CZ28699A3 - Způsob a zařízení pro ovládání a řízení synchronního motoru s permanentním magnetem - Google Patents

Způsob a zařízení pro ovládání a řízení synchronního motoru s permanentním magnetem Download PDF

Info

Publication number
CZ28699A3
CZ28699A3 CZ99286A CZ28699A CZ28699A3 CZ 28699 A3 CZ28699 A3 CZ 28699A3 CZ 99286 A CZ99286 A CZ 99286A CZ 28699 A CZ28699 A CZ 28699A CZ 28699 A3 CZ28699 A3 CZ 28699A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
microprocessor
rotor
motor
stator
rotation
Prior art date
Application number
CZ99286A
Other languages
English (en)
Inventor
Giovanni Piazzalunga
Original Assignee
Sicce S. P. A.
Tait S. R. L.
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 Sicce S. P. A., Tait S. R. L. filed Critical Sicce S. P. A.
Publication of CZ28699A3 publication Critical patent/CZ28699A3/cs

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/46Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual synchronous motor
    • H02P1/465Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual synchronous motor for starting an individual single-phase synchronous motor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/20Arrangements for starting
    • H02P6/22Arrangements for starting in a selected direction of rotation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/26Arrangements for controlling single phase motors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2207/00Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
    • H02P2207/05Synchronous machines, e.g. with permanent magnets or DC excitation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S388/00Electricity: motor control systems
    • Y10S388/907Specific control circuit element or device
    • Y10S388/9075Computer or microprocessor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)

Description

Vynalez ae týká zpuaobu a zařízeni pro ovládání a řízení synchronních Motoru zej»ena pro synchronní Motory a pereanentními Magnety.
Dosavadní atav techniky
Synchronní Motory jsou Motory na střídavý proud, které ae otáčejí stálou rychlostí, známou jako synchronní rychlost, která závisí na kmitočtu napájecího napétí a na poctu pólů motoru.
Synchronní motory jsou v podstatě tvořeny rotorem majícím prsten magnetických pólů buzených stejnosměrným proudem <induktor> a stator sestávající z vrstveného magnetického jádra. Vinutí armatury je umístěno ve vnitřní obvodové oblasti v drážkách vytvořených v uvedeném jádru a připojeným svorkami k napájecímu vedení střídavého proudu.
Ve zvláštním případe motorů s permanentními magnety je induktor tvořen permanentním magnetem, obecné vyrobeným ze slitiny alnico nebo magnetizovaného ferritu, namísto pólů buzených stejnosměrným proudem.
Malé synchronní motory s permanentními magnety jsou béžné hromadné používány pro jejich jednoduchost a nízké ceny a obvykle používány pro nižší výkony.
Synchronnní motor má nicméně nékteré nevýhody. Předné není možné předpovédét smér otáčení při rozbéhu. Kromé toho stávající statický moment je v podstatě slabý, což určitým způsobem znesnadňuje rozběh, zejména při poměrné malé zátěži.
Bylo navrženo mnoho přístrojů k odstranění této nevýhody, jsou vsak velmi složité a nákladné, a proto nemohou být béžne používány pro motory, které musí mít nízkou cenu, jako jsou například motory určené pro čerpadla nebo podobné přístroje.
Použiti těchto systémů vyžaduje v Mnoha případech konstrukčni obměny motoru, pro které je není možno použit v normální hromadné výrobě.
Základní problém předloženého vynalezu spočívá v umožnění spusténí synchronního motoru tak, že se zvolí přednostní smér otáčení a zajisti se vysoký statický moment. Tyto charakteristiky mohou být dosaženy elektronickým přístrojem, který je zvláště jednoduchý a ekonomický a používá vhodné progranovaný mikroprocesor. Toto řešení umožňuje minimalizovat použití diskrétní vnější součástky s plnou výhodou jednoduchosti a spolehlivosti obvodu a nízkých nakladu.
Následující význaky jsou podle výhod předloženého vynálezu a jsou uvedeny ve formě neomezujícího příkladu.
Podstata vynálezu
Vynález řeší úkol tím, že vytváří způsob ovládáni a řízeni synchronního motoru, zvláště pro synchronní motor s permanentním magnetem napájeným šité a obsahující rotor s střídavým proudem přiváděným ze permanentním magnetem a stator, který je opatřen příslušným budicím vinutím, jehož podstata spociváv tom, že zajišťuje pro napájeni statoru modulaci střídavého napětí sítě přiváděním stejnosměrné složky do statoru pres mikroprocesor pro ochranu magnetického vyrovnáni rotoru.
