CH647365A5 - Verfahren und vorrichtung zum regeln eines asynchronmotors. - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum regeln eines asynchronmotors. Download PDF

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CH647365A5
CH647365A5 CH4869/78A CH486978A CH647365A5 CH 647365 A5 CH647365 A5 CH 647365A5 CH 4869/78 A CH4869/78 A CH 4869/78A CH 486978 A CH486978 A CH 486978A CH 647365 A5 CH647365 A5 CH 647365A5
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control
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CH4869/78A
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Dmitrij Borisovic Izosimov
Asif Sabanovic
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Energoinvest Oour Inst
Iat Inst Problem Upravleni
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln eines Asynchronmotors, der von einem Wechselrichter mit Schaltelementen gespeist wird, bei welchem Verfahren Fehlersignale und Signale für die Komponenten des Rotorflusses erzeugt werden, sowie eine Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens.
Das Verfahren ist insbesondere geeignet zum Regeln des Drehmoments oder der Winkelbeschleunigung oder der Winkelgeschwindigkeit oder der Rotorwinkelposition oder des Statorstroms und des magnetischen Flusses oder der magneti-sierenden Stromkomponente in einem Drei-Phasen-Asyn-chronmotor, der von einem Wechselrichter mit Schaltelementen gespeist wird.
Bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Regeln eines Asynchronmotors, der von einem Wechselrichter mit Schaltelementen gespeist wird, werden der magnetische Fluss und das elektrische Drehmoment des Asynchronmotors als Regeigrössen verwendet, um die Amplitude und Frequenz des Eingangssignals für einen Modulator, der die logischen Signale zum Steuern der Schaltelemente im Wechselrichter bildet, zu ändern. Dadurch werden die Amplitude und die Frequenz der ersten Harmonischen der oder des vom Wechselrichter zum Asynchronmotor gelieferten Spannung bzw. Stroms in Abhängigkeit von den Regeigrössen geändert. Diese Verfahren beruhen auf der Regelung der orthogonalen Komponenten des Statorstroms, die in einem Koordinatensystem, das in der Richtung des magnetischen Flusses orientiert ist, darstellbar sind und/oder der Berechnung des Effektivwerts derjenigen Statorspannung, bei der vorgegebene Werte der Komponenten des Statorstroms erreicht werden und der nachfolgenden Aussteuerung der berechneten Spannungswerte.
Als Regelvorrichtung für den magnetischen Fluss wird ein PI-Regelgerät verwendet, das die in der Richtung des magnetischen Flusses des Asynchronmotors orientierte Komponente des Statorstroms sowie die orthogonale Komponente des Motorstroms beeinflusst. Die Regelung der Winkelgeschwindigkeit des Rotors wird direkt mit Hilfe eines PI-Regelgeräts für die Winkelgeschwindigkeit durchgeführt, das den Sollwert für ein Drehmoment-PI-Regelgerät einstellt. Zum Berechnen der angestrebten Effektivspannung der als Speisespannungsquelle verwendeten Wechselrichter werden an die Parameter des Synchronmotors angepasste Funktionsgeneratoren verwendet.
Solche Vorrichtungen sollten eine grosse Regelgenauigkeit ermöglichen, die aber in der Praxis von der Instabilität verschiedener Parameter stark beeinflusst wird, beispielsweise von den einzelnen Bauteilen der Regelvorrichtung, dem Asynchronmotor, dem Wechselrichter und der Steuerschaltung. Praktisch ist es darum unmöglich die angestrebte Regelgenauigkeit zu erreichen.
Es ist darum das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein neues Verfahren für die wirksame und sichere Regelung eines Asynchronmotors, der von einem Wechselrichter mit Schaltelementen gespeist wird, anzugeben, welches Verfahren nur geringe Empfindlichkeit gegen Änderungen der Parameter des Asynchronmotors, des Wechselrichters und der Steuerschaltung aufweist.
