator för erhållande av fördröjningsvinkeln. Pördröjningsvinkeln är begränsad mellan 00 och l20°. Eftersom vidare kommuteringsfördröjningen är en konstant tid, minskar behovet av kompensering av för- dröjningen som en funktion av varvtalet. Eftersom samplings- takten för kompensatorn är sex gånger belastningsfrekvensen, utgör detta därför väsentligen förstärkningen hos regler- slingans följfrekvens, vilket i sig själv stabiliserar kom- pensatorn. 461 948 10 15 20 25 30 35 10 Tiden till tändning bestämmes därefter.som den okorri- gerade tiden till tändning minskad med fördröjningsvinkeln.

Den återstående tiden bestämmes genom subtrahering av tidräk- narens värde från tiden till tändning, så att då den återstå- ende tiden, vilken mätes i grader, matas in i nedräknaren och nedräknaren når räknevärdet noll, alstras ett avbrott, som be- ordrar nästa ventiltändning.

Tidbestämningen för tändningen av varje tyristorventil i växelriktaren 3 åstadkommas med hjälp av tändräknaren 106.

Efter en ventiltändning beräknar mikroprocessorn 102 tiden till tändning för nästa ventil. Denna tid är den okorrigerade tiden till tändning minskad med den integrerade fördröjnings- vinkeln. Denna tid jämföres med värdet i tidräknaren l05, vilket motsvarar den aktuella tiden. Skillnaden är den åter- stående tiden, som därefter matas in via databussen i tänd- räknaren 106, som därefter stegar ned till noll, vilket ger upphov till ännu ett avbrott genom avbrottstyraren 103, vilket avbrott initierar ett ventiltändningsprogram.

Den programvara som erfordras för det i fig. 2 visade utförandet, representeras av det i fig. 3 visade flödessche- mat. Såsom fig. 3 visar, börjar rutinen för tändning av växel- riktartyristorerna enligt föreliggande uppfinning med mottag- ning av ett avbrott från tändräknaren 106, då tändräknaren stegas ned till noll. Därefter tändes det önskade ventilparet.

Utgångssignalen från varvtalsregulatorn (ej visad), som är ett börmoment, kopplas till A/D-omvandlaren 115 och omvandlas till en flödes-ström-vinkel. Vinkeln mellan motorns linjeström och fasflöde är linjärt relaterad till vinkeln mellan motorns fasspänning och linjeström och sålunda också till belast- ningsströmriktarens tändvinkel alfa. Som illustration är skill- naden mellan fasens A fasflöde i fig. HB och fasens A linje- ström i fig. RA H50. därefter för flödesfel. Den korrigerade flödes-ström-vinkeln Belastningsflöde-ström-vinkeln korrigeras översättas till en tändvinkel a. En tändvinkel u definieras av en vinkel mätt med referens till en viss referenspunkt, var- vid en tändvinkel om noll motsvarar tillståndet då varje ty- ristor i kretsen tändes vid den tidpunkt dess anodspänning först blir positiv i varej period under antagande att ingen 10 15 20 25 30 35 461 948 ll kommuteringskrets finnes. Under detta förhållande arbetar strömriktaren (om ingen kommuteringskrets antages) på exakt samma sätt som om den var en ostyrd likriktarkrets. Tänd- vinkeln a = O relativt fasens A spänning visas i fig. UA. Det skall hållas i minnet, att endast en fas i trefassystemet visas.

Sambandet mellan tändvínkeln a och motoreffektens rikt- ning och storlek visas i fig. HI för ventil l i en strömstyrd växelriktare, som matar en asynkronmotor, och i fig. MH för ventil l hos en belastningskommuterad växelriktare, som matar en synkronmotor. Vid synkronmotorn erhålles maximal bromsande effekt vid a = o°, nølieffekf vid 1800, medan vid en asynkronmotor maximal 1ao°, noileffekr vid Q = 27o° och maximal bromseffekt vid a = 3600. u = 900, och maximal dri- vande effekt vid a = drivande effekt erhålles vid a = Den räknare som väljer nästa par av belastningsventiler som skall tändas stegas fram, så att NYTT PH #¶+l. Från en tabell bestämmes en PÖRSKJUTNING svarande mot det rådande värdet NYTT PH och det Variable OKORRIGERAD TID TILL TÄNDNING bestämmes från skillnaden mellan FÖRSKJUTNING och tändvinkeln a.