Podle výhodného provedení předloženého vynálezu způsob obsahuje kroky:
— detekci fázového posunutí rotoru vzhledem k sítovému kmitočtu během zrychleni motoru, čímž motor dosáhne synchronní rychlosti, — v závislosti na zjištěném fázovém posunuti přivádění množství nesoumérných vln nebo sledu vln předem nastavené polarity do vinuti statoru použitím mikroprocesoru, který je opatřen nebo připojen ke spínači pro předběžné nastaveni zvoleného směru otáčení rotoru před připojen im k síti.
Podle dalšího výhodného provedeni předloženého vynálezu
-3·· · ··· »· • · » · způsob obsahuje tyto po sobe následující kroky:
a) řízení polohy rotoru aníiacen uspořádány* na rotoru a na né* působící*,
b) přivádění nesouaěrné složky, která odpovídá zvolenéau saěru otáčení, c> řízení pohybu rotoru, pohyb k dalsíau kroku v případě kladného výsledku a návrat ke kroku b> v případě záporného výsledku, d> přivádění sledu polovin, který odpovídá saéru otáčení.
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu způsob zahrnuje tyto po sobě následující kroky:
a> řízení polohy rotoru a volbu rychlosti otáčení a saěru otáčení, b> přivedení stejnosaěrné složky sající polaritu, která je zvolena podle hodnoty zjištěné béhe* řízení předešlého kroku,
c) řízení pohybu rotoru pohybujícího ae k následujícíau kroku v případě kladného výsledku a návrat ke kroku b> v případě záporného výsledku,
d) přivedení sinusové vlny o kaitočtu, který kaitočet zvolený v kroku a), e> ověření operace rotoru, t.j.
je nižší než rušení, pohyb jeho řízení k následujícíau kroku £> když nastalo rušení a pohyb ke kroku g> když nenastalo rušení, £> zpoaalení aotoru <1> pro přede* nastavenou periodu, následující pohyb ke kroku a>,
g) řízení polohy rotoru, t.j. zjištění že zaaýslená poloha byla dosažena, pohyb k následujícíau kroku když je poloha správná a opakování přivedení zvolené sinusové vlny se sníženou aaplitudou v případě nesprávné polohy, h> přivedení následující sinusové vlny o zvýšené* kaitočtu až do dosažení zvoleného kaitočtu.
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu způsob je aoaent je zvětšen, zatíaco byla dosažena synchronní rychlost vhodnýai sledy vln odpovídající polarity, které se přiváděj í na statorové vinuti a jsou přidány ke střidavéau
-4napétí sítě.
Podle dalšího výhodného propvedení vynalezu způsob používá pro napájeni statorového vinuti stejnosnérného napéti vhodné Modulovaného jednopólový»! spínači na pevné fázi. které jsou uzpůsobeny na povel pro nastaveni hodnot spuštěni snéru otáčení, jakož i nonentu a synchronní rychlosti synchronního notoru.
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu způsob používá dvou sninaců polohy rotoru, které jsou uspořádány pro určení polohy rotoru i v připadé současného rušení béhe» otáčeni synchronní rychlostí, a jsou uzpůsobeny pro správné opétné spusténi ve stejné» a»éru vhodnou stejnosnérnou složkou přidanou ke střidavé»u napájecinu napětí.
Podle dalšího výhodného provedení vynálezu způsob obsahuje oiezení naxinálního proudu statoru béhe* postupu spusténi a?nebo béhe» otáčeni při nesynchronních rychlostech vhodnou Modulací pracovního cyklu přiváděné vlny pro ochranu statorového vinuti proti přetížení.
Podle dalšího výhodného provedení vynálezu Mikroprocesor obsahuje progranové prostředky uzpůsobené pro sanocinnou volbu křivky, která nůže být použita pro přiváděni proudu do Btatoru v závislosti na provozních pod»ínkách notoru.
Předložený vynález dále vytváří zařízeni k provádění výše definovaného způsobu ovládáni a řízeni synchronního Motoru napájeného střídavý» napétÍM ze síté a obsahujícího rotor s pemanentnin Magnete» a stator opatřený přislusný»i budicí»! vinuti»!, jehož podstata spočívá v to», že sestává ze snínace polohy působícího na rotor a z progranovatelného Mikroprocesoru uspořádaného nezi sítí a statore» a připojeného ke snínaci polohy, přicenž tento prostředek je uzpůsoben k Modulaci napájecího střídavého napéti přivedeni» stejnosnérné složky ke střídavé»u napéti, takže se spustí otáčeni v přede» nastavené» s»éru podle polarity stejnosnerné složky.