Erfindungsgemäss wird dieses Ziel mit einem Verfahren der eingangs genannten Art erreicht, das dadurch gekennzeichnet ist, dass aus der Summe jedes Fehlersignals und dessen zeitlichen Ableitungen zuerst analoge Umschaltsignale und danach aus diesen analogen Umschaltsignalen und aus den Signalen für die Komponenten des Rotorflusses digitale Umschaltsignale gebildet werden, welche digitalen Umschaltsignale logisch miteinander verknüpft werden, um Steuersignale für die Schaltelemente im Wechselrichter zu bilden, welche Steuersignale die Bedingung für die Gleitrege
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lung erfüllen, und deren Vorzeichen denen der Geschwindigkeitsänderung der Umschaltsignale entgegengesetzt sind.
Durch die Einführung der Gleitregelung in die von dem Asynchronmotor, den Messwertgebern für die Ist-Werte der Regelveränderlichen, den elektronischen Regelkreisen und dem Wechselrichter gebildete Regelschleife ermöglicht das erfindungsgemässe Verfahren die Einhaltung der Soll-Werte der Regelveränderlichen und insbesondere des elektrischen Drehmoments der Winkelbeschleunigung, der Winkelgeschwindigkeit, der Winkelposition oder des magnetischen Flusses ganz wesentlich zu verbessern.
Die Gleitregelung zeichnet sich durch eine hohe Frequenz der Änderung der Steuersignale und folglich der Wechselrichterphasenspannungen aus, wobei die Umschaltsignale, aus denen diese Steuersignale gebildet werden, veränderbare Vorzeichen aufweisen, deren Änderung durch das Kommutie-ren der Wechselrichterspannung bewirkt wird, und die Steuersignale für die Schaltelemente des Wechselrichters aus den Vorzeichen der Umschaltsignale bestimmt werden.
Die Amplituden der Umschaltsignale mit den veränderbaren Vorzeichen sind klein, weshalb eine grosse Regelgenauigkeit erreicht werden kann. Für die Gleitregelung (in den USA als «sliding mode» bezeichnet) gelten Bedingungen, die in der Form von Ungleichungen bezüglich des Werts der Spannungen der kommutierenden Phase darstellbar sind. Diese Bedingungen verlangen beispielsweise, dass die Vorzeichen der Umschaltsignale und die Vorzeichen der Änderung von deren Amplituden entgegengesetzt sein müssen. Auf diese Weise kann eine bisher nicht mögliche Konstanz der Regelung der Parameter des Asynchronmotors, des Wechselrichters und der Speisespannungsquelle erreicht werden. Das erfindungsgemässe Regelverfahren erfordert zum Steuern der Schaltelemente des Wechselrichters keine Signale, die dem Effektivwert der Speisespannung für den Motor proportional sind und keine nachfolgende Aussteuerung dieser Signale,
weil der zur Speisung des Asynchronmotors erforderliche Effektivwert der Spannung durch rasch aufeinanderfolgende Änderungen der Vorzeichen der Umschaltsignale und dadurch bewirkte rasch aufeinanderfolgende Kommutierung der Schaltelemente des Wechselrichters in einer geschlossenen Schleife automatisch gebildet wird.
Um dieses zu erreichen, werden bei dem erfindungsge-mässen Verfahren zuerst Umschaltsignale und daraus Steuersignale für die Schaltelemente gebildet, was ermöglicht, dass die Umschaltsignale und die Geschwindigkeit der Änderung dieser Signale entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen.
Die Umschaltsignale werden in der Form von linearen Kombinationen der Fehlersignale und deren zeichlichen Ableitungen gebildet, so dass die Geschwindigkeit der Änderung der Umschaltsignale explizit von den Phasenspannungen des Asynchronmotors abhängt. Das ermöglicht weiter, die erforderlichen Vorzeichen für die Geschwindigkeit der Änderung auf Grund der Auswahl einer von mehreren Kombinationen der zugleiteten Phasenspannungen oder Kombinationen von kommutierenden Schaltelementen zu bilden.
Die Bildung der Steuersignale für die Schaltelemente des Wechselrichters wird auf Grund der Umschaltsignale und der Vorzeichen der Komponenten des Phasenflusses ausgeführt. Um die Gleitregelung zu ermöglichen, wird dafür gesorgt,
dass die Vorzeichen der Umschaltsignale und die der Geschwindigkeit von deren Änderung entgegengesetzt sind.
