CS259658B1 - Wiring to control the rotor angle of a two-phase induction machine - Google Patents
Wiring to control the rotor angle of a two-phase induction machine Download PDFInfo
- Publication number
- CS259658B1 CS259658B1 CS853141A CS314185A CS259658B1 CS 259658 B1 CS259658 B1 CS 259658B1 CS 853141 A CS853141 A CS 853141A CS 314185 A CS314185 A CS 314185A CS 259658 B1 CS259658 B1 CS 259658B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- induction machine
- phase induction
- microcomputer
- rotor
- phase
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Řízení úhlu natočení dvoufázového indukčního stroje mikropočítačem využívá číslicově analogové převodníky, řízené programově mikropočítačem pro generování Binusového napětí potřebného pro„napájení dvoufázového indukčního fctrojé. Číslicově analogové převodníky jsou připojeny na střídavě zesilovače. Výstup prvního střídavého zesilovače je připojen na. první cívku statorového vinutí, na jehož druhou cívku je připojen výstup druhého^etřídavého zesilovače. Výetup třetího střídavého zesilovače je připojen na rotorovou oívku. Je-li rotorové vinutí dvoufázové, lze po zvýšení přesnosti natočení rotoru připojit druhou rotorovou oívku přes fázový diakriminátor a analogově číslicový převodník na vstup mikropočítače.The control of the rotation angle of a two-phase induction machine by a microcomputer uses digital-to-analog converters, controlled by a microcomputer program, to generate the Binus voltage needed to power the two-phase induction machine. The digital-to-analog converters are connected to the AC amplifier. The output of the first AC amplifier is connected to the first coil of the stator winding, to the second coil of which the output of the second AC amplifier is connected. The output of the third AC amplifier is connected to the rotor winding. If the rotor winding is two-phase, after increasing the accuracy of the rotor rotation, the second rotor winding can be connected via a phase discriminator and an analog-to-digital converter to the input of the microcomputer.
Description
Vynález se týká zapojení pro řízení úhlu natočení rotoru dvoufázového indukčního stroje mikropočítačem pro dosažení libovolné polohy hřídele v rozmezí 0 až 560°, případně jeho otáčení ·BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to a circuit for controlling the rotation angle of a two-phase induction machine rotor by a microcomputer to achieve any shaft position in the range of 0 to 560 ° or its rotation.
Pro řízení dvoufázového indukčního stroje je třeba získat napětí pro statorové cívkyTo control a two-phase induction machine, it is necessary to obtain voltage for the stator coils
Ug - u0 sin sin tv t a napětí pro první cívku rotoruUg - u 0 sin sin tv ta voltage for the first rotor coil
Uq — Uq sin cv t, kdeUq - Uq sin cv t where
U£ je napájecí napětí na první cívce statorového vinutí dvoufázového indukčního stroje, ug je napájecí napětí na druhé cívce statorového vinutí dvoufázového indukčního stroje, kde tato druhé cívka je vůči první prostorově pootočená o 90°, uq je napájecí napětí na rotorové cívce. Pro funkci dvoufázového indukčního stroje postačí jednofázové vinutí na rotoru $ pro zlepšení funkce lze použít vinutí dvoufázové a pak je uq napětí na první rotorově cívce, u0 je maximální hodnota napájecího napětí statoru,Ug is the supply voltage on the first stator winding of the two-phase induction machine, ug is the supply voltage on the second stator winding of the two-phase induction machine, wherein the second coil is 90 ° spatially rotated relative to the first, uq is the supply voltage on the rotor coil. For the function of the two-phase induction machine is sufficient phase windings on the rotor to improve the function $ can use two-phase winding and then at the first voltage uq rotor coil, U 0 is the maximum value of the stator voltage,
Uq je maximální hodnota napájecího napětí rotoru,Uq is the maximum value of the rotor supply voltage,
Y je požadovaný úhel natočení rotoru, iájje kruhové frekvence napájecího napětí.Y is the desired angle of rotation of the rotor, and is the circular frequency of the supply voltage.