Podle výhodného provedeni předloženého vynálezu snínac polohy je Hallove sonda.
« ·· ·
-5Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu zařízeni obsahuje alespoň jednu eoucaet typu TRIAC uspořádanou a pracující Mezi Mikroprocesore* «otore».
Podle dalšího výhodného provedení vynálezu zařízení obsahuje alespoň jednu součást, typu MOSFET uspořádanou a pracující Mezi Mikroprocesore* a Motore».
Podle dalšího výhodného provedení vynálezu zařízení obsahuje alespoň jednu součást, typu IGBT uspořádanou a pracující *ezi Mikroprocesore* a Motore».
Podle dalšího výhodného provedení vynálezu zařízení obsahuje alespoň jednu součást, typu bipolárního transistoru uspořádanou a pracující mezi Mikroprocesore» a Motore».
Podle dalšího výhodného provedení vynálezu zařízení obsahuje čtyři součásti typu MOSFET, které jsou uspořádány a pracují Mezi Mikroprocesore» a Motore» a jsou připojeny k a/nebo jsou řízeny Mikroprocesore» prostřednictví» logického obvodu.
Podle dalšího výhodného provedení vynálezu je Mikroprocesor opatřen paaétí typu EPROM obsahující prograeové prostředky, které obsahují Množství křivek pro řízení spínačů na pevné fázi působících na Motor.
Způsobe» a zařízení* odpovídající* předložené*u vynálezu je Možné *énit plynule rychlost otáčení synchronního Motoru zaénou ksitočtu, plynulý* přechode* z rychlosti Motoru do přede* nastavené rychlosti otáčení. Toho se dosahuje dobou skoku, která je kalibrována <v souhlase s charakteristika*! Motoru), aby byl zachován synchroni&Mus.
Indukci na statoru je Možné korigovat křivkou, která je přede» nastavena v pa»éti EPROM Mikroprocesoru.
Je *ožné zavést různé křivky, které jsou sa*očinné voleny Mikrokoprocesore* společný*! progra*ovací*i prostředky podle podsínek provozu Motoru, například jako funkci zátéže, času požadovaného pro dosažení určité rychlosti otáčení, atd.
Jinak řečeno. Mikroprocesor obsahuje progra*ové prostředky, které obsahují informaci požadovanou pro určení křiv*· ···*
-6* * '» · « ky, která je nejlépe přizpůsobena provozní· podninkan notoru.
Statorový proud je řízen za účele» opravy křivky indukce a pro ochranu pernanentniho nognetu.
Je vytvořen poatup apouáténí a operace předběžného nastavení použiti· atejnoanérného proudu, který je Modulován, aby ae zanezilo odnagnetováni rotorového Magnetu.
Snér otáčení a poloha Motoru jaou také řízeny čidly.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je znázorněn na výkresech, kde obr.l je achánatické provedeni synchronního notoru a pernanentnin nagneten, obr.2 a 3 jaou Možné diagraMy okruhu týkající ae příatroju pro ovládáni a řízeni aynchronnlho notoru podle předloženého vynálezu, obr.4 a 5 jaou nožná vývojová achénata pro způsoby ovládáni a řízená elektrických notoru podle předloženého vynálezu, obr.6 a 7 jaou dalái diagrany okruhu příatroje podle předloženého vynálezu a diagran nožných tvaru vln, které nohou být použity pro řízení a pohon notoru.
Příklady provedení vynálezu
Obr.l achénaticky znázorňuje synchronní notor 1^. Motor JL obaahuje rotor 4 a pernanentnin nagneten, uapořádaný nezi póly 3, na kterén puaobi odpovídající budicí vinuti 2. Pro provádění néření na rotoru 4 je uapořádán aleapon jeden polohový anínac 5, například typu Hallovy sondy. Je ováen nožné opatřit nékolik anínacu 5 (například dva aninace SI a S2 znázorněné v obr.6), tyto aninace nohou být jiného druhu ze předpokladu, že jaou uzpůsobeny pro anináni polohy a pohybu notoru.
