Frekvenčný menič na prevádzku asynchrónneho trojfázového motora

Číslo patentu: 283106

Dátum: 27.12.2002

Autor: Willers Frank

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Frekvenčný menič s riadiacim členom (19) na vyhodnocovanie signálov modulovaných šírkou pulzov a na ich ďalšie vedenie k jednotlivým výkonovým polovodičovým ventilom sa podľa vynálezu získa tak, že na prispôsobovací člen (13) charakteristiky je privedený signál, odpovedajúci zadanej menovitej hodnote bez spätnej väzby, že prispôsobovací člen (13) charakteristiky má zaťažovaciu charakteristiku so zapamätanými hodnotami na zisťovanie riadiacich napätí, ktoré sú ako vstupné signály privádzané na člen (15) pulznej šírkovej modulácie a člen (17) na vytváranie taktov, a že na riadiaci člen (19) sú privádzané výstupné signály člena (15) pulznej šírkovej modulácie a člena (17) na vytváranie taktov, pomocou ktorých sú prevádzkové napätie a prevádzkové frekvencie nastaviteľné takým spôsobom, že trojfázový motor (3) pracuje s čo možno najvyšším stupňom účinnosti.

Text

Pozerať všetko

(22) Dátum podania prihlášky 11. 7. 1997(24) Dátum nadobudnutia účinkov patentu 4. 2. 2003 Vestník UPV SR č. 2/2003(31) Číslo prioritnej prihlášky 196 28 148.2(32) Dátum podania prioritnej prihlášky 12. 7. 1996 ÚRAD (33) Krajina alebo regionálna PRIEMYSELNÉHO organizácia priority DE VLASTNÍCTVA (40) Dátum zverejnenia prihlášky 6. 5. 1998 SLOVENSKEJ REPUBLIKY Vestník UPV SR c. 05/1998(47) Dátum sprístupnenia patentu verejnosti 27. 12. 2002(62) Číslo pôvodnej prihlášky v prípade vylúčenej prihlášky(86) Číslo podania medzinárodnej prihlášky podľa PCT(87) Číslo zverejnenia medzinárodnej prihlášky podľa PCT(73) Majiteľ FHP Motors GmbH, Oldenburg, DE(54) Názov Frekvenčný menič na prevádzku asynchrónneho trojfázového motoraFrekvenčný menič s riadiacim členom (19) na vyhodnocovanie signálov modulovaných šírkou pulzov a na ich ďalšie vedenie k jednotlivým výkonovým polovodičovým Ventilom sa podľa vynálezu získa tak, že na prispôsobovacl člen(13) charakteristiky je privedený signál, odpovedajúcí zadanej menovitej hodnote bez spätnej väzby, že prispôsobovaci člen (13) charakteristiky má zaťažovaciu charakteristiku so zapamätanými hodnotami na zisťovanie riadiacich napätí, ktoré sú ako vstupné signály prívádzané na člen (15) pulznej šírkovej modulácie a člen (17) na vytváranie taktov, a že na riadiaci člen (19) sú privádzanć výstupné signály člena (l 5) pulznej šírkovej modulácie a člena (17) na vytváranie taktov, pomocou ktorých sú prevádzkové napä tie a prevádzkové frekvencie nastaviteľné takým spôsobom,že trojfázový motor (3) pracuje s čo možno najvyšším stupňom účinnosti.Vynàlez sa týka frekvenčného meniča na prevádzku asynchrónneho trojfázového motora.Meniče na prevádzkové napätie a prevádzkové frekvencie sú požadované napríklad na prevádzku trojfázových motorov s meniteľným počtom otáčok. Konštrukcia takéhoto meniča pozostáva väčšinou z usmerňovania sieťového napätia, medziobvodu jednosmemého napätia, ktorý napríklad pozostáva z kondenzátora na podržanie energie a striedača, napríklad riadiaceho zariadenia na vytváranie požadovaných riadiacich impulzov pre trojfázové výkonové mostíky a z práve týchto výkonových mostíkov.Zo spisu DE 41 10 225 Al je známy riadiaci postup a riadiace usporiadanie pre striedač, ktorý je zo strany jednosmemého napätia spojený s indukčným strojom a ktorého spínací stav je nastaviteľný riadiacim a regulačným zariadením. Pritom sa meni zložka menovitej hodnoty, vytvárajúca krútiaci moment V závislosti od zvlncnia napätia medziobvodu jednosmemého napätia. Tento stav techniky vyžaduje nákladný riadiaci postup.