Protože je značně problematické získat kvalitní střídavé, tedy sinusové, napětí, u kterého by bylo možno měnit libovolně jeho amplitudu s odpovídajícím fázovým posunem, tento princip natáčení hřídele dvoufázového indukčního stroje se prakticky doposud nevyužíval. Zařízení navrhované z diskontních součástekSince it is very problematic to obtain a high-quality AC, i.e. sinusoidal, voltage at which it would be possible to vary its amplitude arbitrarily with the corresponding phase shift, this principle of rotating the shaft of a two-phase induction machine has practically not been used so far. Equipment designed from discount components
- 2 by bylo příliš složité a ekonomicky nerentabilní. Účinnost by byla nízká, neboí napětí u^, ug by obsahovalo vyšší harmonické.- 2 would be too complex and economically unprofitable. The efficiency would be low, since the voltage u, ug would contain higher harmonics.
Výše uvedené nedostatky odstraňuje zapojení pro řízení úhlu natočení rotoru dvoufázového indukčního stroje se dvěma cívkami statorového vinutí a jednou nebo dvěma rotorovými cívkami mikropočítačem podle vynálezu. Jeho podstatou je, že výstup mikropočítače je připojen přes první číslicově analogový převodník a přes první střídavý zesilovač na první cívku statorového vinutí dvoufázového indukčního stroje. Zároveň je výstup mikropočítače přes druhý číslicově analogový převodník a druhý střídavý zesilovač připojen na druhou cívku statorového vinutí dvoufázového indukčního stroje a přes třetí číslicově analogový převodník a třetí střídavý zesilovač je připojen na jednu, resp. na první rotorovou cívku.The above drawbacks are eliminated by the rotor angle control circuit of a two-phase induction machine with two stator winding coils and one or two rotor coils by a microcomputer according to the invention. Its essence is that the output of the microcomputer is connected through the first digital-to-analog converter and through the first AC amplifier to the first coil of the stator winding of the two-phase induction machine. At the same time, the output of the microcomputer is connected to a second stator coil of a two-phase induction machine via a second digital-to-analog converter and a second AC amplifier. to the first rotor coil.
V případě dvoufázového rotorového vinutí lze s výhodou druhou rotorovou cívku připojit na vstup mikropočítače přes fázový diskriminátor a analogově číslicový převodník.In the case of a two-phase rotor winding, the second rotor coil can advantageously be connected to the microcomputer input via a phase discriminator and an analog-to-digital converter.
Rovněž je možné opatřit dvoufázový indukční stroj pulsním snímačem otáček, který má výstup připojen na vstup mikropočítače.It is also possible to provide a two-phase induction machine with a pulse speed sensor having an output connected to the microcomputer input.
Hlavní výhodou zapojení podle vynálezu je jeho jednoduchost, zvláště při použití jednočipového mikropočítač^ a kvalita získaného střídavého sinusového napětí, což snižuje ztráty motoru způsobené vyššími harmonickými nekvalitního střídavého napětí. Dále zapojení umožňuje kompenzovat vliv zatěžovacího momenty a tím zvýšit přesnost nastavení. Při vhodném řízení pracuje stroj jako normální dvoufázový asynchronní motor. Počet otáček je snímán pulsním snímačem otáček, kdy stačí jeden puls na otáčku a je zpracován jako vstupní signál mikropočítačem.The main advantage of the circuitry according to the invention is its simplicity, especially when using a single-chip microcomputer and the quality of the obtained sinusoidal AC voltage, which reduces the motor losses caused by higher harmonics of poor quality AC voltage. Furthermore, the wiring allows to compensate the influence of load torques and thus increase the accuracy of the adjustment. With proper control, the machine operates as a normal two-phase asynchronous motor. The number of revolutions is sensed by a pulse encoder, when one pulse per revolution is sufficient and is processed as an input signal by a microcomputer.
