CN1355601A - 用于无传感器的三相交流传动的安全速度监测系统 - Google Patents

用于无传感器的三相交流传动的安全速度监测系统 Download PDF

Info

Publication number
CN1355601A
CN1355601A CN01138558A CN01138558A CN1355601A CN 1355601 A CN1355601 A CN 1355601A CN 01138558 A CN01138558 A CN 01138558A CN 01138558 A CN01138558 A CN 01138558A CN 1355601 A CN1355601 A CN 1355601A
Authority
CN
China
Prior art keywords
control signal
1tas6
1tas1
point
2tas1
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
CN01138558A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1230973C (zh
Inventor
冈特·施韦西格
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of CN1355601A publication Critical patent/CN1355601A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1230973C publication Critical patent/CN1230973C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/0833—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors for electric motors with control arrangements
    • H02H7/0844—Fail safe control, e.g. by comparing control signal and controlled current, isolating motor on commutation error
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/12—Stator flux based control involving the use of rotor position or rotor speed sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本发明可对用逆变器(W)驱动的所有无传感器的三相交流电动机(M)实现速度监测的安全功能,其方式是,在两个近似的冗余系统(S1、S2)中对求得的定子频率给定值(Φs)在两个通道上进行限制及监测,其中在各系统(S1、S2)中由它导出用于逆变器整流元件(T1…T6)的相应的控制信号(1TAS1…1TAS6、2TAS1…2TAS6),其在两个监测电子部分(U1、U2)中相互比较。在识别到误差时在两个通道上执行关断(IL3、X3、IL4、X4)。此外另一方面,本发明的电路设计是强制动态性的。

