[发明专利]交流电流调节器的控制装置

说明书

本发明涉及一种利用半导体整流器件的相位边际控制对交流电流调节器进行控制的装置。

为了对交流电网中供给电负载的功率进行调节，应用了交流电流调节器，它利用半导体整流器件的相位边际控制方式进行控制。尤其在需要改变工作条件的交流电机的运行时，例如当电机通电及断电的起动及减速制动阶段电机不同的负荷时，对供给电机的功率进行调节，以防止电网、电机及传动装置的过载。

由英国专利说明书（GB-2084359）公开了一种对用于异步交流电动机的交流电流调节器控制的装置，其中例如改善了由于电机低负荷时引起的不利的功率因数。为此，对于电动机的每个供电相设置了可控的半导体整流器件，尤其是双向晶闸管或者是一个反向并联的晶闸管电路，它们通过相位边际控制按电动机的真实工作条件有关地提供功率。在这个公知的装置上其功率因数的改善是这样达到的：在一个控制装置中检测每相中电流与电压之间的相位差，利用一个相应加大的触发角，也即相应相的电流过零点与触发时间点之间的时间间隔，使电流与电压之间的相位差减小。在该公知的装置上采用电流过零时间点作为求得触发时间点的时间参考值，该电流过零点是通过对双向晶闸管上电压降的测量求得的。这个电压将被送到一个比较器上，它的输出端的状态相应于这个双向晶闸管的开关状态。该电流过零点这时相应于比较器输出端信号的一个边沿，通过该边沿并借助于一个单稳触发器产生出一个用于和供电电压过零点同步的门框电压的采样脉冲。一个经由电位器输入的外部参考电压减去这门框电压的采样值，并将结果送到一个差分放大器的反向端输入，该放大器的输出端电压与门框电压一起被送到另一比较器，它再经过一个连接在其后的触发脉冲发生器，当门框电压超过差分放大器的输出电压时产生出第一触发信号。利用这个电路由此使电机电流及电机电压之间的相位差以及由此使功率因数稳定在一定值上，该值是由在电位器上可调节的参考电压给出的。

在交流电机上，当它们工作在例如无零线的星形或三角形联接时，然而在相位边际控制的情况下必须注意始终至少保持两个相同时导通。在由电流过零点测得的触发角超过60°时，情况仅是如此：除起动触发的相外还需触发另一第二相。其中该第二相根据交流电压的相序及触发起动相来确定。

在公知的装置上这点是通过由六个与门组成的一逻辑电路来实现的，其中对于一个相的控制装置设置了二个与门。借助于一个转向检测器，将根据交流电压的相序在该转向检测器二个输出端的一个上输出一个二进制信号。这些输出端导线的每一根均与启动相的第一触发信号的输出导线一起送到不同的与门上，该与门的每个输出端将第二触发信号提供到其余二个双向晶闸管中一个的控制极上。

现在本发明的任务在于：给出一种用以控制交流电流调节器的装置，它使得在两相中同时触发能简单得以实现，并且此外能使该装置灵活地适应不同的工作状况。

所述的任务根据本发明将用独立权利要求中的特征来解决。也即：通过利用一个固定值存储器（ROM），最好是一个可编程序的固定值存储器（PROM），使该装置能够实现对电动机不同的工作状况的灵活适应。尤其是用一个单独的，容易更换的固定值存储器可以实现不同的触发方式，因为在那里能设置为此所需的全部逻辑关系。例如可以仅用一个组件对于旋转磁场的两个旋转方向实现单相触发及双相触发。此外不同的工作状态，诸如闭锁及连续触发能以简单的方式得到，并且输入端信号及输出端信号的极性能根据要求自由地选择。通过固定值存储器的应用，在双向触发时另外还保证了：为同时待触发的相应生出的第二触发信号彼此实际上是没有延迟的。然而这点对于无故障操作的感性负载的控制是必须的。如果第二触发信号譬如在一个微处理机中的一个程序的范围中被产生出来，则由于处理机的有限计算速度在两个触发信号之间的时间延迟是不可避免的。这种时延可能达到某一数量级，它使得感性负载的控制不能进行。

本发明其余的有利构型将根据从属权利要求得到。

为了进一步地说明本发明将给出如下的附图：

图1：用方框电路图表示的根据本发明的一个装置;

图2：用表格表示的在该装置中使用的ROM存储器内存储的内容;

图3至图7：用于触发过程的电信号，其中每个以相对时间的波形图表示;

图8：用方框电路图表示的本发明的另一有利的实施形式;

图9至图13：相应于上述实施形式的控制信号的相对于时间的波形图;

图14至图16：本发明其它的优选构型，同样地其中每个以方框电路图表示。