DE2009752A1

DE2009752A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Tourenregelung des Dreiphasenasynchronmotors

Info

Publication number: DE2009752A1
Application number: DE19702009752
Authority: DE
Inventors: Arpad Dipl.-Ing.; Crivii Mircea Dipl.-Ing.; Cluj Kelemen (Rumänien)
Original assignee: Institutul Politehnic, Cluj (Rumänien)
Priority date: 1969-03-07
Filing date: 1970-03-03
Publication date: 1970-10-01
Also published as: DE2009752B2; BE746990A; DE2009752C3; FR2037708A5; US3665498A; AT300135B

Description

Patentanwalt Dipl. Phys. Dr. Walther Junius Hannover, Abbestr. 20

2. Kars 197o Meine Aktea 1815

HSTITUTUL POLITEIDiIC CLUJ, RuBänien

Terfahren und Vorrichtung zur Tourenregelung de· SreiphasenasynohronBotors

Die Erfindung besieht sich auf ein Terfahren und eine Vorrichtung sur Tourenregelung τοη DreiphasenasynohronBotoren ■it kurtgeechloeeene» oder berickeltOB Sotor Bit Halbleiterbauelementen.

Bekannt sind Verfahren sur Tourenregelung τοη Dreiphasenasynehronaotoren durch Veränderung der Speisespannung und -frequenz, durch Veränderung des Widerstände· des Hotorkreises, Veränderung der Zahl der Polpaare und durch Kaskadenkupplung. *' '

Durch Veränderung der Statorspannung Terändert sioh das DrehmoBent Bit den Quadrat der Spannung und das fiegelungegebiet ist äusserst klein. Zur gleiohseitigen Veränderung τοη

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und Spannung ist ein· komplexe Anlage nötig, wie ea die statischen oder rotierenden Frequenzumformer sind.

Duroh Einführen von Widerständen in den Rotorkreis werden die mechanischen Kennzeichen Terändert, aber die Leistung ist sehr gering. Sie Verfahren der Easkademmontage der Asynchronmotoren haben den Nachteil der Terwendung ron susätsliohen Hasohiaengruppen, die die Kosten der Anlage erhöhen und gleichseitig das Anwendungsgebiet begrenzen.

Sie oben angeführten Begelungesjsteme der Oesohwindigkeit weisen auch im Falle der Bremsung der Motoren sweoks Stillstand umd Umkehren Jachteile auf.

Bekannt sind ebenfalls Dreiphasem-Schrittmotoren, bei denen die drei Statorwicklungen nacheinander gespeist werden und die Wicklungen des Rotors im Umschaltungsrhythmus der Statorwicklungen nacheinander gespeist werden und der Rotor zu dem Umschaltungsrhythmus der Statorwicklungen synchron läuft· Bei diesen Motoren kann duroh die Variation der TJm-Bohaltungsgesohwindigkeit der Statorwioklungen eine Tourenregelung erhalten werden.

Bas Terfahren und die Torrichtung der Erfindung bezieht sich auf die Tourenregelung eines Dreiphasensyaohronmotors, der

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•Is Schrittmotor funktioniert, durch aufeinanderfolgende Speisung der Statorwicklungen «it Spamaungsimpulsen der gleiohen Polarität und τοη Tariabler frequent. Die Impulse erhält »an duroh drei mit den Statorwicklungen la Meine geaohalteten Thyristoren, deren 8teuerelektroden an die Sekundärwicklungen τοη drei Impulstransformatoren gelegt sind, die τοη eines Impulsgenerator mit einer einsigen Polarität und Tariabler Frequenz gespeist werden.

Das Wesen sowie nähere Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematised dargestellten AusführungsbeiSpieles näher erläutert. Ss «eigens

Tig· - 1 « llooksohaltbild der Steuervorrichtung

4er Teurensahl der Dreiphasen-Aeynchronmotoren,

Pig. 2 t Prinmipsohaltsild des Impulsgenerators mit Tariabler Trequens,

Vig· 3 > Prinsipsehaltbild des ImpulsTertellers.

Brfindungsgemäss erseugt ein Impulsgenerator OX (Pig. l) eine Impulsfolge τοη rechteokigec Impulsen τοη gleicher Polarität. Diese werden einem ImpulsTerteiler DI übertragen, der sie maoheina&derfolgend auf die drei Statorwioklungen eines Asrnohronmotors MA. Tsrteilen soll.

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Der Impulsgenerator für rechteckige Impulse von variabler Sauer und Frequenz (Fig. 2) besteht au« eines Multivibrator (I₁, T.) und einer bistabilen Kippschaltung (T,, T.) zur Impul»bildung. Die Frequenz und Sauer der erzeugten Impulse ist regelbar durch Veränderung der Zeitkonstanten des Multivibrators ait Hilfe der regelbaren Widerstände IL· und H.. Sie Amplitude der erzeugten Impulse kenn durch Verändern der Speisespannung des Impulsgenerators verändert werden.