Description

用于无传感器的三相交流传动的安全速度监测系统
                        技术领域
本发明涉及一种通过逆变器、尤其整流器桥式电路的逆变器在无组合传感器系统时用于三相交流电动机的状态/位置及转速检测的传动控制。
在工业自动化技术——例如数控机床及机器人的电传动应用中，力图对人和机器进行尽可能强地保护。借助一种用于电动机的“安全速度”功能将保证：在单个误差情况下电机或电动机仍可被控制，以便能执行尽可能不带来危险的运动。
相应的安全功能迄今主要使用在机床领域中。在这方面安全功能的基础通常主要是组合在电动机中用于状态/位置及转速检测的传感器系统。对于另外的领域、如生产机器等，这种安全功能同样愈来愈被人感兴趣。在这些领域中通常使用无传感器的三相交流电动机及与此关联的所谓变频器。但这些无传感器的三相交流电动机迄今不能提供安全功能。
                         背景技术
迄今公知的仅是“安全停止”功能。对此用于线路晶体管的控制信号被“安全”闭锁，专业人员称此概念为“脉冲闭锁”。由此防止了电动机的无意再起动。
在此情况下“安全”一词应被表达为：在职业人员及职业人员团体的意义上应满足对工作安全性的相应的要求。
这里在对人和机器保护的误差识别方面存在基本要求，即对于这种无传感器的三相交流电动机的传动应提供“安全速度”的功能。
所有迄今所推行的用于实现这种功能的解决方案失败在检测的(或由电流及电压计算的)转速的精确度或动态指标上。并且对于由控制逆变器的晶体管控制信号来恢复定子频率至今还未公知任何满意的解决方案。
                        发明内容
本发明的目的在于建立用于对无传感器的三相交流传动的安全速度监测的传动控制。
根据本发明该目的将通过使用逆变器的对于三相交流电动机的传动控制装置来达到，该装置具有
-第一系统及第二系统，用于对逆变器的整流元件产生在未受干扰运行时冗余的第一组控制信号及第二组控制信号；其方式在于
-系统被施加转速给定值，借助该给定值(Sollwert)可导出一个与转速给定值基本成正比的频率给定值，以产生第一组控制信号，该值通过通信接口提供给另一系统用于产生第二组控制信号；其中
-在相应的系统中相应的频率给定值可被限制和/或监测；其中
-设置了用于监测的第一及第二控制信号组的两个误差探测装置；其中第一及第二控制信号组的一部分相应的控制信号在第一误差探测装置中相互比较，及其余相应的控制信号在第二误差探测装置中相互比较；其中
-在相应的控制信号相互有偏差的情况下，通过相应的误差探测装置在两条通道上使逆变器的整流元件关断。
在逆变器具有连接成桥式电路的整流元件时，则被认为特别有利，此时
-在相应的控制信号相互有偏差的情况下，通过误差探测装置使整流元件上桥臂用的脉冲闭锁；
-通过另一误差探测装置使整流元件下桥臂用的脉冲闭锁。
在此情况下，在技术实现上被证明特别有效的是，使用定子频率给定值作为用于产生这两组控制信号的、实质上与转速给定值成正比的给定值。
根据本发明的另一优选型式，可尤其好地用于异步电动机，其方式在于，
-施加转速给定值的系统包括具有积分转速调节器的计算装置，其(已知电动机数据)借助转速给定值及相应的相电流值除相应的定子频率给定值外还输出相应的滑差频率给定值，定子电压给定幅值及在转子磁通坐标系统中的负载角；借助其
-通过两个系统的相应的调节单元产生相应的相电压值，以控制相应的控制组件，用于产生相应的控制信号。
在同步电动机的情况下，其方式相对应，但上述的滑差频率值等于零。
其中
-第一误差探测装置用于监测上桥臂的整流元件的相应的控制信号；及
-第二误差探测装置用于监测下桥臂的整流元件的相应控制信号时
可实现尤其简单的误差探测装置。
这可特别有利地这样来实现，各误差探测装置所监测的整流元件的相应的控制信号相互逻辑异或连接及其结果逻辑地连接成总误差信号。
技术成本上特别合理的实施仅使用控制信号组来控制逆变器的整流元件。
其中
-相应的光电耦合器用于将控制信号传送给整流元件；
-其中在误差情况下通过误差探测装置使相应的控制信号所属的光电耦合器的电源电压关断；
可一方面使传动控制的安全度进一步提高，另一方面使用于关断控制信号的技术成本减少。
其可这样地进一步简化，即在误差情况下通过误差探测装置使各相关的桥臂所属的光电耦合器的电源电压关断。
其中
-具有用于强制动态操作两个脉冲闭锁路径的装置；
-通过该装置将干扰信号加到产生控制信号组的给定值上；及
-读入用于控制逆变器上桥臂整流元件及下桥臂整流元件的电源电压。
可使根据本发明的装置的安全度进一步提高。
被证明尤其有意义的是，读入的电源电压用于顺序地对逆变器上桥臂整流元件及下桥臂整流元件进行控制。
安全度的进一步提高还可如此达到，即
-具有用于强制动态操作给定值的限制值、尤其是定子频率给定值的限制值的装置；通过该装置
-在两个系统中将相应的测试信号加到产生控制信号组的给定值上；
-使所产生的相应的限制值信号相比较，尤其是通过交叉方式进行数据比较。
                        附图说明
通过下面结合示例性地示出一例的附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中附图以原理图形式表示为：
图1是根据本发明的具有“安全速度”功能的传动控制的传动系统的电路框图；
图2是两个这样的传动系统的内部结构的电路框图；
图3表示在相应的调节中确定或处理得到的传动控制参数的矢量图；及
图4是两个误差探测装置的内部结构及其与两个传动控制系统的连接的框图。
                       具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本发明的实施例。
