[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2254666C1 - Alternating-current drive - Google Patents

Alternating-current drive Download PDF

Info

Publication number
RU2254666C1
RU2254666C1 RU2004102144/09A RU2004102144A RU2254666C1 RU 2254666 C1 RU2254666 C1 RU 2254666C1 RU 2004102144/09 A RU2004102144/09 A RU 2004102144/09A RU 2004102144 A RU2004102144 A RU 2004102144A RU 2254666 C1 RU2254666 C1 RU 2254666C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase
input
output
rotor
unit
Prior art date
Application number
RU2004102144/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
П.Н. Левин (RU)
П.Н. Левин
ков В.Н. Мещер (RU)
В.Н. Мещеряков
Original Assignee
Липецкий Государственный Технический Университет (Лгту)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Липецкий Государственный Технический Университет (Лгту) filed Critical Липецкий Государственный Технический Университет (Лгту)
Priority to RU2004102144/09A priority Critical patent/RU2254666C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2254666C1 publication Critical patent/RU2254666C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering; variable-speed ac drives.
SUBSTANCE: newly introduced in proposed electric drive is adaptive torque regulator that generates rotor flux linkage vector by shaping phase-by-phase assignment of its instant values whose frequency and amplitude depend on torque assignment. Angle of 45 deg. between stator current and rotor flux linkage vectors optimal from the standpoint of minimizing stator input current is attained by frequency variation. Rotor flux linkage is maintained by introducing phase modifiers whose outputs are connected to control inputs of pulse-width modulation current regulator. Inverter functions to produce stator phase currents at frequency and amplitude required to produce desired torque on condition that stator input current coming from supply mains is minimized and magnetic circuit is used as much as possible. Electric drive operates in real three-phase coordinate system which enables complete elimination of various coordinate conversions complicating calculations and needing mode rigorous requirements to management controller.
EFFECT: enhanced power and dynamic characteristics.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к регулируемым приводам переменного тока, и может использоваться для минимизации потерь электроэнергии при питании асинхронного электродвигателя от преобразователя частоты, а также регулирования момента и скорости асинхронных электродвигателей.The invention relates to electrical engineering, in particular to variable AC drives, and can be used to minimize energy losses when feeding an asynchronous electric motor from a frequency converter, as well as controlling the torque and speed of asynchronous electric motors.

Известен электропривод переменного тока, содержащий асинхронный двигатель, подключенный статорными обмотками к выходам импульсного преобразователя тока, выполненного с управляющими входами для частоты и для ортогональных составляющих тока статора, датчик частоты вращения, установленный на валу асинхронного двигателя, последовательно соединенные блок задания скорости, элемент сравнения и пропорционально-интегральный регулятор скорости, при этом другой вход элемента сравнения подключен к выходу датчика частоты вращения [1].Known AC electric drive containing an induction motor connected by stator windings to the outputs of a pulse current transducer made with control inputs for the frequency and for the orthogonal components of the stator current, a speed sensor mounted on the shaft of the induction motor, connected in series to the speed reference unit, a comparison element and proportional-integral speed controller, while the other input of the comparison element is connected to the output of the speed sensor [1].

Недостатком данного устройства является сложность регулирования контролируемых координат векторов тока и потока из-за наличия множественных преобразований координат, требующих значительных вычислительных мощностей для расчета тригонометрических функций.The disadvantage of this device is the difficulty of regulating the controlled coordinates of the current vectors and flow due to the presence of multiple coordinate transformations, requiring significant computing power for calculating trigonometric functions.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является электропривод переменного тока, содержащий трехфазный инвертор, силовые выходы которого через датчики фазного тока подключены к двум статорным обмоткам асинхронного электродвигателя, а управляющие входы инвертора через блок формирования управляющих импульсов и связанный с датчиками фазного тока импульсного регулятора тока соединены с выходами прямого преобразователя двухфазно-трехфазных координат, входы которого подключены к выходам прямого преобразователя декартовых координат, при этом ортофазный и синфазный выходы прямого преобразователя декартовых координат соединены с выходами соответственно регулятора ортофазного тока и регулятора синфазного тока, задающий вход регулятора ортофазного тока подключен к выходу адаптивного регулятора момента, вход задания момента которого соединен с выходом регулятора скорости, задающим входом подключенного к блоку задания скорости [2].The closest to the invention in technical essence and the achieved result is an AC electric drive containing a three-phase inverter, the power outputs of which are connected via phase current sensors to two stator windings of an asynchronous electric motor, and the control inputs of the inverter through a control pulse generation unit and connected to pulsed phase current sensors the current regulator is connected to the outputs of the direct transducer of two-phase-three-phase coordinates, the inputs of which are connected to the outputs of the direct about the Cartesian coordinate converter, while the orthophase and common-mode outputs of the direct Cartesian coordinate converter are connected to the outputs of the orthophase current controller and the common-mode current controller, respectively, the input of the orthophase current controller is connected to the output of the adaptive torque controller, the input of which torque is connected to the output of the speed controller, which sets the input connected to the speed reference unit [2].