Nachfolgend wird die Erfindung mit Hilfe der Figuren beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 das Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens,
Fig. 2 das detaillierte Blockschaltbild eines Bausteins der Vorrichtung gemäss der Fig. 1,
Fig. 3 das detaillierte Blockschaltbild eines gegenüber der Fig. 2 modifizierten Bausteins der Vorrichtung gemäss der Fig. 1,
Fig. 4 das detaillierte Blockschaltbild eines anderen gegenüber der Fig. 2 modifizierten Bausteins der Vorrichtung gemäss der Fig. 1,
Fig. 5 das Blockschaltbild eines Wechselrichters mit Schaltelementen zum Erläutern der Arbeitsweise der Vorrichtung gemäss der Fig. 1,
Fig. 6 und 7 ein Vektordiagramm zum Erläutern der Arbeitsweise der Vorrichtung gemäss der Fig. 1,
Fig. 8 ein Vektordiagramm zum Erläutern des Verfahrens zur Strombegrenzung,
Fig. 9 das Blockschaltbild von Signalgebern und Schaltern für die Strombegrenzung und
Fig. 10 das Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung mit einem Strombegrenzer gemäss der Fig. 9.
Die Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Regeln eines Asynchronmotors entsprechend dem erfindungsgemässen Verfahren. Die Vorrichtung enthält einen Wechselrichter I, dessen Schaltelemente eine von einer Speisespannungsquelle 2 zugeleitete Gleichspannung 2U0 kom-mutiert. Weiter ist ein Asynchronmotor 4 gezeigt, an dessen Welle eine Last 3 gekoppelt ist. Dem Motor 4 sind Messwertgeber 5,6 für die Momentanwerte der Regelveränderlichen X) und x2, beispielsweise die Winkelgeschwindigkeit und den magnetischen Fluss des Motorrotors zugeordnet, sowie weitere Messwertgeber 7, 8, 9 für die Momentanwerte der Komponenten des Rotorflusses ®T, ®s> ®R. die Ausgangssignale der Messwertgeber 5, 6 werden an die Komparatoren 11 bzw. 10 geleitet, wo sie mit den vorgegebenen Soll-Werten x2o, x10 der Regeigrössen verglichen werden. Die Ausgangssignale Axi, Ax2 der Komparatoren werden an die Bausteine 12, 13 geleitet, die als Signalgeber ausgebildet sind, an deren Ausgängen analoge Umschaltsignale sj, s2 erscheinen. Diese analogen Umschaltsignale und die Ausgangssignale ®T, ®s, ®r der Messwertgeber 7, 8,9 werden an die Eingänge von Bausteinen 14, 15,16, 17,18 geleitet, welche nichtlineare, hystereseartige Kennlinien aufweisen und an deren Ausgängen digitale Umschaltsignale sgn sj, sgn s2 und sgn ®R, sgn ®s, sgn erscheinen. Diese digitalen Umschaltsignale werden dann an einen logischen Baustein 19 geleitet, der die Steuersignale sgn UR, sgn Us, sgn Ux für die Schaltelemente im Wechselrichter 1 erzeugt.
Beim Betrieb der beschriebenen Vorrichtung werden die von den Messwertgebern 5,6 gemessenen Ist-Werte
Xi und x2
in den Komparatoren 10, 11 mit den Sollwertsignalen Xio und x20
verglichen. Das Ergebnis dieses Vergleichs sind die Fehlersignale
Axi und Ax2
die an die Umschaltsignalgeber i2,13 geführt werden, an deren Ausgängen dann die aus linearen Kombinationen der Fehlersignale und deren zeitlichen Ableitungen gebildeten Ausgangssignale S|, s2 erscheinen. Dabei versteht sich, dass die Umschaltsignalgeber in Abhängigkeit von der verwendeten Regelgrösse unterschiedlich aufgebaut sind.