图1的示图中借助具有异步电动机传动控制的传动系统的电路框图表示“安全速度”功能的一种可能的技术实施。该传动系统通过逆变器W供电的三相交流电动机M组成，该逆变器具有布置成桥式电路的作为整流元件的IGBT晶体管T1至T6。各晶体管T1至T6配有空转二极管D1至D6及通过传动控制单元A的相应的控制极信号G1至G6来控制。
传动系统设有两个系统S1及S2，该系统操作逆变器W及三相交流电动机M。各系统设有智能装置，例如微处理机、微控制器形式的装置或相应的专用集成电路ASIC。在相应的控制组件ST1及ST2中计算用于系统S1的相应的晶体管的控制信号1TAS1至1TAS6及用于系统S2的各晶体管的控制信号2TAS1至2TAS6，控制组件分别配置在系统S1或S2中，但也可独立设置。
在该实施例中晶体管的控制信号1TAS1至1TAS6通过配置的光电耦合器OK1至OK6作为控制极信号(Gate-Signal)G1至G6来提供并传送到线路晶体管T1至T6。光电耦合器的各光电二极管的阳极侧与配置的各电源电压SV1或SV2相连接，及其阴极侧通过各后联电组R1至R6及连接在电流方向上的另一二极管DS1至DS6与系统S1的控制组件ST1相连接。当然系统S2也可代替系统S1承担该功能。
在该实施例中在控制信号低电平时，控制信号1TAS1至1TAS6控制所属的各线路晶体管T1至T6(负逻辑)。
根据图1所示的实施例，该传动系统除用于控制电动机M的逆变器W外还包括根据本发明的传动控制部分A，它具有以下的系统单元：
-具有组合调节部分R1及控制组件ST1的系统S1，其中通过控制组件ST1、晶体管控制信号1TAS1-1TAS6及光电耦合器OK1-OK6控制线路晶体管T1-T6。用于控制上部晶体管T1、T3及T5用于光电耦合器的电压源是SV1。用于控制下部晶体管T2、T4及T6用于光电耦合器的电压源是SV2。
-第二系统S2具有相对调节部分R1冗余的单元R2及其本身的控制组件ST2。通过控制组件ST2以相应的方式产生晶体管控制信号2TAS1…2TAS。
-通信接口KOMM用于系统S1及系统S2之间的数据交换。
-外围接口PKOMM，通过其系统S1由上级控制部分预给定转速给定值。
此外，第一监测电子部分U1及第二监测电子部分U2对于误差探测具有重要意义。在监测电子部分U1上连接晶体管控制信号1TAS1、1TAS3、1TAS5及2TAS1、2TAS3、2TAS5。在监测电子部分U2上连接晶体管控制信号1TAS2，1TAS4、1TAS6及2TAS2、2TAS4、2TAS6。两个监测电子部分U1、U2的输出端提供信号IL3及IL4。当发现误差时这些信号使开关X3及X4(机械或电子组件)转换，由此以共同的外部电源电压SV产生用于光电耦合器OK1至OK6的电源电压SV1及SV2关断。
对于“安全停止”功能还设置了另外两个开关X1及X2。该“安全停止”功能还通过脉冲闭锁来实现，其方式在于根据工作情况或在误差情况下使逆变器W的线路晶体管T1至T6关断。其实现还是在误差发现时通过具有信号IL3及IL4的监测电子部分U1、U2，最好是用信号IL1在系统S1中经过开关X1(机械或电子组件)使由外部电压SV产生的用于线路晶体管上桥臂的光电耦合器OK1、OK3及OK5的电源电压SV1关断，及用信号IL2在系统S2中经过开关X2使用于下桥臂的光电耦合器OK2、OK4及OK6的另一电源电压SV2关断，以及可能附加地通过控制组件ST中的脉冲闭锁来实现。
对于以下将借助附图2描述的系统S1及S2及其中处理的量使用下列用于物理量的标记：
上标表示物理量(矢量)：
S＝定子，L＝转子，*＝给定值
例如：uS…定子电压
下标(字母)表示坐标系统：
S＝定子，＝转子磁通，
例如：i s＝转子磁通坐标系统中的定子电流。
下标(数字)表示被转换的矢量分量的方向：
1＝横坐标方向，2＝纵坐标方向，
例如：u2 S＝垂直于转子磁通轴的转子磁通坐标系统中的定子电压给定值分量。
系统S1包括具有计算器R的调节单元R1及控制组件ST1。通过上级控制部分(未示出)将给定转速给定值。在计算器R中集成了转速调节器(未示出)。在该计算器R中现在将根据已知的电动机数据及测量的相电流计算转速实际值 、滑差频率给定值
Figure A0113855800102
、定子电压给定幅值 及在转子磁通坐标系统中的负载角
Figure A0113855800104
。
通过转速实际值
Figure A0113855800105
及滑差频率给定值 的相加可求得定子频率给定值
Figure A0113855800107
。它用于调节单元R1中的另一处理及通过通信接口KOMM传送给系统S2。
对于同步电动机的情况系统引起的相应的滑差值等于零。在调节单元R1中由定子频率给定值 的积分IG1得到以定子频率转动的角度。通过负载角
Figure A0113855800109
与
Figure A01138558001010
相加得到了用于磁场定向控制所需的定子坐标系统中的角 。该角
Figure A01138558001012
及电压给定幅值
Figure A01138558001013
就是用于磁场定向控制中三相交流电动机M控制的调节量。通过一个正弦表TB1可得到三个错开120°的正弦波值
Figure A01138558001014
及
Figure A01138558001015
。
这些正弦波值与电压给定幅值 相应的相乘×最后得到用于对控制组件ST1进行控制的相电压给定值uR *、uS *及uT *。由在控制组件ST1中被脉宽调制的这些相电压给定值uR *、uS *及uT *将得到用于逆变器的晶体管控制信号1TAS1-1TAS6。所述这些数学关系可从图3中所示的矢量图明显地推知，其中具有转子磁通轴LF、移动了角度L的转子轴LA及移动了另一角度λs，的定子轴SA。