Недостатками этого технического решения являются сложность управляющего контроллера из-за наличия большого количества вычислительных операций, связанных с координатными преобразованиями, требующими в каждом цикле работы определения мгновенных значений тригонометрических функций.The disadvantages of this technical solution are the complexity of the control controller due to the presence of a large number of computational operations associated with coordinate transformations that require determination of instantaneous values of trigonometric functions in each operation cycle.

Предлагаемый электропривод переменного тока содержит трехфазный инвертор, два силовых выхода которого через датчики фазного тока подключены к двум статорным обмоткам асинхронного двигателя, а управляющие выходы инвертора соединены с выходом блока формирования импульсов, датчик скорости, установленный на валу асинхронного двигателя, выход которого соединен с отрицательным входом блока сравнения, положительный вход которого подключен к блоку задания скорости, а выход блока сравнения подключен к входу пропорционально-интегрального регулятора скорости, третий силовой выход инвертора напрямую соединен с третьей обмоткой статора двигателя, выход регулятора скорости соединен с входом регулятора момента, выход которого подключен к первому входу блока формирования задания мгновенных значений потокосцепления ротора, имеющего три фазных выхода, каждый из которых соединен с положительным входом одного из трех фазных блоков сравнения, отрицательные входы которых соединены с фазными блоками расчета потока фазы ротора, а выходы трех фазных блоков сравнения потока соединены с входами регуляторов фазных потоков ротора двигателя, выходы которых поступают на три первые входа блока ШИМ-регулятора тока, шесть выходов которого соединены с шестью управляющими входами трехфазного инвертора, выходы двух датчиков тока соединены с входом сумматора токов, а также соединены с двумя входами блока ШИМ-регулятора тока, а также соединены со входами двух фазных блоков расчета потока фазы ротора двигателя, выход сумматора токов соединен с входом третьего фазного блока расчета потока фазы ротора и входом ШИМ-регулятора тока, выходы блоков расчета потоков фаз ротора соединены с отрицательными входами трех фазных блоков сравнения потоков ротора, выход пропорционально-интегрального регулятора скорости соединен с первым входом блока задания тангенса угла, выход регулятора момента соединен со втором входом блока задания тангенса угла, выход которого соединен с первым входом блока формирования частоты вращения магнитного потока ротора, второй вход которого соединен с выходом датчика скорости, выход блока формирования частоты вращения магнитного потока ротора соединен со вторым входом блока формирования задания мгновенных значений потокосцепления ротора, а также соединен с первым входом блока расчета скольжения, выход датчика скорости подключен к второму входу блока расчета скольжения, выход которого соединен с входом блока расчета постоянной времени интегрирования, выход которого соединен с тремя блоками регуляторов фазных потоков ротора, и тремя фазными блоками расчета потока ротора.The proposed AC drive contains a three-phase inverter, two power outputs of which are connected through the phase current sensors to two stator windings of the induction motor, and the control outputs of the inverter are connected to the output of the pulse forming unit, a speed sensor mounted on the shaft of the asynchronous motor, the output of which is connected to the negative input comparison unit, the positive input of which is connected to the speed reference unit, and the output of the comparison unit is connected to the input of the proportional-integral p speed regulator, the third power output of the inverter is directly connected to the third winding of the motor stator, the output of the speed regulator is connected to the input of the torque regulator, the output of which is connected to the first input of the unit for setting the instantaneous values of the rotor flux linkage, which has three phase outputs, each of which is connected to a positive input one of the three phase comparison blocks, the negative inputs of which are connected to the phase blocks for calculating the rotor phase flow, and the outputs of the three phase flow comparison blocks with the inputs of the rotor phase flow controllers of the motor, the outputs of which are supplied to the first three inputs of the PWM current controller block, the six outputs of which are connected to the six control inputs of the three-phase inverter, the outputs of two current sensors are connected to the input of the current adder, and also connected to two inputs of the PWM block a current regulator, and also connected to the inputs of two phase blocks for calculating the rotor phase flow of the motor, the output of the current adder is connected to the input of the third phase block for calculating the rotor phase flow and the input of the PWM current regulator, the outputs of the rotor phase flow calculation blocks are connected to the negative inputs of the three phase rotor flow comparison blocks, the output of the proportional-integral speed controller is connected to the first input of the angle tangent setting unit, the output of the torque regulator is connected to the second input of the angle tangent setting unit, the output of which is connected to the first input a unit for generating a rotor magnetic flux frequency, the second input of which is connected to an output of a speed sensor, an output of a unit for generating a magnetic flux rotor speed and connected to the second input of the unit for setting the instantaneous values of the rotor flux linkage, and also connected to the first input of the slip calculation unit, the output of the speed sensor is connected to the second input of the slip calculation unit, the output of which is connected to the input of the calculation unit of the integration time constant, the output of which is connected to three blocks of rotor phase flow controllers, and three phase blocks of rotor flow calculation.

