SE463126B - Anordning foer varvtalsreglering av en asynkronmotor - Google Patents

Description

465 ”126 2 från matningsgeneratorn 240, samt styrfrekvensen u från frekvensgeneratorn eller adderaren 16, varvid en matnings- spänning VÉ alstras, för ernående av ett gapflöde, samt i sin tur en första fasspänningskomponent, som är proportionell mot en matningsströmskomponent IE. Den andra spänningsgeneratorn 40 avkänner ett börvridmoment I från hastighetsstyrkretsen 22 eller vridmomentsbörvärdesgeneratorn samt börvärdesfrekvensen w från adderaren 16, för att alstra en andra fasspännings- k0mp0nent Vf för att åstadkomma den aktiva strömkomponenten.

Differentierings- eller deriveringskretsen 42 fungerar så att den snabbt ändrar den aktiva strömkomponenten i motsvarighet till börvärdet r på vridmomentet för induktionsmotorn 10. För att åstadkoma detta har deriveringskretsen 42 en ingång, som är kopplad till hastighetsstyrkretsen 22 för att utföra deriveringen med avseende på tiden på sätt som kommer att beskrivas något senare. Den deriverade ”magnetiseringsspän- ningen” VÉ adderas till spänningskomponenten VÉ med en adderare 44. Spänningskomponenten Všfl sålunda kompenserad, leses till vågformgeneratorn 106. Även den andra spännings- komponenten V? , som kan kallas en aktiv spänning, pålägges till vågformgeneratorn 106.

Den från hastighetsstyrkretsen 22 härledda vridmomentet- signalen I ledes slutligen till en eftersläpningsfrekvens- generator 18, vars utgång är kopplad till den andra ingången på den nämnda kretsen 16.

Funktionen för kretsen 26 i fíg. 1, som styr tre växelströms- parametrar, kommer nu att beskrivas med hänvisning till ett vektordiagram i fig. 2.

I fig. 2 alstrar magnetiseringsströmskomponenten IE till motorn 10 en spänning (lërl + jïâxl) över en primär läckimpe- dans (rl + jxl), varvid xl betecknar en primär läckreaktans och j betecknar enheten för imaginära tal. Spänningen adderas till sekundärspänningen Eš>för att bilda den obelastade a 6 “iiïí n' motorspänningen VH* . Genom att låta piländen för den icke- belastade motorspänningen Všä till centrum för operationen konnner en spänning Vi) som lägges över motorn att falla ut- efter en rät linje Hz-Hz, som passar genom centrum för opera- tionen. Den spänning VM, som lägges över motorn under belast- ningen utgör vektorsumman av den obelastade motorspänningen Vno samt ett spänningsfall (Ifrl + jïïz) över en motorimpe_ dans (rl + jx) på grund av en belastningsströmskomponent i Ir. När den belastade motorspänningen Vi? har sin pilände på den del av den räta linjen Hz-Hz, som vetter uppåt enligt fig. 2, räknat från centrum av operationen, arbetar motorn som motor. När däremot motorspänningen Vfvetter nedåt jäm- fört med sekundärspänningen E 52 bringas motorn till det regenererade arbetssättet eller arbetar som broms.