除在异步电机情况下考虑滑差频率外，转速仅由定子频率或定子频率给定值
Figure A01138558001017
来确定。因此有意义的是，在两个通道上对定子频率给定值进行限制或监测。对于系统S1以第一限制值BG1出现。对于系统S2相互对应为BG2。但这些措施还不能导致“安全速度”的功能，因为在直到晶体管控制信号形成的路径中，如上所述，可导致电动机M的不正常运动。因此定子频率给定值 由系统S1附加地传送给系统S2。
如已述地，系统S2通过通信接口KOMM得到定子频率给定值 及另外的量，即定子电压给定幅值
Figure A0113855800111
和转子磁通坐标系统中的负载角 。在系统S2中将通过除计算器R外对调节单元R1冗余单元R2使定子频率给定值
Figure A0113855800113
附加地通过限制值BG2被限制及监测。
在系统S2中，借助从系统S1传送给系统S2的电压幅值给定值
Figure A0113855800114
及转子磁通坐标系统中的负载角
Figure A0113855800115
通过相同运算(IG2、TB2、×)在对系统S1工作无干扰的情况下产生出相同的晶体管控制信号2TAS1至2TAS6。
以下对电压给定幅值 进行考虑。电动机M中的定子电流主要由电压幅值给定值或定子电压幅值来确定。在电压幅值给定值形成时的单通道误差仅会导致较高或较低的电机电流及由此引起较高或较低的转矩。这意味着，在一种下垂负载(例如在起重机或电梯中)的情况下尚可不被控制。因此在存在下垂负载的情况下在运行中对于安全速度的监测的安全功能可以不设。相反地在具有组合传感器的电动机中也识别出电机驰张时的速度及可激活外部的制动装置。
如由图4中可看出的，在监测电子部分U1中由系统S1输出的晶体管控制信号1TAS1、1TAS3、1TAS5与由系统S2输出的相应的信号2TAS1、2TAS3、2TAS5通过相应的异或逻辑门XOR1、XOR3、XOR5相互比较及通过或逻辑门O1得到总误差信号F1，该信号通过以电阻RS10及电容C1(低频干扰滤波器)组成的分压器连接到存储器FF1上。如果相应的脉冲形控制信号彼此不相一致，则通过误差信号F1使存储器FF1的输出信号IL3及通过开关X3使用于上部晶体管控制光电耦合器OK1、OK3、OK5的电源电压关断。
在监测电子部分U2中晶体管控制信号1TAS2、1TAS4、1TAS6及2TAS2、2TAS4、2TAS6通过相应的异或逻辑门XOR2、XOR4、XOR6相互比较及通过或逻辑门O2得到总误差信号F2，该信号通过由电阻RS11及电容C2(也作为低频干扰滤波器)组成的分压器连接到另外的存储器FF2上。如果相应的脉冲形控制信号彼此不相一致，则通过误差信号F2具有输出信号IL4的另外存储器FF2及通过开关X4对于下部晶体管光电耦合器OK2、OK4、OK6使电源电压关断。这样地实现的误差探测非常灵敏及几乎无延时。
这种具有开关X1、X2、X3及X4的两个双通道脉冲闭锁路径的功能可被周期式检测及由此测强制动态操作，例如在每次电源电压开通时。对此在开关X1及X3操作后，电源电压SV1通过在开关X1及X3后限定的信号SV1Diag及对于电源电压SV2通过信号SV2_Diag读入到操作开关X2、X4的系统S1或S2中。这就是说，当系统S1或S2故障时总可以另一系统响应其功能，因为即使所谓不注意的误差通过强制动态操作还会被发现。
通过开关X3及X4具有信号IL3及IL4的开关路径的相应强制动态操作在线地或离线地在系统S2中产生出干扰信号ST并连接到系统中的频率给定值 上。关断路径的捡测将通过信号SV1_Diag及SV2_Diag的回读来实现。该捡测将顺序地进行，因为在误差增长时两个监测电子部分U1，U2将同时响应。对此相应的存储器FF1及FF2可被闭锁。这通过相应的系统S1的控制信号E/D1及系统S2的控制信号E/D2来实现。在强制动态操作后存储器FF1、FF2通过相应的复位输入端用相应的信号RESET1及RESET2重新转换到有效。
该检测最好在各电源电压开通后或以恒定的时间脉冲如大概8小时的间隔(只要运行允许)进行。通过SV1_Diag可附加在逆变器控制组件ST1中实现脉冲闭锁。
这就是说，在电动机M上不可能形成带来危险的运动。通过信号SV1Diag及SV2_Diag可对开关X1至X4的功能进行检测。
频率给定值的限制值BG1及BG2同样可强制动态操作。为此将一个测试信号TS加到用于两个系统S1及S2的频率给定值上。两个限制值必需被限制在相同值上或产生响应信号的BG1及BG2。该检测最好在电源电压每次接通后或以一个恒定的时间节拍——如8小时的间隔(只要运行允许)进行及通过系统S1及S2之间的交叉以交叉方式进行数据比较。
如果在运行时产生了频率给定值，它导致限制值BG1及BG2的同时响应，则电动机M尽可能停止运行，撤消报警及避免再接通。然后用户可以检测，例如为什么在“安全速度”模式中会由控制单元预给定高的转速给定值。如果仅相应检测，则立即解除脉冲失效。
因此通过根据本发明的传动控制相对现有技术还可以达到以下的优点：
-对于“安全速度”功能不需要检测速度的传感器系统；
-开关可以强制地动态操作：
-第二系统S2包括两个监测电子部分U1、U2是市场上可选择的：
-第二系统S2包括两个监测电子部分U1、U2的成本实质上低于包括附件及传感器线路的传感器系统：
-误差的识别几乎无延时(低频干扰滤波器＜100μs)；
-误差的容差特别小；及
-该“安全速度”功能可用于所有的无传感器系统的三相交流电机。
除了在该实施例中所述的用元件XOR1至XOR6、O1、O2、RS10、RS11、C1、C2、FF1及FF2实现监测电子部分U1、U2的逻辑连接外，在保持该功能的情况下还可具有误差探测装置的其它实施形式。尤其在于，可对监测电子部分U1、U2选择任意的其它相应的控制信号的配置。这也适用于通过具有正逻辑的控制组件ST的控制。这两个系统S1及S2既可用硬件(例如用ASIC)还可用适当编程的微处理机或微控制器来实现。