Den OKORRIGERADE TIDEN TILL TÄNDNING är tiden i grader till tändningen av nästa par ventiler på belastningssidan. Eftersom den OKORRIGERADE TIDEN TILL TÄNDNING måste kompenseras för fördröjningen i strömupptagningen som följd av kommuterings- kretsen, lagras detta värde i en grupp OKORRIGERAD TID TILL TÄNDNING GRUPP (AKTUELLT PH).

Då därefter nollgenomgångarna i motorns linjeskillnads- strömmar uppträder, alstras ett avbrottsprogram som läser av belastningssidans tidräknare, som hålles synkroniserad av be- lastningssidans faslåsta slinga, och vidare avläses de 3 digi- tala bitar som svarar mot de logiknivåer som erhålles genom passering av de 3 skillnadsströmmarna genom jämförarkretsar.

Segmentnumren om 3 bitar avläses för identifiering av vilken tyristortändning som är förbunden med den senaste strömgenom- gången, och från denna information bestämmes kommuteringsför- dröjningen för den senaste tändningen och lagras i en grupp av fördröjningstiden för de senaste sex ventiltändningarna, STRÖMNOLLGENOMGÅNG TID GRUPP (AKTUELLT PH). Ett alternativ till 461 948 12 10 15 20 25 30 35 att använda skillnadsströmmarnas nollgenomgångar är att använda integralen av linjeströmmen. Såsom fig. HE visar nol_genomgången för linjeströmmens íb integral strömupptag- ningen i tyristorn l och tyristorn H (ej visad). På motsvarande nollgenomgången för detekterar sätt ger integralen av linjeströmmen ia ventilerna 2 och 5. Användning av skillnadsströmmarna ger det bästa dynamiska svaret. Användning av de integrerade linje- _ strömmarna ger bättre filtrering som skydd mot oklara nollgenom- gångar om minimiströminställningarna ej är korrekt koordinerade med likströmslänkens reaktor och strömövertoner ger upphov till diskontinuerlig strömfunktion. Vid föreliggande uppfinning an- vändes skillnadsströmmarna, sedan de passerat genom ett lågpass- filter. _ Skillnaden mellan den verkliga nollgenomgången och den av- sedda nollgenomgången bestämmes av STRÖMNOLLGENOMGÅNG TID GRUPP (AKTUELLT PH) minskat med OKORRIGERAD TID TILL TÄNDNING GRUPP (AKTUELLT PH) korrigerat för numerisk "wrap around" och kallad DELTA FÖRDRÖJNINGSVINKEL. Värdet av DELTA FÖRDRÖJNINGSVINKEL tjänar som ingångsvärde genom en förstärkare 88 till en program- varuintegrator för erhållande av FÖRDRÖJNINGSVINKEL = FÖRDRÖJNINGSVINKEL + DELTA FÖRDRÖJNINGSVINKEL. Värdet av FÖRDRÖJNINGSVINKELN är begränsat mellan 00 och 1200. Kommute- ringsfördröjningen illustreras i fig. HG, där tändningen av ventil l initierades med användning av en högfrekvenspulsserie bestående av 10 mikrosekunder till och 30 mikrosekunder från men strömledningen i fas A var fördröjd. Ventiltändpulsserien i fig. HG har en varaktighet av 1200. De i fig. HH och HI visade tändintervallen illustrerar det tillåtna okorrigerade tänd- vinkelintervallet för ventil l. Såsom framgår av fig. HI kan före det tillåtna för att bringa strömupptag- ningen i ventilen att inträda vid a = 1800.

TID TILL TÄNDNING beräknas som TID TILL TÄNDNING = OKORRIGERAD TID TILL TÄNDNING -FÖRDRÖJNINGSVINKEL. ÅTERSTÅENDE TID beräknas därefter som ATERSTÅENDE TID = TID TILL TÄNDNING - TIDRÄKNARENS VÄRDE. ÅTERSTÅENDE TID är det värde i grader som skall matas in i en nedräknare, så att då nedräknaren när värdet noll, ett avbrott alstras, som beordrar tändning av ventiltändningen initieras upp till 1200 tändintervallet, om så erfordras, 10 15 20 30 35 13 461 948 nästa ventil. ATERSTAENDE TID korrigeras för numerisk "wrap around", eftersom det tillåtna värdet för tidräknaren är 0 till 5l2.