Wird als Regelgrösse die Komponente I2 des Statorstroms,
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die orthogonal zur Richtung des magnetischen Flusses im Motor gerichtet ist, verwendet, dann gilt für das analoge Umschaltsignal:
Si= Àia-
In Fig. 2 ist der Aufbau eines zum Bilden dieses analogen Umschaltsignals geeigneten Bausteins gezeigt.
Wird als Regelgrösse das elektrische Drehmoment m verwendet, dann gilt entsprechend:
s,=AM.
Zum Bilden dieses analogen Umschaltsignals kann ebenfalls der in Fig. 2 gezeigte Baustein verwendet werden.
Wird als Regelgrösse die Winkelbeschleunigung E des Rotors verwendet, dann gilt gleichermassen:
Si=AE.
Auch zum Bilden dieses analogen Umschaltsignals kann ein Baustein gemäss der Fig. 2 verwendet werden.
Wird als Regelgrösse die Winkelgeschwindigkeit N verwendet, dann gilt:
s i = c • AN + dAN/dt ; mit c=const
Die Fig. 3 zeigt den Aufbau eines zum Bilden dieses analogen Umschaltsignals geeigneten Bausteins.
Wird als Regelgrösse die Winkelposition 9 des Rotors verwendet, dann gilt:
si = ci • A0 + C2 • dA0/dt+d20/dt2 ; mit Cj, c2 = const
In Fig. 4 ist der Aufbau eines zum Bilden dieses analogen Umschaltsignals gezeigter Baustein gezeigt.
Wird als Regelgrösse die kolinear zur Richtung des magnetischen Flusses gerichtete magnetisierende Stromkomponente Id verwendet, dann gilt wieder:
s2 = AId
Zum Bilden dieses analogen Umschaltsignals kann wiederum der in Figur 2 gezeigte Baustein verwendet werden.
Wird schliesslich als Regelgrösse der Flusswert ® verwendet, dann gilt für das Umschaltsignal:
s2 = c • A§ + dA§/dt ; mit c = const
Dieses analoge Umschaltsignal kann ebenfalls mit einem Baustein gemäss der Figur 3 erzeugt werden.
Die Bausteine 14, 15,16,17,18 mit der hystereseartigen Kennlinie bilden digitale Umschaltsignale, deren Vorzeichen gleich dem ihrer Eingangssignale, d.h. der analogen Umschaltsignale sj, s2 bzw. der Komponenten <DR, Os, Or des Rotorphasenflusses des Asynchronmotors ist. Die digitalen Ausgangssignale sgn sl5 sgn s2, sgn <t»R, sgn ®s> sgn ®T dieser Bausteine werden in dem logischen Baustein 19 entsprechend der Tabelle 1 zu Steuersignalen sgn UR, sgn Us, sgn UT für die Schaltelemente in dem Wechselrichter 1 verarbeitet. In der Tabelle 1 sind die Kombinationen gleicher Eingangssignale (sgn ®R, sgn Os, sgn ®T) bzw. (+ 1, +1, +1) nicht berücksichtigt, weil sie einem Flusswert Null entsprechen, in welchem Fall das Ausgangssignal des logischen Bausteins irgendeinen Wert haben kann, vorausgesetzt, dass die Speisespannung des Motors nicht Null ist.