同样可以使所有的开关X1至X4串连接，以便由此(也可双通道地)关断对所有光电耦合器OK1至OK6的电源。
本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明范围的情况下，可以进行各种变形和修改。
本说明书基于。其内容全部包含于此。
本说明具有产业上的可利用性。
标号说明
A                    传动装置
W                    逆变器
M                    三相交流电动机
T1…T2               晶体管
D1…D6               空转二极管
G1…G6               栅极/控制极连接
S1…S2               控制系统
SV、SV1、SV2         电源电压
X1bisX4              开关(电力的或动力的)
IL1bisIL4            开关的开关信号
SV1_Diag             SV1的回读信号
SV2_Diag             SV2的回读信号
ST1、ST2             控制组R1                                   调节器1R2                                   R1的冗余处理R                                    计算器LF                                   转子磁通轴LA                                   转子轴SA                                   定子轴
Figure A0113855800141
                                  转速给定值
Figure A0113855800142
                                  转速实际值i S                                转子磁通坐标系统中的定子电流u2 S                               在转子磁通坐标系统中垂直于转子磁通轴的
                                 定子电压iR、iS、iT                       相电流实际值L *                                滑差频给定值
Figure A0113855800143
                                 定子电压给定幅值
Figure A0113855800144
                                 转子磁通坐标系统中的负载角                              定子坐标系统中的角                                   定子频率给定值λS、S、L、εS S、ε S     角度值
Figure A0113855800147
                        正弦值的相值                        正弦值的相值
Figure A0113855800149
                        正弦值的相值uR *、uS *、uT *                     电压給定值IG1、IG2                               积算器TG1、TG2                               正弦表X                                      倍加器+                                      加法器BG1、BG2                               限制值ST                                     干扰信号TS                                     测试信号KOMM                                   通信接口PKOMM                        外围接口1TAS1…1TAS6                 第一组控制信号2TAS1…2TAS6                 第二组控制信号OK1…OK6                     光电耦合器DS1…DS6                     二极管U1、U2                       监测电子部分E/DI、E/D2                   激活/非激活控制信号RESET1、RESET2               复位信号RS1…RS6                     电阻RS10、RS11                   电阻C1、C2                       电容F1F2                         总误差信号FF1、FF2                     存储器XOR1…XOR6                   异或逻辑门或连接O1、O2                       或逻辑门