Av det föregående ser man att motorns belasningsspänning Vi) har en andra fasspänningskomponent Vçr-7och en andra första fasspänningskomponent V9 som uppfyller följande villkor: EI VE = Eg + ïExl + IT rI (1) VT = -lErl + Ir x (2) Alternativt kan skrivas: VM- v2+v2 (3) OCh (4) BT = tarflVT /VE där VM betecknar absolutvärdet för motorns belastade spänning Vf, och 91, betecknar den fasvinkel som bildas mellan de båda spänningarna Vi) och Všz Å andra sidan definieras börvärdet på släpfrekvensen tu av S föl j ande uttryck: 465 126 4 WS = KZIT/IE (5) där K2 är en proportionalitetskonstant. Vid magnetisk mättnad ändrar sig K2 antingen med IE eller Vf och särskilt med IE, P så att storheten K2 blir större, ju större den magnetiska mättnaden är. Noggrannare uttryckt: IE i (5) kan ersättas med magnetflödetíb Eftersom den spänning som avser magnetflödet VI är proportionell mot frekvensen w, komer dessa propor- tionella multiplikationsingångssignaler att påläggas på funktionsgeneratorerna (38) och (40). Å andra sidan svarar uttrycken (1) och (2) mot ekvationen för en statorspänning. Följdaktligen är likheterna VÉ = Vqs Vf = -Vas uppfyllda. Vid drift med stationär belastning etc. och kan man notera att följande ekvationer är uppfyllda: w LlIE = Eg + IEXI (6) och mL (1 - M2/L L ) = x (7) 1 1 2 Eftersom emellertid V S innefattar en term, vari differen- tialoperatorn ingår, måste differentieringsenheten och kom- pensationsadderaren, betecknade 42 resp. 44, fungera så att en deriverad kompenseringsspänning åt till spännings- komponenten VÉ för magnetisering, i motsvarighet till en ändring i vridmomentet eller dess börvärde I. Därmed får den erfordrade komponenten IT förbättrad snabbinställning i förhållande till en snabb ändring i vridmomentet. n Denna deriverade kompensationsspänning VÉ kan definieras av följande uttryck: Vs 2 (1 - M /L1L2)dIT/dt x5(d1I/dt) s 4623 126 _ 2 2 - (Lz/pm IE) (1 - M /LlLzmr/dt = K5(dT/dt) (8) där Kš och K5 är konstanter. Med andra ord erhålles: _ 2 " SVE a: _ (1 - n lLlnz) 1 Qlur) (9) Genom att därför addera en spänning VÉ, vari ingår produkten av spänning och tid för den första fasspänningskomppnenten VE, är det möjligt att erhålla kopplingsläckflödetQMIT) på grund av den aktiva strömmen Ir.

Av det föregående inser man att föreliggande uppfinning även kan tillämpas för spänningsstyrda strömkällor, då snabba regleregenskaper är erforderliga.

Claims (2)

10 15 20 25 30 465 126 6 Patentkrav

1. Anordning för varvtalsreglering av en asynkronmotor, som är matad från en spänningsstyrd omriktare (12). med en börvärdesbildare (26, 38-42. 106), vilken i beroende av den en vridmomentsignal r (IT) utgörande utgângssignalen från en överordnad varvtalsreglerkrets (22) och en luftspalt- fältbörsignal I (IE) bildar i förhållande till luftspalt- fältet orienterade komponenter (VT. Vä) av en börspänn- ingsvektor, jämte en vågformsgenerator (106) som omsätter de nämnda vid luftspaltfältet orienterade komponenterna (VT. VÉ) av börspânningsvektorn från börvärdesbildaren (26, 38-42) med hjälp av en statorfrekvenssiqnal (o till styrstorheter för omriktaren (12), varvid statorfrekvenssiqnalen (o) erhålles med hjälp av en adderkrets (16) genom addition av det mätta ankarvarvtalet (ou) med det mot vridmomentet proportio- nella eftersläpningsvinkelvarvtalet (os), K ä n n e - t e c k n a d av att en luftspaltsfältqivare (240) är an- ordnad, vilken bildar luftspaltfälts-börvärdessiqnalen I (IE) i beroende av det mätta ankarvarvtalet (ou) och att den börvärdesbildare (26, 38-42) som bildar börspänninqs- vektorns komponenter (V , Vä), har tre funktionsorgan (38, 40, 42) varav det första funktionsorganet (38) multiplicera: luftspa1tfälts-börvärdessignalen I (IF) med statorfrekvens- signalen (o). det andra funktionsorganet (40) multiplicerar vridmoment- signalen r (ET) med statorfrekvenssignalen (m) och det tredje funktionsorganet (42) deriverar vridmomentsignalen 1 (ET). varvid börspänningsvektorns ena komponent (VT) svarar mot d7 A 465 126 det enda funktíonsorganets (40) utsígnal, under det att bör-_ spânníngsvektorns andra komponent (vš) hämtas från en ad- derkrets (44), till vilken är kopplade utsignalerna från det första och det tredje funktíonsorganet (38, 42).

2. Anordning enligt krav 1, k å n n e t e c k n a d av att den från varvtalsreglerkretsen (22) hämtade vrídmomentsígnalen 1 (IT) dessutom är kopplad till en generator (18) för eftersläpníngsfrekvensen (ms).