Tabelle 1
Eingangssignale Aus gangssignale s sgn <Dt sgn ®s sgn ®R sgn st sgn2 sgn UR sgn Us sgn UT
-1 -1 1 1 1 1
-1 -1 -1 1
-1 1 1
-1 1
-1 -1 -1 1 1 1 1
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Die Ausgangssignale sgn UR, sgn Us, sgn UT des logischen Bausteins 19 werden derart an den Wechselrichter geleitet, dass die Spannungen der Phasen (gemessen gegen den Mittel-35 punkt der Speisespannung) bezüglich des Vorzeichens mit den Steuersignalen übereinstimmen:
UR = U0sgnUR 40 US = U0 sgn Us
Ut=U0 sgn Uj
In Figur 5 ist das Blockschaltbild eines geeigneten Wech-45 selrichters gezeigt. Die Kommutation der Ausgangsspannung des Wechselrichters bewirkt eine Änderung des Istwerts der Regeigrössen xi, x2 und damit auch der analogen Umschaltsignale Si, s2, weshalb die Vorzeichen der Geschwindigkeitsänderung der Umschaltsignale gemäss dem oben erwähnten so Gesetz für die Bildung der Phasenspannungen entgegensetzt zu den Vorzeichen der Signale sind. In Figur 6 sind die Tra-jektorien der analogen Signale Si und s2 gezeigt, wobei die Pfeile in den Quadranten der (sb s2) = Ebene der Vektoren
55 ( ds_ _ ds] ds2 Ì
t dt dt + dt J
für verschiedene Kombinationen der Vorzeichen der 60 Umschaltsignale Si und s2 darstellen. Es ist offensichtlich,
dass mit einem derartigen Verfahren zur Bildung der Phasenspannungen die Werte S], s2 der analogen Umschaltsignale gleich Null werden, wobei die Genauigkeit der Angleichun-gen an Null diejenige der Werte Als A2 der Hysterese der 63 nichtlinearen Bausteine, welche die Vorzeichen für die digitalen Umschaltsignale bilden, erreichen kann.
Das Angleichen der analogen Signale si, s2 an Null wird durch sehr rasches Kommutieren der Schaltelemente des
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Wechselrichters erreicht, dabei wird das Angleichen weder durch irgendwelche Parameter noch durch äussere Störungen beeinflusst, solange die Bedingungen, wonach die Vorzeichen der Umschaltsignale und die Vorzeichen der Geschwindigkeit ihrer Änderungen entgegengesetzt sind, oder andere Bedingungen für die Aufrechterhaltung der Gleitregelung, erhalten bleiben.
In Figur 7 ist zum besseren Verständnis des Kommutier-verfahrens des Wechselrichters die Bildung von Statorspannung
U = (U„,Uß)
gezeigt. Die Lage der gezeichneten Orte der Statorphasen eR, es, eT des Asynchronmotors und des schraffierten Sektors der Winkelposition des Vektors für den Rotorfluss, der gemäss der Tabelle 1 für die vier möglichen Kombinationen der Vorzeichen der Umschaltsignale si, s2 durch die Werte der Vorzeichen der Phasenflüsse:
sgn 0R= 1 ; sgn Os= -1 ; sgn ®T= - 1
gekennzeichnet ist, entsprechen vier Vektoren der verallgemeinerten Speisespannung Ul5 U2, U3, U4 für den Asynchronmotor (wobei die Kombination der Vorzeichen für die Steuersignale (sgn UR, sgn Us, sgn UT) der Schaltelemente in Klammern angegeben sind).
Wegen der hohen Kommutationsfrequenz der Speisespannungen UR, Us, UT wird eine automatische Mittelwertbildung für diejenige Speisespannung Ue2 erreicht, die zum Angleichen der Umschaltsignale an Null bzw. zum Aufheben der Regelfehler erforderlich ist.
Die Verwendung von Bausteinen mit nichtlinearen, hystereseartigen Kennlinien sowie eines logischen Bausteins und von steuerbaren Schaltelementen, ermöglicht eine Regelvorrichtung mit diskontinuierlichen Regelvorgängen aufzubauen, bei der die Koeffizienten der einzelnen Bausteine und die Werte der Hysterese der nichtlinearen Bausteine so gewählt werden können, dass die Regelgenauigkeit, die Kom-mutierfrequenz der Schaltelemente und die gesamte Vorrichtung der bekannten Theorie der gleitenden Veränderungen diskontinuierlicher Regelsysteme entspricht.
Bei der Realisierung der beschriebenen und in Figur 1 gezeigten Vorrichtung zum Regeln eines Asynchronmotors kann es erforderlich sein, eine zusätzliche Einrichtung zum Begrenzen der Stärke der Phasenströme des Wechselrichters (bzw. der von einem Wechselrichter an einen Motor gelieferten Ströme) zu verwenden. Ein dafür geeignetes Verfahren und eine zu dessen Ausführung geeignete Vorrichtung sind nachfolgend beschrieben.