Claims (13)

1.一种使用逆变器(W)的三相交流电动机(M)的传动控制装置(A)，具有第一系统(S1)及第二系统(S2)，用于对逆变器(W)的整流元件(T1…T6)产生在未受干扰运行时冗余的第一组控制信号(1TAS1…1TAS6)及第二组控制信号(2TAS1…2TAS6)，其方式是，系统(S1)被施加转速给定值(
Figure A0113855800021
)，借助该给定值可导出基本与转速给定值成比例的频率给定值，以产生第一组控制信号(1TAS1…1TAS6)，该值通过通信接口(KOMM)提供给另一系统(S2)用于产生第二组控制信号(2TAS1…2TAS6)，其中，在每个系统(S1、S2)中相应的频率给定值可被限制和/或监测，其中，设置了用于监测第一及第二控制信号组的误差探测装置(U1、U2)，其中，第一组及第二组控制信号的一部分相应的控制信号(1TAS1、1TAS3、1TAS5、2TAS1、2TAS3、2TAS5)在第一误差探测装置(U1)中可相互比较，第一组及第二组控制信号中的其余相应的控制信号(1TAS2、1TAS4、1TAS6、2TAS2、2TAS4、2TAS6)在第二误差探测装置(U2)中相互比较，其中在相应的控制信号(1TAS1、2TAS1…1TAS6、2TAS6)相互有偏差的情况下，通过相应的误差探测装置(U1、U2)在两个通道上使逆变器的整流元件关断。
2.根据权利要求1所述的传动控制装置(A)，其中逆变器(W)具有连接成桥式电路的整流元件(T1…T6)，及在相应的控制信号(1TAS1、2TAS1…1TAS6、2TAS6)相互有偏差的情况下，通过误差探测装置(U1)使整流元件上桥臂用的脉冲闭锁及通过另一误差探测装置(U2)使整流元件下桥臂用的脉冲闭锁。
3.根据权利要求1或2所述的传动控制装置(A)，其中使用定子频率给定值( )作为用于产生这两组控制信号(1TAS1…1TAS6、2TAS1…2TAS6)的、基本上与转速给定值(
Figure A0113855800023
)成正比的频率给定值。
4.根据权利要求3所述的传动控制装置(A)，用于同步电动机，其中施加转速给定值(
Figure A0113855800024
)的系统(S1)包括具有积分转速调节器的计算装置，它借助转速给定值( )及相应的相电流实际值(iR、iS、iT)除相应的定子频率给定值(
Figure A0113855800026
)还输出相应的定子电压给定幅值
Figure A0113855800027
及在转子磁通坐标系统中的负载角 ，借助它们且通过两个系统(S1、S2)的相应的调节单元产生相应的相电压给定值，以控制相应的控制组件，用于产生相应的控制信号(1TAS1…1TAS6、2TAS1…2TAS6)。
5．根据权利要求3所述的传动控制装置(A)，用于异步电动机，其中施加转速给定值(
Figure A0113855800032
)的系统(S1)包括具有积分转速调节器的计算装置，其借助转速给定值(
Figure A0113855800033
)及相应的相电流实际值(iR、iS、iT)除相应的定子频率给定值(
Figure A0113855800034
)还输出相应的滑差频率给定值，定子电压给定幅值
Figure A0113855800035
及在转子磁通坐标系统中的负载角 ，借助它们且通过两个系统(S1、S2)相应的调节单元产生相应的相电压值，以控制相应的控制组件，用于产生相应的控制信号(1TAS1…1TAS6、2TAS1…2TAS6)。
6．根据上述任一项权利要求所述的传动控制装置(A)，其中第一误差探测装置(U1)用于监测上桥臂的整流元件(T1、T3、T5)的相应的控制信号(1TAS1、1TAS3、1TAS5、2TAS1、2TAS3、2TAS5)，及第二误差探测装置(U2)用于监测下桥臂的整流元件(T2、T4、T6)的相应的控制信号(1TAS2、1TAS4、1TAS6、2TAS2、2TAS4、2TAS6)。
7．根据上述任一项权利要求所述的传动控制装置(A)，其中每个误差探测装置(U1、U2)使所监测的整流元件(T1…T6)的相应的控制信号(1TAS1、2TAS1…1TAS6、2TAS6)相互逻辑异或(XOR1…XOR6)连接并将其结果逻辑(O1、O2)连接成一个总误差信号(F1、F2)。
8．根据上述任一项权利要求所述的传动控制装置(A)，其中仅一组控制信号(1TAS1…1TAS6、2TAS1…2TAS6)用于控制逆变器(W)的整流元件(T1…T6)。
9．根据上述任一项权利要求所述的传动控制装置(A)，其中，相应的光电耦合器(OK1…OK6)用于将控制信号(1TAS1…1TAS6)传送给整流元件(T1…T6)，并且在误差情况下通过误差探测装置(U1、U2)使相应的控制信号(1TAS1…1TAS6、2TAS1…2TAS6)所属的光电耦合器(OK1…OK6)的电源电压(SV1、SV2)关断。
10．根据权利要求2至7中任一项所述的传动控制装置(A)，其中相应的光电耦合器(OK1…OK6)用于将控制信号(1TAS1…1TAS6)传送给整流元件(T1…T6)，并且在误差情况下通过误差探测装置(U1、U2)使相应的桥臂所属的光电耦合器(OK1…OK6)的电源电压(SV1、SV2)关断。
11.根据权利要求2至9中任一项所述的传动控制装置(A)，具有用于强制动态操作两个脉冲闭锁路径(IL3、IL4)的装置，通过该装置将一个干扰信号(ST)加到产生控制信号组(1TAS1...1TAS6、2TAS1...2TAS6)的给定值上，及读入用于控制逆变器上桥臂整流元件(T1、T3、T5)及下桥臂整流元件(T2、T4、T6)的电源电压(SV1、SV2)。
12.根据权利要求11所述的传动控制装置(A)，其中，对用于控制逆变器上桥臂整流元件(T1、T3、T5)及下桥臂整流元件(T2、T4、T6)的电源电压(SV1、SV2)的读入顺序地进行。
13.根据上述任一项权利要求所述的传动控制装置(A)，具有一个用于强制动态操作给定值的限制值、尤其是定子频率给定值的限制值的装置，通过该装置在两个系统(S1、S2)中将一个相应的测试信号(TS)加到产生控制信号组(1TAS1...1TAS6、2TAS1...2TAS6)的给定值上，及使所产生的相应的限制值信号(BG1、BG2)相互比较，并尤其是通过交叉式的数据比较。
CNB011385588A 2000-11-29 2001-07-15 用于无传感器的三相交流传动的安全速度监测系统 Expired - Lifetime CN1230973C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10059172.8 2000-11-29
DE10059172A DE10059172A1 (de) 2000-11-29 2000-11-29 Sichere Geschwindigkeitsüberwachung für geberlose Drehstromantriebe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1355601A true CN1355601A (zh) 2002-06-26
CN1230973C CN1230973C (zh) 2005-12-07