В данном электроприводе переменного тока заданное значение электромагнитного момента обеспечивается при минимальных значениях тока статора, что достигается путем поддержания постоянного угла между векторами тока статора и потокосцепления ротора равным 45°.In this AC drive, the set value of the electromagnetic moment is provided at the minimum values of the stator current, which is achieved by maintaining a constant angle between the stator current vectors and rotor flux linkage of 45 °.

На фиг.1. приведена функциональная схема электропривода переменного тока; на фиг.2. - зависимость тока статора от угла между векторами тока статора и потока ротора при постоянном электромагнитном моменте.In figure 1. a functional diagram of an AC electric drive is given; figure 2. - the dependence of the stator current on the angle between the stator current vectors and the rotor flux at a constant electromagnetic moment.

Электропривод переменного тока содержит трехфазный инвертор 1, два силовых выхода которого соединены через датчики тока 2 и 3 с двумя обмотками статора асинхронного двигателя 4, а третий силовой выход инвертора 1 соединен с третьей обмоткой статора двигателя 4 напрямую. На валу двигателя 4 установлен датчик скорости 5. Управляющие входа инвертора 1 соединены с выходами блока широтно-импульсной модуляции (ШИМ) регулятора тока 6. Выходы датчиков тока 2, 3 соединены с входами сумматора тока 7. Выходы датчиков тока 2, 3 наряду с выходом сумматора тока 7 поступают на блок ШИМ регулятора тока 6. Выход датчика скорости 5 соединен с отрицательным входом блока сравнения скорости 8, положительный вход которого подключен к блоку задания скорости 9. Выход блока сравнения скорости 8 подключен к входу пропорционально-интегрального регулятора скорости 10. Выход регулятора скорости 10 соединен с входом регулятора момента 11. Выход пропорционально-интегрального регулятора скорости 10 соединен с первым входом блока задания тангенса угла 12, второй вход которого соединен с выходом регулятора момента 11. Выход блока 12 соединен с первым входом блока формирования частоты вращения магнитного потока ротора 13, второй вход которого соединен с выходом датчика скорости 5. Выход регулятора момента 11 соединен с первым входом блока формирования задания мгновенных значений потокосцепления ротора 14, второй вход которого соединен с блоком 13. Три фазных выхода блока 14 соединяются с положительными входами одного из трех фазных блоков сравнения 15, 16, 17, отрицательные входы этих блоков соединены с выходами фазных блоков расчета потока фазы ротора 18, 19, 20. Выходы трех фазных блоков сравнения потока 15, 16, 17 соединены с входами регуляторов фазных потоков ротора 21, 22, 23, выходы которых поступают на три первые входа блока ШИМ регулятора тока 6, шесть выходов которого соединены с шестью управляющими входами трехфазного инвертора 1. Выходы датчиков тока 2, 3 соединены с входами двух фазных блоков расчета потока фазы ротора 18, 20. Выход сумматора токов 7 соединен с входом фазного блока расчета потока ротора 19. Выходы датчиков тока 2, 3, а также выход сумматора тока 7 соединены с тремя входами ШИМ регулятора тока 6. Выход датчика скорости 5 соединен с первым входом блока расчета скольжения 24, второй вход которого соединен с выходом блока формирования частоты вращения магнитного потока ротора 13. Выход блока расчета скольжения 24 соединен с входом блока расчета постоянной времени интегрирования 25, выход которого соединяется с тремя блоками регуляторов фазных потоков ротора (21, 22, 23), и тремя фазными блоками расчета потока ротора (18, 19, 20).The AC drive contains a three-phase inverter 1, two power outputs of which are connected through current sensors 2 and 3 to two stator windings of an induction motor 4, and a third power output of inverter 1 is connected directly to the third stator winding of motor 4. A speed sensor 5 is installed on the shaft of the motor 4. The control inputs of the inverter 1 are connected to the outputs of the pulse width modulation (PWM) block of the current regulator 6. The outputs of the current sensors 2, 3 are connected to the inputs of the current adder 7. The