Po načtení potřebného počtu otáček se motor zastaví a nastaví se na požadovaný úhel natočení. Pro zlepšení přesnosti nastavením požadovaného úhlu, a to bez vlivu zatěžovacího momentu, lze využít druhou rotorovou cívku napojenou přes fázový diskriminótor a analogově číslicový převodník na mikropočítač.After reading the required number of revolutions, the motor stops and is set to the required angle of rotation. A second rotor coil connected via a phase discriminator and an analog-to-digital converter to the microcomputer can be used to improve the accuracy by adjusting the desired angle without affecting the load torque.
Blokové schéma obvodu podle tohoto vynálezu je uvedeno na přiloženém výkres».A block diagram of the circuit according to the invention is shown in the attached drawing.
Jedná se zde o dvoufázový indukční stroj se dvěma rotorovými cívkami C a D. Mikropočítač 1 je propojen se třemi číslicově analogovými převodníky 21, 22 a 23« Výstupy těchto tří číslicově analogových převodníků 21, 22 a 2£ jsou připojeny na vstupy střídavých zesilovačů 21» 32 a 33» Výstup prvního střídavého zesilovače 21 j« připojen na první cívku A statorového vinutí dvoufázového indukčního stroje 2· Výstup druhého střídavého zesilovače 32 je připojen na druhou cívku B statorového vinutí dvoufázového indukčního stroje 2« Výstup třetího střídavého zesilovače 33 je připojen na první rotorovou cívku C.It is a two-phase induction machine with two rotor coils C and D. Microcomputer 1 is connected to three digital to analog converters 21, 22 and 23 «The outputs of these three digital to analog converters 21, 22 and 24 are connected to inputs of AC amplifiers 21» 32 and 33 The output of the first AC amplifier 21j is connected to the first coil A of the stator winding of the two-phase induction machine 2 The output of the second AC amplifier 32 is connected to the second coil B of the stator winding of the two-phase induction machine 2 rotor coil C.
První a druhá cívka A a B statorového dvoufázového vinutí a první rotorová cívka C vytvářejí kroutící moment dvoufázového indukčního stroje 2· Druhá rotorová cívka D, která slouží jako snímací, je připojena na diskriminátor jehož výstup je spojen se vstupem analogově číslicového převodníku 6, jehož výstup je napojen na vstupní obvody mikropočítače 1. Výstup pulsního snímače 8 otáček, kterým je dvoufázový indukční stroj 2 opatřen, je připojen na vstup mikropočítače 1. Mikropočítač 1 řídí podle zadaného programu číslicově analogové převodníky 21, 22, 23. které generují sinusové napětí zesílené ve střídavých zesilovačích 21, 32, 33 a přivedení na vinutí dvoufázového indukčního stroje 2· První a druhá cívka A, B jsou vinutí statoru, první rotorová cívka C je pracovním vinutím rotoru, druhé rotorová cívka D je snímací. Na této druhé rotorové cívce D se objeví střídavé napětí, pokud nastavení rotoru nesouhlasí s požadovanou polohou. Velikost napětí je úměrné odchylce, fázový posun se mění skokem o 180°. Po usměrnění ve fázovém diskriminátoru 3 a převedení na číslo s respektováním znaménka v analogově číslicovém převodníku 6 provede mikropočítač 1 kompenzaci odchylky hřídele dvoufázového indukčního stroje 2· Šizení může probíhat v trvale uzavřené nebo přetržitě uzavřené zpětné vazbě. Pro velké úhlové přesuny lze využít pulsní snímač 8 otáček. Dvoufázový indukční stroj 2 Pak pracuje jako normální dvoufázový asynchronní motor a po vykonání požadovaného počtu otáček dojde k nastavení na požadovaný úhel.The first and second coils A and B of the stator two-phase winding and the first rotor coil C generate the torque of the two-phase induction machine 2 · The second rotor coil D, which serves as a sensing, is connected to a discriminator whose output is connected to the analogue / digital converter 6 is connected to the input circuits of the microcomputer 1. The output of the pulse encoder 8 of speed, which is provided by the two-phase induction machine 2, is connected to the input of the microcomputer 1. The microcomputer 1 controls digital analog converters 21, 22, 23. The first and second coils A, B are the stator windings, the first rotor coil C is the working winding of the rotor, the second rotor coil D is the scanning coil. An alternating voltage will appear on this second rotor coil D if the rotor setting does not match the desired position. The magnitude of the voltage is proportional to the deviation, the phase shift changes by 180 °. After rectifying in phase discriminator 3 and converting to a number with respect to the sign in the A / D converter 6, the microcomputer 1 compensates the shaft offset of the two-phase induction machine 2. The control may be in permanently closed or intermittently closed feedback. A pulse encoder of 8 turns can be used for large angular movements. The two-phase induction machine 2 works as P and the normal two-phase asynchronous motor, and after performing a desired number of revolutions will be set to the desired angle.