Das Verfahren besteht in der Einführung von zwei Schwellwerten Pl5 P2 für die Strombegrenzung, deren Beträge tiefer anzusetzen sind als der maximal zulässige Wechselrichterstrom P0 und wobei gemäss der Figur 8 gilt, dass Pf < P2 ist.
Wenn einer der Phasenströme des Wechselrichters den
Schwellwert P| bzw. P2 übersteigt, werden Relaisschaltsignale Oi, 02 gemäss dem folgenden Gesetz gebildet:
n_ f+lwenn Iist>P,i
1 ^-1 wennIist<Pi J
n_ |' + 1 wennIist>P2i
2 ^ - 1 wenn Ijst < P2 J
worin: Iist = (|IR|, |IS|, |IT)-
Die Relaisschaltsignale 02 = 1 und O, = 1 bewirken, dass die analogen Umschaltsignale si, s2 durch andere Umschaltsignale Mi bzw. Vi ersetzt werden. Diese anderen Umschaltsignale sind definiert als: Mi = I x O (Vektorprodukt aus dem Vektor des Statorstroms und dem Rotorfluss des Asynchronmotors) und V = I • O (skalares Produkt des Vektors des Statorstroms und des Vektors des Rotorflusses des Asynchronmotors).
Mit diesem Verfahren der Strombegrenzung können unterschiedliche Funktionen der Regelvorrichtung ausgeführt werden. Für eine Betriebsbedingung, bei der die Magnetisierung des magnetischen Kreises der Anlage erforderlich ist, wird ein maximaler Magnetisierungsstrom 111 = Pi gebildet und der Modul des Rotorflusses wird für die Maximalgeschwindigkeit festgelegt. Für den Fall eines magnetisierten Motors werden die Übergangsvorgänge im mechanischen Untersystem des Motors bei 111 = P2 ausgeführt, womit eine maximale Geschwindigkeit der Änderung sichergestellt ist. Durch eine zeitliche Änderung der Schwellwerte Pj und P2 ist es möglich, das Verfahren an wechselnde Betriebsbedingungen anzupassen und sowohl den Wechselrichter als auch den Asynchronmotor zu schützen.
Die Figuren 9 und 10 zeigen das Blockschaltbild einer zur Ausführung des Verfahrens zur Strombegrenzung geeigneten zusätzlichen Schaltungsgruppe bzw. eine Vorrichtung zum Regeln eines Asynchronmotors mit dieser zusätzlichen Schaltungsgruppe. Diese Schaltungsgruppe enthält einen Baustein 22, in dem aus Signalen, die den Komponenten Oa, Op des Rotorflusses und den Phasenströmen IR, Is, IT des Wechselrichters entsprechen, die Umschaltsignale M) und Vi errechnet werden. Weiter ist ein Baustein 23 vorgesehen, in dem in Übereinstimmung mit den weiter oben angegebenen Bedingungen aus Eingangssignalen, die den Phasenströmen IR, Is, IT entsprechen, die Signale 0|, 02 errechnet werden. Die beiden Bausteine 22, 23 können, wie jedem Fachmann bekannt ist, sowohl in Analog- als auch in Digitaltechnik aufgebaut werden. Zur Schaltungsgruppe gehören noch zwei Relais 20, 21, die den Eingängen der Schwellwertschalter 14 bzw. 15 vorgeschaltet sind und von den Signalen 02 bzw. Oi gesteuert werden. Diese Relais verbinden die Eingänge der Schwellwertschalter mit den Ausgängen der Geber 12,13 für die analogen Umschaltsignale sj, s2, wenn die Steuersignale Oj, 02 positiv sind, und mit den Ausgängen des Bausteins 22, an denen die Umschaltsignale M,, Vi erscheinen, wenn die Steuersignale negativ sind.