outputs of the current sensors 2, 3 along with the output the current adder 7 is supplied to the PWM block of the current controller 6. The output of the speed sensor 5 is connected to the negative input of the speed comparison unit 8, the positive input of which is connected to the speed setting unit 9. The output of the speed comparison unit 8 is connected to the proportional-integral input nth speed controller 10. The output of the speed controller 10 is connected to the input of the torque controller 11. The output of the proportional-integral speed controller 10 is connected to the first input of the angle tangent setting unit 12, the second input of which is connected to the output of the torque controller 11. The output of block 12 is connected to the first input the unit for generating the frequency of rotation of the magnetic flux of the rotor 13, the second input of which is connected to the output of the speed sensor 5. The output of the torque regulator 11 is connected to the first input of the unit for generating the task of instantaneous flow values the heating of the rotor 14, the second input of which is connected to the block 13. Three phase outputs of the block 14 are connected to the positive inputs of one of the three phase comparison blocks 15, 16, 17, the negative inputs of these blocks are connected to the outputs of the phase blocks of the calculation of the rotor phase flow 18, 19, 20. The outputs of the three phase flow comparison blocks 15, 16, 17 are connected to the inputs of the phase flow controllers of the rotor 21, 22, 23, the outputs of which are fed to the first three inputs of the PWM block of the current regulator 6, the six outputs of which are connected to the six control inputs of the three-phase inverter 1 . IN the outputs of the current sensors 2, 3 are connected to the inputs of two phase blocks for calculating the flow of the phase of the rotor 18, 20. The output of the current adder 7 is connected to the input of the phase block for calculating the flow of the rotor 19. The outputs of the current sensors 2, 3, as well as the output of the current adder 7 are connected to three the PWM inputs of the current regulator 6. The output of the speed sensor 5 is connected to the first input of the slip calculation unit 24, the second input of which is connected to the output of the magnetic flow rate generating unit of the rotor 13. The output of the slip calculation unit 24 is connected to the input of the time constant calculation unit and integration 25, the output of which is connected to three blocks of rotor phase flow controllers (21, 22, 23), and three phase blocks of rotor flow calculation (18, 19, 20).

Электропривод переменного тока работает следующим образом.Electric AC operates as follows.

Инвертор 1 через датчики 2, 3 фазных токов питает статорные обмотки асинхронного двигателя 4 широтно-модулируемыми импульсами силового напряжения, длительность которых определяется управляющими импульсами, поступающими с выхода ШИМ регулятора тока 6. Формирование задания на блок ШИМ регулятора тока 6 происходит следующим образом. Сигнал задания на скорость ω*2, поступающий с блока задания скорости 9, сравнивается с сигналом текущей скорости вращения ротора ω2, поступающего с датчика скорости 5. Формируемая таким образом разница поступает на вход пропорционально-интегрального регулятора скорости 10, на выходе которого формируется задание на электромагнитный момент.The inverter 1 feeds the stator windings of the induction motor 4 through pulse-width modulated power voltage pulses through the sensors 2, 3 of the phase currents, the duration of which is determined by the control pulses coming from the output of the PWM current regulator 6. The formation of the task on the PWM block of the current regulator 6 is as follows. The speed reference signal ω * 2 from the speed reference block 9 is compared with the signal of the current rotor speed ω 2 from the speed sensor 5. The difference thus formed is fed to the input of the proportional-integral speed controller 10, at the output of which the task is generated at the electromagnetic moment.