Ďalej spis DE 41 01 341 Al zverejňuje frekvenčný menič pre asynchrónny trojfázový motor, v ktorom riadiaca elektronika hlavne mikropočítač, nastavujú prevádzkovú frekvenciu a prevádzkové napätia motora podľa menovitých otáčok. Ak sa odchýlia pritom skutočné otáčky od menovitých otáčok, mikropočltač potom pomocou riadenia šírkou impulzov, budičov a výkonových tranzistorov doregilováva prevádzkové napätie, tak aby sa skutočné otáčky rovnali otáčkam menovitým. Na túto reguláciu otáčok je dodatočne vyžadovaný tachogenerátor, čim sa frekvenčný menič predraží.Uvedené nedostatky do značnej miery odstraňuje frekvenčný menič na prevádzku asynchrónneho trojfazového motora s riadiacim členom na vyhodnotenie modulovaných signálov šírkou pulzov a privádzajúcim ich k jednotlivým výkonovým polovodičovým ventilom meniča, ktorého podstata spočiva v tom, že ďalej obsahuje prispôsobovací člen charakteristiky so vstupom na pripojenie signálu odpovedajúceho zadnej menovitej hodnote bez spätnej väzby, pričom tento prispôsobovaci člen charakteristiky má zaťažujúcu charakteristiku so zapamätanými hodnotami na zisťovanie riadiacich napätí, na prispôsobovací člen charakteristiky je pripojený člen pulznej šírkovej modulácie a člen na vytváranie taktov, pričom na riadiaci člen sú pripojené výstupy člena na vytváranie taktov a člena pulznej šírkovej modulácie.V ďalšom výhodnom uskutočnení frekvenčná napäťová charakteristika prispôsobujúceho člena charakteristiky má tvar paraboly, to znamená F-UĺV ďalšom výhodnom uskutočnení frekvenčná napäťová charakteristika prispôsobujúceho člena charakteristiky prebieha lineáme, to znamená F~U.Výhodné je, ked riadiaci člen je programovateľný logický modul.Výhodné je tiež, ked logický modul je modulom GAL.V ďalšom výhodnom uskutočnení riadiaci člen je prepojený s nadprúdovým komparátorom, ktorý je zo vstupnej strany spojený s kondenzátorom a s meracím odporom.V ďalšom výhodnom uskutočnení je frekvenčný menič priradený asynchrónnym trojfázovým motorom v čerpadlách, dúchadlách, najmä v olejových a plynových dúchadlových horákoch.Prehľad obrázkov na výkresochVynález je ďalej bližšie opísaný na základe príkladu uskutočnenia podľa pripojených výkresov, ktoré znázorňujú na obr. 1 blokovú schému asychrónneho trojfázového motora s frekvenčným meničom a na obr. 2 detaily frekvenčného meniča.Obr. 1 znázorňuje blokovú schému frekvenčného meniča 1 s riadiacou časťou 2 a výkonovou časťou 4 na prevádzku asychrónneho trojfázového motora 3, ktoreho otočný hriadeľ 5 je spojený s kolom 7 vetráka, napríklad na použitie v plynovom dúchadlovom horáku. Frekvenčný menič l získava vstupné signály zo vstupného prispôsobovacieho člena 9, ktorým sú dopredu dané menovité hodnoty bez spätnej väzby. Tento vstupný prispôsobovací člen 9 získava menovite hodnoty napríklad z riadiaceho člena 11 bližšie neznázomeného riadenia kotla. Menovité hodnoty môžu pritom predstavovať hodnoty pre napätie medzi 0 V až 10 V alebo pre prúd medzi 4 až 20 mA, pričom otáčky n 0 zodpovedajú napríklad hodnote napätia 0 V alebo hodnote prúdu 4 mA a otáčky n nmax hodnote napätia 10 V, prípadne 20 mA. Tieto menovité hodnoty sú dopredu dané napríklad riadením kotla, a sú cez vstupný prispôsobovací člen 9 privádzané na prispôsobovací člen 13 charakteristiky. Tento prispôsobovací člen 13 charakteristiky obsahuje zapamätanú charakteristiku na zisťovanie riadiacich napätí,ktore sú potom ako vstupné signály privádzané na člen 15 pulznej šírkovej modulácie a člen 17 na vytváranie taktov. Charakteristika