Om den ATERSTAENDE TIDEN är negativ, betyder detta, att det redan är för sent att tända och nästa tyrisktorpar tändes omedelbart. Om den ÅTERSTÅENDE TIDEN är för kort för att till- låta en ny regulatorberäkning, inmatas den ATERSTÅENDE TIDEN i tändräknaren och den förinställda tändräknaren fylles med det mot 600 ekvivalenta räknevärdet. På detta sätt tändes nästa tyristorpar sedan beloppet ATERSTÅENDE TID i tändräknaren stegats ned till noll, och därefter matas det mot 600 svarande räknevärdet in i tändräknaren, så att om nästa regulatorberäk- ning ej är fullbordad inom 600, så kommer tändningstiden för nästa tyristorpar att utebli till 600 efter den senaste tänd- ningen.

Om den ovan beräknade ÅTERSTÅENDE TIDEN är tillräckligt lång för genomförande av en ny regulatorberäkning, så matas tändräknaren med något räknevärde NÄSTA TID och den förinställda tändräknaren matas med ATERSTÅENDE TID - NÄSTA TID. Detta med- för, att sedan NÄSTA TID minskats till noll, så genomföres en ny regulatorberäkning för bestämning av en ny ATERSTAENDE TID.

Om emellertid denna nya beräkning ej är klar, kommer tiden för tändningen av nästa tyristorpar att bli ATERSTÅENDE TID - NÄSTA TID. Rutinen väntar därefter på ett nytt avbrott från tändräknaren.

För att mikroprocessorns 102 arbetssätt med avseende på styrningen av belastningssidans växelriktare 3 skall förstås klarare, skall avbrottsprogrammen för denna mikroprocessor be- handlas kortfattat. Ehuru en del uppräkningar kommer att före- ligga under beskrivningens gång, består dessa program, i av- tagande prioritetsgrad, av: (l) tändräknarens hjälpprogram, (2) hjälpprogrammet för skillnadsströmnollgenomgång, (3) hjälp program för flödesnollgenomgång, (H) hjälpprogrammet för puls- seriegräns, (5) programmet för den faslåsta slingans korrek- tion och (6) programmet för växelriktarstyrning, och (7) pro- grammet för varvtalsregulatorn.

Avbrottshjälpprogrammet för tändräknaren startas varje gång tändräknaren 106 löper ut. Detta program sätter upp nästa 461 948 10 15 20 25 30 35 lä utgångsvärde från mikroprocessorn för inmatning i tändräknaren på ett belopp motsvarande 600, så att i frånvaro av senare in- formationer nästa avbrott för tändräknarprogrammet kommer att inträffa vid 600. Programmet kontrollerar därefter, om den nya_ ventiltändningen skall ske under denna passage genom program- met; i så fall anropas ventiltändningsalgoritmen. Därefter alstrar programmet ett avbrott för initiering av avbrottspro- grammet för växelriktarstyrning, vilket är programmet med den näst lägsta prioritetsnivân.

Avbrottsprogrammet med den näst högsta prioritetsnivån är hjälpprogrammet för skillnadsströmnollgenomgång, vilket såsom tidigare nämnts genereras vid varje nollgenomgång av skillnadsströmmarna för att fastställa när strömmen i den För att korrekt uppträtt, detek- ifrågavarande tyristorn har börjat att flyta. identifiera vilken strömnollgenomgång som har teras polariteten för samtliga 3 faser av skillnadsströmmarna samtidigt som nollgenomgången uppträder, och från denna infor- mation kan den rätta identifieringen göras även för kommuta- tionsfördröjningar upp till 1200, vilket är den maximalt till- låtna fördröjningen i en strömstyrd växelriktare ur stabilitets- synpunkt.

Avbrottsprogrammet med den tredje högsta prio eten är avbrottsprogrammet för flödesnollgenomgångar, vilke* åsom ti- digare nämnts alstras vid varje nollgenomgång hos df 'ekonstru- erade flödesvågformerna, vilka inträffar sex gånger per period av grundfrekvensen, och från vilket synkroniseringssignalerna för den i fig. 2 visade faslåsta slingan av programvarutyp alstras. Detta avbrottsprogram läser vidare av tidräknaren 105, som drives av räknaren l0H i den faslåsta slingan. Såsom redan tidigare nämnts, är klockdrivningen 512 pulser per period av Grundfrekvensens period delas således med 512, delat med av grundfrekvensen. Avbrottsprogrammet för grundfrekvensen. vilket ger tidräknaren en vinkelupplösning av 3600 512, dvs. o,7os° flödesnollgenomgångar läser också av räknaren för pulsserie- gränsen, vilken startar sin nedräkning från ett räknevärde ekvivalent med 300, då flödesnollgenomgångsprogrammet alstras.