Задание на момент поступает на регулятор момента 11. Работа блока проходит в два этапа. На первом этапе вычисляется модуль вектора потокосцепления ротора исходя из задания на момент и условия, что угол между векторами тока статора и потокосцепления ротора должен быть равен 45°, по формулеThe task for the moment is supplied to the torque regulator 11. The unit operates in two stages. At the first stage, the module of the rotor flux linkage vector is calculated based on the task at the moment and the condition that the angle between the stator current vectors and the rotor flux linkage should be equal to 45 °, according to the formula

Figure 00000002
Figure 00000002

где Lr - индуктивность ротора, рn - число пар полюсов асинхронного электродвигателя. Выбор значения угла в 45° осуществлен из условия минимизации потребления тока статора векторным электроприводом при формировании момента по формулеwhere L r is the inductance of the rotor, p n is the number of pairs of poles of the induction motor. The choice of the angle of 45 ° was carried out from the condition of minimizing the stator current consumption by a vector electric drive when forming the moment according to the formula

Figure 00000003
Figure 00000003

где Lm - взаимная индуктивность фаз, φr - угол между вектором тока статора и потокосцеплением ротора.where L m is the mutual inductance of the phases, φ r is the angle between the stator current vector and the rotor flux linkage.

На втором этапе работы регулятора момента модуль заданного потокосцепления, вычисленный на предыдущем этапе, ограничивается по максимуму, равному значению насыщения магнитопровода двигателя ψr mах.At the second stage of operation of the torque regulator, the module of the given flux linkage calculated at the previous stage is limited to a maximum equal to the value of the saturation of the motor magnetic circuit ψ r max .

Таким образом, в дальнейшей работе системы векторного управления насыщение не учитывается.Thus, in the further operation of the vector control system, saturation is not taken into account.

Задание на момент с регулятора скорости 10, а также задание на модуль потокосцепления ротора с регулятора момента служат входными значениями блока задания тангенса угла 12, по формуламThe moment reference from the speed controller 10, as well as the reference to the rotor flux linkage module from the torque controller, are the input values of the angle tangent reference block 12, according to the formulas

Figure 00000004
Figure 00000004

Этот блок необходим для обеспечения заданного значения электромагнитного момента в случае ограничения модуля потокосцепления ротора по максимуму. В этом случае необходимый угол будет больше оптимального.This block is necessary to ensure a given value of the electromagnetic moment in the case of limitation of the rotor flux linkage module to the maximum. In this case, the required angle will be more than optimal.

Блок формирования частоты вращения магнитного потока ротора 13, в зависимости от текущей частоты вращения ротора ω2 и задания на тангенс поддерживаемого угла между векторами тока статора и потокосцеплением ротора формирует на выходе задание на частоту вращения вектора потокосцепления ротора, при которой в асинхронном электроприводе сформируется необходимый угол между задающими векторами момента. Формула имеет следующий видThe unit for generating the rotational speed of the magnetic flux of the rotor 13, depending on the current rotor speed ω 2 and setting the supported angle between the stator current vectors and the rotor flux link, generates at the output a target for the rotational flux vector of the rotor, at which the required angle is formed in the asynchronous electric drive between the driving vectors of the moment. The formula is as follows

Figure 00000005
Figure 00000005

где Т0 - постоянная времени, рассчитываемая от скольжения, равная:where T 0 is the time constant calculated from sliding, equal to:

Figure 00000006
Figure 00000006

где R'2 - приведенное к статору активное сопротивление ротора, s - скольжение рассчитываемое по формулеwhere R ' 2 - reduced to the stator resistance of the rotor, s - slip calculated by the formula

Figure 00000007
Figure 00000007

Знак в уравнении (4) соответствует знаку задания момента М*. Сформированная таким образом частота ω1 наряду с заданием на модуль потокосцепления ротора поступает на вход блока формирования мгновенных значений потокосцепления ротора 14 реализующего формулу:The sign in equation (4) corresponds to the sign of the task of the moment M * . The frequency ω 1 thus formed, along with the task of the rotor flux linkage module, is fed to the input of the instant rotor flux linkage formation unit 14 that implements the formula:

Figure 00000008
Figure 00000008

Сформированные таким образом задания на фазные потокосцепления ротора поступают на входы блоков сравнения 15, 16, 17 соответственно. На этих блоках происходит сравнение заданных мгновенных значений потокосцепления ротора

Figure 00000009
c рассчитанными в блоках обратной связи по потоку ротора 18, 19, 20. Представленный электропривод работает в естественной системе координат, что избавляет от необходимости применять двухфазно-трехфазный преобразователь координат. Мгновенные фазные значения потокосцепления вычисляются в блоках 9, 10, 11 из реальных значений тока по передаточной функции Лапласа, каждая из которых имеет передаточную функцию:The tasks thus formed for phase rotor flux linkages are supplied to the inputs of the comparison blocks 15, 16, 17, respectively. On these blocks, the set instantaneous values of the rotor flux linkage are compared
Figure 00000009
c calculated in the feedback blocks on the flow of the rotor 18, 19, 20. The presented drive operates in a natural coordinate system, which eliminates the need to use a two-phase-three-phase coordinate converter. The instantaneous phase values of flux linkage are calculated in blocks 9, 10, 11 of the real current values by the Laplace transfer function, each of which has a transfer function:

Figure 00000010
Figure 00000010

где ψr(р), Is(р) - операторное изображение потокосцепления ротора и тока фазы статора, р - оператор Лапласа, Lm - взаимная индуктивность фазы АД.where ψ r (p), I s (p) is the operator image of the flux linkage of the rotor and the stator phase current, p is the Laplace operator, L m is the mutual inductance of the AD phase.

Мгновенное значение потока ротора не прямо пропорционально току, а изменяется по апериодическому закону, постоянная времени которого является функцией скольжения (5), рассчитываемого в блоке 24. Регуляторы потокосцепления 21, 22, 23 имеют передаточную функцию:The instantaneous value of the rotor flux is not directly proportional to the current, but varies according to an aperiodic law, the time constant of which is a slip function (5), calculated in block 24. The flux linkage regulators 21, 22, 23 have a transfer function:

Figure 00000011
Figure 00000011

где Тф- постоянная времени фильтра Баттерворса, принимается равной по величине обратно пропорциональной частоте операций сравнения ШИМ регулятора тока 6. На выходе регуляторов потока ротора формируются задания на мгновенные фазные токи статора

Figure 00000012
которые наряду с действительными значениями (Isa, Isb, Isc) поступают на вход импульсного регулятора тока. Сигнал мгновенного фазного тока Isb рассчитывается на сумматоре 7 через мгновенные фазные значения токов (Isa, Isc), поступающих с датчиков тока 2, 3.where T f is the Butterworth filter time constant, taken equal to the inverse proportion to the frequency of the PWM comparison operations of the current regulator 6. At the output of the rotor flow controllers, tasks for instantaneous stator phase currents are generated
Figure 00000012
which, along with the actual values (I sa , I sb , I sc ) are fed to the input of the pulse current regulator. The signal of the instantaneous phase current I sb is calculated on the adder 7 through the instantaneous phase values of the currents (I sa , I sc ) coming from the current sensors 2, 3.

На фиг.2. показана зависимость величины тока статора от угла между векторами тока статора и потока ротора, построенная в относительных единицах. Из графика зависимости видно как меняется угол между векторами тока статора в естественной характеристике при увеличении нагрузки на валу асинхронного двигателя и изменение тока статора, необходимого на его формирование. Как показывает график, при номинальной загрузке достигается уменьшение тока статора на 9%, по отношению к приводу работающему напрямую от сети.In figure 2. The dependence of the stator current on the angle between the stator current and rotor flux vectors, shown in relative units, is shown. The dependence graph shows how the angle between the stator current vectors in the natural characteristic changes with increasing load on the shaft of the induction motor and a change in the stator current required for its formation. As the graph shows, at rated load, the stator current is reduced by 9%, in relation to the drive working directly from the network.

Преимущество предлагаемого электропривода переменного тока заключается:The advantage of the proposed AC electric drive is:

- в работе с реальной трехфазной системой координат, что избавляет от многочисленных преобразований;- in working with a real three-phase coordinate system, which eliminates the numerous transformations;

- в учете динамики изменения фазных значений потока ротора в зависимости от изменения фазных значений тока статора, что повышает точность и скорость протекающих процессов.- taking into account the dynamics of changes in the phase values of the rotor flux depending on the change in the phase values of the stator current, which increases the accuracy and speed of the ongoing processes.