v prispôsobovacom člene 13 charakteristiky je frekvenčnou napäťovou charakteristikou a má napríklad tvar paraboly, pričom frekvencia f je úmemá napätíu U na kvadrát, F~U 2. Člen 17 na vytváranie taktov vytvára podľa zisteného riadiaceho napätia taktovacie signály napríklad medzi 10 až 80 Hz, ktoré sú ďalej vedené na riadiaci člen 19 na vyhodnotenie. Riadiaci člen 19 získava tiež výstupné signály z člena 15 pulznej šírkovej modulácie, pričom šírka pulzov leží podľa zisteného riadiaceho napätia medzi 10 až 100 .V rámci vynálezu môže frekvenčná napäťová charakteristika prebiehať tiež lineárne, to znamená F~U. Podstatné je, že frekvenčná napäťová charakteristika je prispôsobená na použitie v usporiadaní pohonov.Riadiaci člen 19 vyhodnocuje šírkou pulzov modulované výstupné signály a mpojuje jednotlive výkonové polovodičové ventily vo výkonovej častí 4. Výkonová časť 4 môže napríklad pozostávať z troch polovodičových mostíkov. Frekvenčný menič 1 riadi napätia motora podľa požadovaných otáčok trojfázového motora 3, pričom obdĺžnikové točivé pole je vytvárame tromi o 120 stupňov fázovo posunutými fázami a trojfázový motor 3 pracuje s čo možno najvyšším stupňom účinnosti.Na riadiaci člen 19 je pripojený Výstupný signál nadprúdového komparátora 21, ktorý je zo strany výstupu spojený s kondenzátorom 23 a meriacim odporom 25.Frekvenčný menič 1 podľa vynálezu na prevádzku asychrónneho motora 3 má jednoduchú a lacnú konštrukciu,pretože môže byť upustenć od použitia mikroprocesora a zobrazovača parametrov.1. Frekvenčný menič na prevádzku asynchrónneho trojfázového motora, s riadiacim členom na vyhodnotenie modulovaných sígnálov šírkou pulzov a privádzajúcim ich k jednotlivým výkonovým polovodíčovým ventilom meniča,vyznačujúci sa tým, že ďalej obsahuje prispôsobovaci člen (13) charakteristiky so vstupom na pripojenie signálu odpovedajúceho zadanej menovitej hodnote bez spätnej väzby, pričom tento prispôsobovací člen (13) charakteristiky má zaťažujúcu charakteristiku so zapamätanýmí hodnotami na zisťovanie riadiacich napätí, na prispôsobvací člen (13) charakteristikyje pripojený člen (15) pulznej širkovej modulácie a člen (17) na vytváranie taktov,pričom na riadiaci člen (19) je pripojený výstup člena (17) na vytváranie taktov a člena (15) pulznej šírkovej modulácie.2. Frekvenčný menič podľa nároku l, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že frekvenčná napäťová charakteristika prispôsobujúceho člena (13) charakteristiky má tvar paraboly, to znamená F~U 2.3. Frekvenčný menič podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že frekvenčná napäťová charakteristika prispôsobujúceho člena (13) charakteristiky je lineáma, to znamená F~U, 4. Frekvenčný menič podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c i s a tý m , že riadiaci člen (19) je programovateľný logický modul.5. Frekvenčný menič podľa nároku 4, v y z n a č u j ú c i s a tý m , že logický modul je modulom GAL.6. Frekvenčný menič podľa niektorého z predchádzajúcichnárokovlaž 5, vyznačujúci sa tým,že riadiaci člen (19) je prepojený s nadprúdovým komparátorom (21), ktorý je zo vstupnej strany spojený s kondenzátorom (23) a s meracím odporom (25).

MPK / Značky

MPK: H02P 5/41, H02M 7/527, H02P 7/63

Značky: frekvenčný, motora, asynchrónneho, prevádzku, měnič, trojfázového

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/5-283106-frekvencny-menic-na-prevadzku-asynchronneho-trojfazoveho-motora.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Frekvenčný menič na prevádzku asynchrónneho trojfázového motora</a>

Podobne patenty