Jedno nožné provedeni vynálezu, znázorněné v obr.2, používá nikroproceaor 7, který je elektricky připojen k napájecínu zdroji 8 notoru M <viz obr.2 a 3} a k odpovídájicin spojovací· uzlu» 9 a ve anéru proudu vzhlede» k napájecinu zdroji 6.
Ve znázornénén přikladu je obvod nikroproceaoru připo,· ···· * · · · · · • · · · · · · · t · · · ···· · ·· ·
-7jen k Heliové sondé 5 snímající polohu a k součástce 1O TRIAC, která je například uspořádána v sérii a vinutí» statoru. Mikroprocesor 7 může mít nebo být připojen k neznázorněnému spínači pro předběžné nestaveni zamýšleného s«éru otáčení.
V přikladu podle obr.3 je uapořádáno několik součástek 11 typu MOSFET jako alternativa k součástce TRIAC.
Způsob ovládáni a řízení synchronního motoru může být schématicky rozdélen na postup spousténi a na postup řízení momentu.
Spouštěcí postup, schématicky popsaný vývojovým schématem v obr.4, zejména v první části uvedeného vývojového schématu, může rovněž být použit jako postup, který je nezávislý na následujících postupech, t.j. pouze pro spusténi motoru ve zvoleném sméru otáčení. V tomto postupu je stator napájen střídavým napětím o kmitočtu 50 Hz, vyznačený» stejnosměrnou složkou, jehož efektivní napětí způsobí přemístění rotoru ve zvoleném sméru. Snímač 5 polohy je uzpůsoben pro podání zprávy mikroprocesoru 7, že rotor 4 byl vyrovnán, takže je rychle přivedeno fázové napětí střídavého proudu 50 Hz a je spusténo otáčení ve zvoleném sméru.
Po skončení spouštěcího postupu je možné provádét řízení tak, aby byl zvětšen vlastni moment synchronního motoru. Vyse popsaný snímač 5 polohy méři po každých 180° otočeni fázové po&Unuti rotoru, který je zrychlen směrem k synchronní rychlosti otáčeni vzhledem k sítovému kmitočtu.
Umérné k uvedenému posunuti fáze vyšle mikroprocesor 7 do statoru nékolik asymetrických vln majících stejnosměrnou složku vhodné polarity <viz vývojové schéma v obr.3). Tímto způsobem se získá velmi vysoký statický moment, který je rovný 1,5 až 2-násobku jmenovitého synchronního momentu.
Podle obr.4 může způsob podle vynálezu obsahovat prvni krok, ve kterém je prováděno řízeni polohy a je přiváděna nesou sér ná složka odpovídající zvolenému eméru otáčeni. Potom se na základe řízení pohybu, jak je znázorněno rozhodovacím symbolem v obr.3, přivede polovina vlny odpovídající směru
-βa *·· +
φ · * • · · |· » · « φ « , * φ otáčení nebo jako alternativa Be opét přivede neeounerná složka odpovídající s»éru otáčení.
Pro zvláštní aplikace vyžadující vyssí spoustéci noeent je možno namísto TRIAC 11 použit spínač v pevné fázi vyznačující se možnosti přesného definováni polarity přivedeného sledu vln, aby byly dosaženy hodnoty, které jsou rovny desetinásobku jmenovitého synchronního momentu. Tímto posledním uspořádáním^ místo ovládáni sílového střídavého napětí s modulaci stejnosměrného napětí <jak je uvedeno v diagramu v obr.5), je mikroprocesor 7 uzpůsoben tak, aby na povel změnil synchronní rychlost vyvíjením střídavého napétí vhodného kmitočtu. Tím je možno nastavit hodnoty momentu a rychlost otáčení jakéhokoli synchronního motoru, čímž se tyto zméni v mechanickým mezích motoru i za přítomnosti proměnlivé zátěBěhem spouštěcího postupu a během otáčení nesynchronni rychlostí rotoru je proud statoru rovný 1,5 až 2-násobku jmenovitého proudu. V případe rušeni nebo prodlouženého provozu při nesynchronni rychlosti je motor přerušované řízen mikroprocesorem s pracovním cyklem, majícím předem nastavenou hodnotu pro zamezení otepleni statorového vinutí nad jeho určenou teplotu.
S přihlédnutím k vývojovému schématu podle obr.5 se první postup týká řízení polohy s rychlosti otáčení a volbou směru. Potom je přiveden stejnosměrný proud, jehož polarita je zvolena podle měřené hodnoty. Potom, na základe výsledku řízení pohybu, je přivedena sinusová vlna mající nižší kmitočet než zvolený kmitočet, nebo se opakuje přivedení stejnosměrného proudu podle předešlého kroku.