Список используемой литературыBibliography

1. Патент СССР №548220, кл. Н 02 Р 5/40 "Электропривод с асинхронной машиной" Феликс Блашке. Приоритет 10.08.1970. Опубл. 25.02.77. Бюл. №7.1. USSR patent No. 544820, cl. Н 02 Р 5/40 "Electric drive with asynchronous machine" Felix Blaschke. Priority 08/10/1970. Publ. 02/25/77. Bull. Number 7.

2. Патент РФ №1515322, кл. Н 02 Р 7/42 "Электропривод переменного тока" Мищенко В.А. Приоритет 11.05.1984. Опубл. 15.10.89. Бюл. №38.2. RF patent No. 1515322, cl. Н 02 Р 7/42 "Electric drive of alternating current" Mishchenko V.A. Priority 05/11/1984. Publ. 10/15/89. Bull. No. 38.

Claims (1)

Электропривод переменного тока, содержащий трехфазный инвертор, два силовых выхода которого через датчики фазного тока подключены к двум статорным обмоткам асинхронного двигателя, а управляющие входы инвертора соединены с выходами блока ШИМ-регулятора тока, датчик скорости, установленный на валу асинхронного двигателя, выход которого соединен с отрицательным входом блока сравнения, положительный вход которого подключен к блоку задания скорости, а выход блока сравнения подключен к входу пропорционально-интегрального регулятора скорости, отличающийся тем, что третий силовой выход инвертора напрямую соединен с третьей обмоткой статора двигателя, выход пропорционально-интегрального регулятора скорости соединен с входом регулятора момента, выход которого подключен к первому входу блока формирования задания мгновенных значений потокосцепления ротора, имеющего три фазных выхода, каждый из которых соединен с положительным входом одного из трех фазных блоков сравнения потока ротора, отрицательные входы которых соединены с фазными блоками расчета потока фазы ротора, а выходы трех фазных блоков сравнения потока ротора соединены с входами регуляторов фазных потоков ротора двигателя, выходы которых поступают на три первые входа блока ШИМ-регулятора тока, шесть выходов которого соединены с шестью управляющими входами трехфазного инвертора, выходы двух датчиков фазного тока соединены с входом сумматора токов, а также соединены с двумя входами блока ШИМ-регулятора тока, а также соединены со входами двух фазных блоков расчета потока фазы ротора двигателя, выход сумматора токов соединен с входом третьего фазного блока расчета потока фазы ротора и входом ШИМ-регулятора тока, выход пропорционально-интегрального регулятора скорости соединен с первым входом блока задания тангенса угла, выход регулятора момента соединен со вторым входом блока задания тангенса угла, выход которого соединен с первым входом блока формирования частоты вращения магнитного потока ротора, второй вход которого соединен с выходом датчика скорости, выход блока формирования частоты вращения магнитного потока ротора соединен со вторым входом блока формирования задания мгновенных значений потокосцепления ротора, а также соединен с первым входом блока расчета скольжения, выход датчика скорости подключен к второму входу блока расчета скольжения, выход которого соединен с входом блока расчета постоянной времени интегрирования, выход которого соединен с тремя блоками регуляторов фазных потоков ротора и тремя фазными блоками расчета потока ротора.An AC electric drive containing a three-phase inverter, two power outputs of which are connected through the phase current sensors to two stator windings of the induction motor, and the control inputs of the inverter are connected to the outputs of the PWM current regulator unit, a speed sensor mounted on the shaft of the asynchronous motor, the output of which is connected to the negative input of the comparison unit, the positive input of which is connected to the speed reference unit, and the output of the comparison unit is connected to the input of the proportional-integral speed controller characterized in that the third power output of the inverter is directly connected to the third winding of the stator of the motor, the output of the proportional-integral speed controller is connected to the input of the torque regulator, the output of which is connected to the first input of the unit for generating the instantaneous values of the rotor flux linkage having three phase outputs, each of which is connected to the positive input of one of the three phase rotor flow comparison blocks, the negative inputs of which are connected to the phase blocks of the rotor phase flow calculation, and the outputs of the three phase rotor flow comparison blocks are connected to the inputs of the motor rotor phase flow controllers, the outputs of which go to the first three inputs of the PWM current regulator block, the six outputs of which are connected to the six control inputs of the three-phase inverter, the outputs of two phase current sensors are connected to the input of the current adder as well as connected to two inputs of the PWM current controller block, and also connected to the inputs of two phase blocks for calculating the flow of the phase of the motor rotor, the output of the current adder is connected to the input of the third phase of the rotor phase flow calculation unit and the input of the PWM current controller, the output of the proportional-integral speed controller is connected to the first input of the angle tangent setting unit, the output of the torque controller is connected to the second input of the angle tangent setting unit, the output of which is connected to the first input of the rotation frequency generating unit the rotor magnetic flux, the second input of which is connected to the output of the speed sensor, the output of the rotor magnetic frequency generating unit is connected to the second input of the task forming unit instantaneous values of the rotor flux linkage, and is also connected to the first input of the slip calculation unit, the output of the speed sensor is connected to the second input of the slip calculation unit, the output of which is connected to the input of the calculation unit of the integration time constant, the output of which is connected to three blocks of rotor phase flow controllers and three phase rotor flow calculation units.
RU2004102144/09A 2004-01-26 2004-01-26 Alternating-current drive RU2254666C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004102144/09A RU2254666C1 (en) 2004-01-26 2004-01-26 Alternating-current drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004102144/09A RU2254666C1 (en) 2004-01-26 2004-01-26 Alternating-current drive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2254666C1 true RU2254666C1 (en) 2005-06-20