Family

ID=7665044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB011385588A Expired - Lifetime CN1230973C (zh) 2000-11-29 2001-07-15 用于无传感器的三相交流传动的安全速度监测系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6495986B2 (zh)
EP (1) EP1211774B1 (zh)
CN (1) CN1230973C (zh)
DE (2) DE10059172A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101937191A (zh) * 2009-06-26 2011-01-05 富士电机控股株式会社 安全装置和功率转换器

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0207357D0 (en) * 2002-03-28 2002-05-08 Bentley Advertising & Design L Cone-mountable barrier and method of provision thereof
DE10261453B4 (de) * 2002-12-31 2010-04-15 Danfoss Drives A/S Motorsteuerung
DE10307997B4 (de) * 2003-02-25 2008-08-14 Siemens Ag Antriebssteuereinrichtung für einen selbstgeführten Stromrichter
DE10307999B4 (de) * 2003-02-25 2007-03-01 Siemens Ag Antriebssteuereinrichtung für einen selbstgeführten Stromrichter
US8593768B2 (en) * 2003-12-08 2013-11-26 Rockwell Automation Technologies, Inc. Apparatus and method for disabling the operation of high power devices
DE102004019284A1 (de) * 2004-04-21 2005-11-10 Aradex Ag Vorrichtung zum Betrieb eines Synchronmotors
US7253577B2 (en) * 2005-05-20 2007-08-07 Rockwell Automation Technologies, Inc. Independent safety processor for disabling the operation of high power devices
DE102005045283B4 (de) * 2005-09-22 2014-05-15 Pfeiffer Vacuum Gmbh Vakuumpumpsystem
DE102005045284A1 (de) * 2005-09-22 2007-03-29 Pfeiffer Vacuum Gmbh Drehzahlüberwachungsvorrichtung
JP4735325B2 (ja) * 2006-02-27 2011-07-27 パナソニック電工株式会社 電動工具用制御駆動回路
DE102006042038B3 (de) * 2006-09-07 2008-02-07 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur sicheren Drehmomentbegrenzung
US8903577B2 (en) 2009-10-30 2014-12-02 Lsi Industries, Inc. Traction system for electrically powered vehicles
US8604709B2 (en) 2007-07-31 2013-12-10 Lsi Industries, Inc. Methods and systems for controlling electrical power to DC loads
US7598683B1 (en) 2007-07-31 2009-10-06 Lsi Industries, Inc. Control of light intensity using pulses of a fixed duration and frequency
DE102008027113A1 (de) 2008-06-06 2009-12-10 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Motors
US8278933B2 (en) 2009-09-24 2012-10-02 GM Global Technology Operations LLC Method and system for monitoring power electronics controllers in automotive electrical systems
CN102167260B (zh) * 2010-11-30 2013-04-03 大连华锐重工集团股份有限公司 铸造起重机变频调速的故障冗余保护系统及冗余保护方法
DE102012103356A1 (de) * 2012-04-17 2013-10-17 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Stromrichter, sowie Verfahren zum Betreiben eines Stromrichters
FR3009145B1 (fr) * 2013-07-24 2017-06-09 Thales Sa Baie modulaire d'onduleurs et son procede de pilotage pour un ensemble de machines electriques depourvues de capteurs de position
EP3657670B1 (de) 2018-11-26 2022-12-28 KEB Automation KG Verfahren sowie vorrichtung zur fehlersicheren drehzahlüberwachung
US11133770B2 (en) 2019-06-20 2021-09-28 Delta Electronics, Inc. Motor drive system and control method therefor
DE102020215216A1 (de) 2020-12-02 2022-06-02 Volkswagen Aktiengesellschaft Schaltanordnung zur Ansteuerung einer Halbbrückenschaltung und Ansteuerschaltung