Per Impulsverteiler (Fig. 3) besteht hauptsächlich aus drei Thyristoren (T₁, T₂, T-) und drei Impulstransformatoren (Ti-, Ti₂, Ti )· Seine Funktion ist die folgendet

Beim Anlaufen wird die Speisegleichspannung U (Fig. 3) eingeschaltet. Ser erfolgende Spannung·sprung wird durch einen Kondensator C der Steuerelektrode des ersten Thyristors T. übertragen, der sich öffnet und in dieser Weise die erste Statorwicklung an die Spannungsquelle schliesst. Κ ach dem Anschluss findet die Ladung der Kondensatoren C und C. statt mit der auf dem Bild angegebenen Polarität· Sa sioh der Thyristor T. im Leitsustand befindet, wird durch diesen und durch die Wicklung b des Impulstransformators Ti„ der erste an die Klemmen O, 1 geleitete Impuls fliessen. In der Wicklung c des Impulstransformators Ti» wird ein Impuls induziert, der der Steuerelektrode des Thyristors T₂

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übertragen wird und die«en öffnet. Auf diese Weise wird die zweite Statorwicklung au die Sparinangsquelle (Tl) gelegt. Der Kondensator C, entlädt sieh durch Übertragung einer umgekehrten Spannung auf den Thyristor T-( - auf der Anode von T, + auf der Kathode), welche seine Blockierung bestimmt. Der nächste Impuls wird durch den Thyristor T ~ und durch die Wicklung b des Transformators Ti, geleitet und induziert in dessen Wicklung e einen Impuls» der der Steuerelektrode des Thyristors T_ übertragen wird und diesen öffnet usw.

Saraus ist ersichtlich, daß der Impulsverteilerblock (Fig. 5) 2 Funktionen erfüllt? Sie Verteilung der Impulse auf drei Statorwicklungen und die Umkehrungsmöglichkeit des Rotationssinnes der Maschine durch Umkehrung der Reihenfolge der Impulsübertragung auf die drei Statorwicklungen (von der Ordnung 1-2-3- zu 1-3-2 durch Übertragung der Impulse auf die Klemmen O, 1 oder o, 2)«

Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß eine diskrete "Schnitt^M-rotation des magnetischen Feldes erzielt wird und nicht eine gleichförmige wie im Falle einer Motorspeisung mit einer sinusförmigen Dreiphasen-Wechselspannung. Sas von dem Motor entwickelte Drehmoment, das infolge der Wechselwirkung zwischen dem durch Abschalten einer Phase im Rotor induzierten Strom und den von dem

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Stator nach des Einachalten der nächsten Phaae ersaugten Magnetfluaa auftritt, wird folglich eine Variation in Fora Ton periodiachen Impulaen haben und die Rotorbevegung wird aua diskreten WinkelTerschiebungen beatenen. Der Motor wird infolge dea nichtstationären Betriebea funktionieren, der bei Inlegen und Abnehmen der Statorwicklungen Ton der Gleichstromquelle entβtent. Mit der Variation der Impulse wird auch die Rotationageachwindigf keit dea Motors Tariieren.

Beia Aueachalten dea Iapulageneratora wird eine der Statorwicklungen von Gleichstrom geapeiat bleiben und ein fixea magnetiechea Feld erzeugen, daa den Rotor bremst. Die Grosse dea Bremadrehmomentea hängt Ton der Stärke dea Gleichstroms in der gespeisten Statorwicklung ab.

Daa Verfahren und aie Vorrichtung der Torliegenden Erfindung weisen folgende Vorteile auft

- die ßeachwindigkeitaregelung eines Dreiphasenaaynchronaotora wird in weiten Grenzen durch

eine Steuerung mit statischen Elementen ermöglicht)

- die Bremsung erfolgt rasch und erlaubt die Festsetzung des betriebenen Mechanismus;

- die umkehrung des Rotationssinnea ist einfach durchführbar) ohne Phaaenumkehrung» allein durch

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Wechsel einer einzigen Kleaaaej

- sie können als Ausführung·elβment in Zahlensteuerayataaen rerwendet werden, ohne daß ein analog-nueeriacher Ueforeer nötig ist*

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Claims

Patentanspruch·

ί 1« JYerfahren but Tourenregelung einte Dreiphasenasynchronaotors, bei welchem die Statorwicklungen nacheinander ■it SpannungsiBpulsen der gleichen Polarität und rariabler frequenz gespeist werden,
dadurch gekennzeichnet,

daß sub Zwecke der sukseesiren Speisung der Statorwicklungen Bit Spannungsiapulsen drei mit den Stator-

wicklungen in Serie rerbundene Thyristoren Torgesehen sind, deren Steuerelektroden alt den Sekundärwicklungen dreier ron einen Impulsgenerator sit einer eimsigen Polarität und Bit Tariabler Trequenx gespeisten IapulstransforKatoren verbunden sind.

2· Yorriohtung tür Tourenregelung des Dreiphasenaeynchrom-■otors naoh Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

dafi sub Zwecke der suksessiren Speisung der Statorwioklungen ait SpannungsiBpulsen ein Iapulsrerteiler rerwendet wird, der aus drei Thyristoren (T., T₂, T-) (Pig. 3) besteht, die Bit den drei Statorwioklungen fl, II, III) und alt drei Segelwiderständen (Se,, Se^, Be.) in Beihe gesohaltet sind, daß die drei also gebildeten Kreise parallel geschaltet und an eine Gleichspannung gelegt werden, daß der Iapulsrerteiler weiterhin

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aus ds·! Impulstransformatoren (Ti₁, Ti₂, Ti-) besteht, Ton denen jeder sit je drei Wicklungen (a, b, o) rersehen iet, Ton denen »wei (a, b) Primärwicklungen für den Impulsgenerator an die Kathoden der Thyristoren (T,, T₂, T-) und an die den beiden Rotationsrichtungen des Motors entsprechende Klemmen (l) und (2) gelegt werden, während die dritte (c) als Sekundärwicklung an die Kathode und die Steuerelektrode des entsprechenden Thyristors geschlossen ist und au seiner Öffnung dient·

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