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Claims (2)

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1. Verfahren zum Regeln eines Asynchronmotors (4), der von einem Wechselrichter (1) mit steuerbaren Schaltelementen gespeist wird, bei welchem Verfahren Fehlersignale (Axi, Ax2) und Signale für die Komponenten des Rotorflusses (®R, s <5S, Ot) erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Summe jedes Fehlersignals und dessen zeitlichen Ableitungen zuerst analoge Umschaltsignale (si, s2) und danach aus diesen analogen Umschaltsignalen und aus den Signalen für die Komponenten des Rotorflusses digitale Umschaltsig- io naie (sgn S|, sgn s2; sgn Î>R, sgn Os, sgn ®T) gebildet werden, welche digitalen Umschaltsignale logisch miteinander verknüpft werden, um Steuersignale (sgn UR, sgn Us, sgn UT) für die Schaltelemente im Wechselrichter (1) zu bilden, welche Steuersignale die Bedingung für die Gleitregelung erfüllen, 15 und deren Vorzeichen denen der Geschwindigkeitsänderung der Umschaltsignale entgegengesetzt sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der von dem Wechselrichter (1) an den Motor (4) gelieferte Strom begrenzt wird, gekennzeichnet durch das Vorgeben von begrenzenden 20 Schwellwerten (Pj, P2), mit denen die Ströme (IR, Is, IT) in den Phasen des Wechselrichters (1) verglichen werden, um logische Schaltsignale (Ot, 02) zu bilden, die in ihrem einen Zustand bewirken, dass als analoge Umschaltsignale (s1; s2)
die linearen Kombinationen der Fehlersignale und deren zeit- 25 liehe Ableitungen verwendet werden, und in ihrem anderen Zustand bewirken, dass als analoge Umschaltsignale (VI; Mi) das skalare und das Vektorprodukt des Rotorflusses und des Statorstroms des Asynchronmotors verwendet werden.
3. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens gemäss 30 Anspruch 1, enthaltend Bausteine (10, 11) zum Bilden von Fehlersignalen (AxI; Ax2), Messwertgeber (7, 8,9) für die Komponenten (®T, ®s, <5R) des Rotorphasenflusses und einen Wechselrichter (1) mit steuerbaren Schaltelementen, dessen Ausgänge mit den Statorwicklungen des Asynchron- 35 motors (4) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass für eine erhöhte Regelgenauigkeit und verringerte Empfindlichkeit auf äussere Störungen, weitere Bausteine (12,13) zum Bilden von analogen Umschaltsignalen (s,, s2) sowie zwei Gruppen nichtlinearer Bausteine (14, 15 bzw. 16,17,18) mit "0 hystereseartiger Kennlinie und eine Logikschaltung (19) vorgesehen sind, wobei der Eingang jedes der Bausteine (12,13) zum Bilden von analogen Umschaltsignalen mit dem Ausgang eines zugeordneten Komparators (10,11) zum Bilden eines Fehlersignals (Ax,, Ax2) verbunden ist, und der Eingang 45 jedes der nichtlinearen Bausteine (14,15) der ersten Gruppe mit dem Ausgang eines der Bausteine (12,13) zum Bilden von analogen Umschaltsignalen (sj, s2) verbunden ist und der Eingang jedes der nichtlinearen Bausteine (16,17,18) der zweiten Gruppe mit dem Ausgang eines der Messwertgeber (7, 8, so 9) für die Komponenten (®T, Os, <t>R) des Rotorphasenflusses verbunden ist und jeder der Eingänge der Logikschaltung (19) mit dem Ausgang eines der nichtlinearen Bausteine (14,15, 16,17,18) verbunden ist und die Ausgänge der Logikschaltung, die die logischen Eingangssignale entsprechend einem 55 eingegebenen Logikschema verknüpft mit den Steuereingängen der Schaltelemente in dem Wechselrichter (1) verbunden sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3 zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 2, weiter gekennzeichnet durch einen eo Baustein (23) zum Bilden von logischen Schaltsignalen (0|,
02) und einen Baustein (22) zum Errechnen des skalaren und des Vektorprodukts (Mi, Vi) aus dem Rotorfluss und dem Statorstrom, deren Ausgänge mit der Erregerwicklung bzw. einem Signaleingang an Umschaltern (20,21) in den Ein- 65 gangsleitungen zu den nichtlinearen Bausteinen (14,15) der • ersten Gruppe verbunden sind.
CH4869/78A 1977-05-06 1978-05-05 Verfahren und vorrichtung zum regeln eines asynchronmotors. CH647365A5 (de)

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