Detta möjliggör en korrektion av tidräknarens värde med den tid, som det högre prioriterade avbrottsprogrammet för tänd- 10 15 20 25 30 35 461 948 räknaren kan ha försenat avbrottsprogrammet för flödesnoll- 15 genomgångar. Detta senare program alstrar därefter ett avbrott, som anropar avbrottsprogrammet för den faslåsta slingans korrektion. Detta senare program bestämmer därefter vinkel- felet mellan de synkroniserande nollgenomgângsavbrottspulserna från nollgenomgångsdetektorn 112 och det aktuella korrigerade tidräknarvärdet från räknaren 105, varvid ett nytt N matas in i den faslåsta slingans räknare lOH, vilket verkar till att eliminera nämnda fel.

Därefter uppträder hjälpprogrammet för pulsseriebegräns- ning, vilket är det fjärde i prioritetsordningen, då puls- seriegränsräknaren l0H stegar ned till noll. Detta sker två gånger per 600 av grundfrekvensen. Ett första avbrott för pulsseriegräns uppträder 300 av grundfrekvensen efter en noll- genomgång hos flödesvågen. Efter detta avbrott laddas puls- seriegränsräknaren på nytt med ett räknevärde motsvarande 300 av grundfrekvensen, men räknaren startar ej en nedräkning, förrän nästa flödesvâgnollgenomgång uppträder.

Avbrottsprogrammet med den femte högsta prioriteten är avbrottsprogrammet för den faslâsta slingans korrektion och detta program anropas en gång för varje avbrottsprogram för flödesnollgenomgångar. Ett avbrottsprogram för den faslåsta slingans korrektion beräknar värdet för devisorn (N) i den faslåsta slingans räknare l0U, så att synkronism upprätthålles mellan räknarens pulsutgång och flödesvågornas nollgenomgång.

Avbrottsprogrammet för belastningssidans växelriktar- styrning är det näst lägsta i prioritet men innehåller den övervägande delen av arbetssättbestämningen, reglerar de ty- ristorns tändvinkel bestämmande funktionerna och anropas så- lunda rätta algoritmer. Ehuru detta avbrottsprogram för växel- riktarstyrningen är det näst lägsta i prioritet, av tändavbrottsprogrammet med den högsta prioriteten.

Avbrottsprogrammet med den lästa prioriteten är varv- anropas det talsregulatorprogrammet som anropas av avbrottsprogrammet för växelriktarstyrningen.

Den faslåsta slingstyrningen av en asynkronmotor har be- skrivits i samband med en 6-puls växelriktare. Styrningen kan lätt modifieras för användning med en 12-pulsstyrning om- 461 948 16 fattande två 6-puls växelriktare, genom att en 300 förskjut- ning införes i de för en 6-puls växelriktare alstrade tänd- kommandona, innan de tillföres den andra växelriktaren.

Det föregående beskriver en styrning för en asynkron- 5 motordrift, som direkt styr vinkeln mellan motorflöde och ström, vilket förenklar apparatuppbyggnaden utan att prestan- dan försämras. Vidare har en styrning för en asynkronmotor- 10 från en faslåst slinga, som är synkroniserad till den integ- l5 detaljer kan göras inom uppfinningens ram.