Po kroku přivedeni sinusové vlny o kmitočtu, který je nižší než zvolený kmitočet, následuje úkon řízení rušeni motoru. V případě rušení je snížen výkon motoru a časovač, který udržuje motor v tomto uspořádání nastavenou dobu (například po dobu 1O sekund, jak je znázor něno ve vývojovém schématu). Jestliže rušení nenastalo, pro je spusten po předem
vede se řízeni polohy. Jestliže řízení polohy dave negativní výsledek, opakuje se zvolena sinusová vlna se sníženou amplitudou. Jestliže výsledek řízení je kladný, je opět přivedena následující sinusová vlna, jejíž kmitočet je zvětšen až do dosazeni zvoleného kmitočtu.
Jinými slovy, zařízeni uspořádané v souhlase s předloženým vynálezem používá mikroprocesor 7, který je programovatelný <t.j. ve kterém jsou uloženy programové prostředky!, v kombinaci se snímačem 5 polohy rotoru. Mikroprocesor 7 je uzpůsoben k modulaci střídavého sítového napětí použitím stejnosměrné složky pro opravu magnetického vyřízeni rotoru 4, umožněním jeho spuštěni v přednostním směru. Statorové vinutí je napájeno alespoň jedním spínačem v pevné fázi, který je zapojen v sérii s napětím sítě a je přímo ovládán mikroprocesorem 7. Alternativně je možno na rotoru 4 použít součástek IQ typu TRIAC nebo součástek Ii typu MOSFET nebo jiného typu <napřiklad typu IGBT nebo bipolárních transistoru!.
Popisované zařízeni <a odpovídající způsob! umožňuje zvětšit moment zatímco se dosáhne synchronní rychlosti otáčeni prostřednictvím přizpůsobených sledů vln odpovídající polarity přivedených na statorové vinuti a přidaných ke střídavému sítovému napětí.
Statorové vinuti 2 může být napájeno stejnosměrným napětím, které je vhodně modulováno jednopólovými spínači v pevné fázi, které mohou regulovat směr otáčeni při Spouštění jakož i moment a hodnotu synchronní rychlosti synchronního motoru.
Pro zjištěni polohy rotoru 4 je možné použít, jak bylo již uvedeno, dva snímače polohy uspořádané tak, ze mohou přesné určit polohu rotoru i v případě okamžitého rušeni behem otáčeni při synchronní rychlosti. Tato zvláštnost je užitečná pro správné opakované spuštění otáčení ve stejnem směru vhodnými stejnosměrnými složkami přidanými ke střídavému sítovému napětí.
Je také možné omezit maximální proud statoru 4 behem
-1Opoatupu spouštěni nebo běhen otáčeni nesynchronní rychlostí proatrednictvím vhodně modulace pracovního cyklu přivedené vlny pro ochranu statorového vinuti 2 proti přetíženi.
V souhlase s obr.6 a 7 jeou uspořádány čtyři součástky 11 typu MOSFET, které jaou řízeny mikroprocesorem 7 pres příslušnou logickou jednotku. Proto jsou zde uspořádány čtyři napáječe A,B,C a D. Obr.6 znázorňuje detaily možných alternativ k součástkám i 1 typu MOSFET, jako součástky IP typu transistoru a součástky 111 1 typu IGBT.
Mezi napáječi A,B,C a D a mikroprocesorem 7 je ve spodní časti obr.6 uspořádán blok 7který představuje součástku nesoucí logickou jednotku napáječů.
Zařízeni dále obsahuje obvod 71 proudové zpětné vazby mezi okruhem motoru a mikroprocesorem 7- Toto řízeni proudu statoru umožňuje provádět korekci křivky indukce a chránit magnet motoru.
Statorové spínače jsou přednostně napájeny tvarem vlny znázorněným v připojeném diagramu v obr.7, který znázorňuje tvary vln vysílaných různými napáječi A,B,C,D a logickou jednotkou napáječů v závislosti na rychlosti otáčeni motoru.
Hodnoty proudu nejsou vázány lineárně na rychlosti otáčení, avšak jsou vázány zvláštní křivkou, která je uložena v paměti EPROM mikroprocesoru 7. V praxi je programové vybavení uloženo v mikroprocesoru 7 a obsahuje množství křivek závislých na různých provoznách podmínkách možných motoru, které mají být řízeny a ovládány zařízením podle předloženého vynálezu.