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5928152B2 (ja) * 1978-11-04 1984-07-11 ファナック株式会社 電動機駆動用インバ−タ回路の保護装置
US4426611A (en) * 1982-04-28 1984-01-17 General Electric Company Twelve pulse load commutated inverter drive system
JPS605797A (ja) * 1983-06-23 1985-01-12 Yaskawa Electric Mfg Co Ltd 電動機の過速度保護装置
US5650708A (en) * 1992-12-08 1997-07-22 Nippondenso Co., Ltd. Inverter control apparatus using a two-phase modulation method
DE4322146A1 (de) * 1993-07-02 1995-01-19 Hueller Hille Gmbh Verwendung eines elektrischen Antriebes für Bearbeitungsspindeln und Vorschubachsen an Werkzeugmaschinen
DE4330823C2 (de) * 1993-09-13 1997-12-11 Bosch Gmbh Robert Antriebsvorrichtung mit einer Sicherheitseinrichtung für den Sonderbetrieb
JP3362537B2 (ja) * 1994-12-27 2003-01-07 日産自動車株式会社 電気自動車用駆動モータのフェールセーフ制御

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101937191A (zh) * 2009-06-26 2011-01-05 富士电机控股株式会社 安全装置和功率转换器
CN101937191B (zh) * 2009-06-26 2016-04-13 富士电机株式会社 安全装置和功率转换器

Also Published As

Publication number Publication date
DE50115569D1 (de) 2010-09-09
US6495986B2 (en) 2002-12-17
US20020063548A1 (en) 2002-05-30
EP1211774B1 (de) 2010-07-28
EP1211774A1 (de) 2002-06-05
CN1230973C (zh) 2005-12-07
DE10059172A1 (de) 2002-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1355601A (zh) 用于无传感器的三相交流传动的安全速度监测系统
CN1294695C (zh) 感应电动机的无传感器矢量控制系统及方法
CN1311620C (zh) 控制调频驱动系统的感应电机再生能流及直流母线电压的方法和装置
CN1042081C (zh) 用于控制无刷直流电动机的系统
CN1094675C (zh) 电机驱动控制系统
CN101039093A (zh) 永磁电机的矢量控制装置
CN1075684C (zh) 感应电动机的变速控制器
CN1747305A (zh) 变换器的故障检测装置
CN1237698C (zh) 马达控制装置
CN1127197C (zh) 洗衣机电动机调速方法和装置
CN1512657A (zh) 电机控制系统
CN1375125A (zh) 交流电动机的控制方法及控制装置
CN1282138A (zh) 用于制动洗衣机的方法与装置
CN1830135A (zh) 能够准确地估计永磁电机的去磁的电机驱动设备
CN1306340A (zh) 用于检测无刷直流电动机内的转子位置的装置
CN1819438A (zh) 逆变器装置
CN1993881A (zh) 感应电动机的矢量控制装置
CN101040428A (zh) 电源电路保护方法及其装置
CN1128090A (zh) 无电刷直流电动机驱动控制方法及其装置以及电气机器
US8716965B2 (en) Synchronous motor control device for controlling synchronous motor to carry out power regenerative operation and stop synchronous motor at the time of power failure
JP2012135119A (ja) インバータ装置
TWI577514B (zh) Robot control system
JP7095441B2 (ja) インバータ制御装置
CN112787496A (zh) 变频控制器及其控制方法和变频电器
CN102694500B (zh) 变频器及其感应电动机的转速搜寻装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20051207

CX01 Expiry of patent term