Claims (9)

”* 461 948 Patentkrav

1. Anordning för styrning av en asynkronmotordrift, inne- fattande en växelriktare (3) innehållande ett flertal styrbara strömventiler och matad med en inpräglad likström, organ (27) för integrering av motorspänningarna för alstring av motorflödessignaler, organ (99) för detektering av motorflödessignalernas nollgenomgångar och alstring av en pulssignal för varje noll- genomgång, organ (69) anordnade att under inverkan av en moment- styrsignal bestämma en tändvinkelsignal för växelriktaren relativt motorflödessignalernas nollgenomgångar, en faslåsningskretsräknare (93), vilken är av en fas- regleringskrets synkroniserad till nämnda pulssignaler och anordnad att alstra ett förutbestämt antal räknevärden per period av grundfrekvensen, en nedåträknare (97) driven av nämnda faslåsningskrets- räknare (93), organ (71) påverkade av nämnda tändvinkelsignal och anordnade att i nämnda nedåträknare (97) mata in den åter- stående tiden till tändning av nästa styrbara strömventil, organ (101) för tändning av nästa styrbara strömventil, då nämnda nedåträknare (97) löper ut, k ä n n e t e c k n a d av organ (81, 83, 85) för detektering av början av ström- ledning i växelriktarens (3) styrbara strömventiler och alstring av en motsvarande strömvinkelsignal relativt noll- genomgângarna för motorflödessignalerna, r organ (87) för bestämning av kommuteringsfördröjningen såsom skillnaden mellan nämnda tändvinkelsignal för växel- riktaren och nämnda strömvinkelsignal, och organ (77, 88, 89, 91) anordnade att under inverkan av kommuteringsfördröjningen kompensera den återstående tiden och därmed sluta en reglerslinga för utreglering av kommute- ringsfördröjningen som en regleravvikelse.

2. Anordning enligt krav l, k ä n n e-t e c k n a d av att nämnda organ (77, 88, 89, 91) för kompensering av den åtestående tiden innefattar en integrator (89) för kommute- ringsfördröjningen. /s 461 948

3. Anordning enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda organ (81, 83, 85) för detektering av strömled- ningens början innefattar organ (81) för bestämning av asynkron- motorns (7) skillnadsströmmar och organ (83) för detektering av dessa skillnadsströmmars nollgenomgångar.

4. t Anordning enligt något av kraven l - 3, k ä n n e - t e c k n a d av att nämnda organ (81, 83, 85) för detekte- ring av strömledningens början innefattar organ för integre- ring av asynkronmotorns (7) linjeströmmar och organ för detek- tering av nollgenomgångarna hos dessa linjeströmintegraler.

5. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att de styrbara strömventilerna utgöres av tyristorer.

6. Förfarande för styrning av en asynkronmotordrift, som innefattar en växelriktare innehållande ett flertal styrbara strömventiler och matad med en inpräglad likström, varvid motorspänningarna integreras för alstring av motorflödes- signaler, motorflödessignalernas nollgenomgångar detekteras för alstring av en pulssignal för varje nollgenomgång, en av en momentstyrsignal beroende växelriktartändvinkel- signal relativt motorflödessignalernas nollgenomgångar alstras, en faslâsningskretsräknare synkroniseras med nämnda pulssignal medelst en fasregleringskrets, så att faslâsnings- kretsräknaren alstrar ett förutbestämt antal räknevärden per period av grundfrekvensen, en nedåträknare drives av nämnda faslåsningskretsräknare, den återstående tiden till tändningen av nästa styrbara strömventil matas in i nämnda nedåträknare i beroende av nämnda tändvinkelsignal, nästa styrbara strömventil tändes då nedåträknaren löper ut, k ä n n e t e c k n a t av att början av strömledningen i växelriktarens styrbara strömventiler detekteras och en motsvarande strömvinkelsignal relativt motorflödessignalernas nollgenomgångar alstras, kommuteringsfördröjningen bestämmes som skillnaden mellan nämnda tändvinkelsignal för växelriktaren och nämnda ström- /7 461 948 vinkelsignal, och den återstående tiden kompenseras i beroende av nämnda kommuteringsfördröjning och en reglerslinga slutes för utreg- lering av kommuteringsfördröjningen som en regleravvikelse.

7. Förfarande enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t av att kompenseringen av den återstående tiden innefattar en integrering av kommuteringsfördröjningen.

8. Förfarande enligt krav 6 eller 7, k ä n n e t e c k n a t av att detekteringen av början av strömledningen innefattar bestämning av asynkronmotorns skillnadsströmmar och detekte- ring av dessa skillnadsströmmars nollgenomgångar.

9. Förfarande enligt krav 6 eller 7, k ä n n e t e c k n a t av att detekteringen av strömledningens början i de styrbara strömventilerna i växelriktaren innefattar bestämning av integralerna av motorns linjeströmmar och detektering av dessa linjeströmintegralers nollgenomgångar.