Toto zapojení se může používat místo krokových motorů a polohových servomechánismů tak, že přesnost nastavení může týt o řád vyšší a motor může pracovat jak v režimu jako krokový motor, ovšem se značně vyšším výkonovým využitím a nebo může pracovat jako normální dvoufázový asynchronní motor. Mikropočítač může dále zpracovávat program řízení, kompenzovat vliv zátěže.This wiring can be used instead of stepper motors and servo positioners so that the adjustment accuracy can be one order of magnitude higher and the motor can operate as a stepper motor, but with considerably higher power utilization, or can operate as a normal two-phase asynchronous motor. The microcomputer can further process the control program to compensate for the influence of the load.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS853141A CS259658B1 (en) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | Wiring to control the rotor angle of a two-phase induction machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS853141A CS259658B1 (en) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | Wiring to control the rotor angle of a two-phase induction machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS314185A1 CS314185A1 (en) | 1988-03-15 |
| CS259658B1 true CS259658B1 (en) | 1988-10-14 |
Family
ID=5370620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS853141A CS259658B1 (en) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | Wiring to control the rotor angle of a two-phase induction machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS259658B1 (en) |
-
1985
- 1985-04-30 CS CS853141A patent/CS259658B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS314185A1 (en) | 1988-03-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4943760A (en) | Control systems for variable reluctance electrical machines | |
| US4891764A (en) | Program controlled force measurement and control system | |
| CA1258090A (en) | Servomotor control systems | |
| US4884016A (en) | Closed loop torque angle control of synchronous motor | |
| US4623831A (en) | Rotor position sensing apparatus for motors | |
| US5569121A (en) | Torque generator device, application thereof to physical exercise apparatus, and variable speed motor drive therefor | |
| GB2145297A (en) | Brushless motor control | |
| RU2141719C1 (en) | Method and electric drive for vector control of permanent-magnet synchronous motor | |
| US4484126A (en) | Induction motor controller | |
| SU1054863A1 (en) | Ac electric drive (its versions) | |
| KR900007109B1 (en) | Speed controller for synchronous motor | |
| US4477762A (en) | Servomotor control method and apparatus therefor | |
| US4992716A (en) | Motor control with digital feedback | |
| GB2106284A (en) | Control of ac motors | |
| CS259658B1 (en) | Wiring to control the rotor angle of a two-phase induction machine | |
| EP0142563B1 (en) | System of controlling synchronous motor | |
| EP0133580A1 (en) | Permanent magnet synchronous motor control system | |
| SU1464276A1 (en) | A.c. electric drive | |
| RU2020724C1 (en) | Method of and device for controlling electric drive | |
| RU1774439C (en) | Method for tuning of thyratron electric motor | |
| RU1798884C (en) | Frequency-controlled electric drive | |
| SU847479A1 (en) | Active current setting device for induction machine | |
| SU1436265A2 (en) | Method of controlling angular position of rotor of double-supply motor | |
| SU119566A1 (en) | Synchronous tracking system | |
| JPS63257466A (en) | Cycloconverter control device |