Family

ID=35835941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004102144/09A RU2254666C1 (en) 2004-01-26 2004-01-26 Alternating-current drive

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2254666C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447573C1 (en) * 2010-11-02 2012-04-10 Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ГОУ ВПО ЛГТУ) Alternating current electric drive
RU2564991C1 (en) * 2014-05-05 2015-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" Method of control of stand-alone inverter
RU2724128C1 (en) * 2019-09-05 2020-06-22 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ") Asynchronous motor control method
RU2766907C1 (en) * 2021-07-20 2022-03-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) Asynchronous motor extreme control device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447573C1 (en) * 2010-11-02 2012-04-10 Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ГОУ ВПО ЛГТУ) Alternating current electric drive
RU2564991C1 (en) * 2014-05-05 2015-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" Method of control of stand-alone inverter
RU2724128C1 (en) * 2019-09-05 2020-06-22 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ") Asynchronous motor control method
RU2766907C1 (en) * 2021-07-20 2022-03-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) Asynchronous motor extreme control device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104253572B (en) Method and apparatus for stability control of open loop motor drive operation
CN102201777B (en) Control device and control method of induction motor
CN101969289A (en) Gain adjustment for improving torque linearity of motor during working in field weakening zone
CN102780433A (en) Instantaneous torque control method of brushless direct-current motor based on direct-current control
KR20070073685A (en) Maximum torque control system for induction motor
CN109600085B (en) Permanent magnet synchronous motor direct prediction duty ratio control method based on variable control set
Brandstetter et al. Induction motor drive with PWM direct torque control
RU2008139055A (en) FREQUENCY REGULATED ASYNCHRONOUS ELECTRIC DRIVE
RU2396696C2 (en) Alternating current drive
CN106602950B (en) Electric current loop decoupling control method and system based on complex vector
RU2254666C1 (en) Alternating-current drive
RU2313895C1 (en) Alternating current motor
RU2447573C1 (en) Alternating current electric drive
EP3171508A1 (en) Method for the scalar control of an induction motor, particularly at low speed operation, and scalar control system for an induction motor
RU2477562C1 (en) Device for control of double-fed motors
CN206323324U (en) A kind of inductive motor control system of electronic pole-changing
CN104767459A (en) Motor control device
Sunter et al. Modelling and simulation of single phase induction motor with adjustable switched capacitor
RU2528612C2 (en) Alternating current electric drive
CN108988720B (en) Three-phase asynchronous motor controller based on slip automatic optimization and control method
RU2422979C1 (en) System of asynchronous motor speed vector control
RU2512873C1 (en) Alternating current electric drive
RU2625720C1 (en) Device for controlling double-fed motor
RU2582202C1 (en) Alternating current drive
RU2766907C1 (en) Asynchronous motor extreme control device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060127