V souhrnu zařízeni podle předloženého vynálezu umožňuje úplné řízení synchronních motorů, pokud jde o směr otáčeni, moment a synchronní rychlost. Tyto hodnoty mohou být nastaveny nezávisle a oddělené v závislosti na použiti, což umožňuje velký rozsah použití synchronního motoru, která nejsou běžné možná při zachování jednoduchých charaktertištik, hospodárnosti a spolehlivosti, typické pro technologii uvedených motoru .
• « · · · · .!
ftft— 11 —
Takto fomulovaný vynález je způsobilý k provedení četných obmén a zámén, jak ve smyslu znaku konstrukce tak 1 sledu kroku vývojových schémat, která jsou všechna obsazena v rámci myšlenky vynálezu. Všechny součástky mohou být také nahrazeny jinými technicky ekvivalentními prvky.
i
-£>0 2-g£ -y » 0 0 0 0 « fc a· · • 0
-i2ř« 0 1
I · * i · · • 0 0 «

Claims (13)

  1. NÁROKY
    PATENTOVÉ
    1. Způsob ovládáni o řízeni aynchronniho notoru, zvláště pro synchronní motor s permanentním magnetem napájeným střídavým proudem přiváděným 2e sítě <β> a obsahující rotor <41 s permanentním magnetem a stator <31, který je opatřen příslušným budicím vinutím <21, vyznačující se tím, že zajišťuje pro napájení statoru <31 modulaci střídavého napétí sítě přiváděním stejnosměrné složky do statoru přes mikroprocesor <71 pro ochranu magnetického vyrovnáni rotoru <41.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačujíc! se tím, ze obsahuje kroky:
    -- detekci fázového posunuti rotoru <41 vzhledem k síťovému kmitočtu během zrychlení motoru, čímž motor dosáhne synchronní rychlosti, v závislosti na zjištěném fázovém posunutí přivádění množství nesouměrných vln nebo sledu vln předem nastavené polarity do vinuti <21 statoru <31 použitím mikroprocesoru <71, který je opatřen nebo připojen ke spínači pro předběžné nastaveni zvoleného směru otáčení rotoru před připojením k síti.
  3. 3.
    to al ru bl
    Způsob podle nároku 1, vyznačující po sobě následující kroky: řízení polohy rotoru <41 snímačem <41 a na něm působícím, přiváděni nesouměrné složky, která se tím, že zahrnuje ty<51 uspořádaným na rotoodpovídá zvolenému směru otáčení, cl řízení pohybu rotoru <41, pohyb k dalšímu kroku v případě kladného výsledku a návrat ke kroku bl v případě záporného výsledku, dl přiváděni sledu polovin, který odpovídá sméru otáčeni.
    a oj '7. θί? -
  4. 4. Zpuaob podle nároku 1, vyznačujíc! ae tla, ie zahrnuje tyto po sobě náaledující kroky:
    al řízení polohy rotoru <41 a volbu rychlosti otáčení a aaéru otáčení,
    b) přivedení atejnoaaérné aložky aajici polaritu, která je zvolena podle hodnoty zjištěné během řízení předešlého kroku,
    c) řízení pohybu rotoru <41 pohybujícího ae k náaledujicíau kroku v připadá kladného výaledku a návrat ke kroku bl v případe záporného výaledku, dl přivedení ainuaové vlny o kmitočtu, který je nizáí nez kmitočet zvolený v kroku a), el ověření operace rotoru <41, t.j. řízeni jeho ruáení, pohyb k náaledujícíau kroku £1 když naatalo ruáení a pohyb ke kroku gl když nenaatalo ruáení, £1 zpoaaleni aotoru <1> pro předen naatavenou periodu, náaledu jící pohyb ke kroku al, gl řízení polohy rotoru <41, t.j. zjištění ze zaaýálená poloha byla dosazena, pohyb k náaledujícíau kroku když je poloha aprávná a opakováni přivedeni zvolené ainuaové vlny ae sníženou aaplitudou v připadá nesprávné polohy, hl přivedeni následující ainuaové vlny o zvýaenéa kmitočtu az do dosazení zvoleného kmitočtu.
  5. 5. Způsob podle nároku 1, vyznačující ae tia, ze aoaent je zvětšen, zatiaco byla dosazena synchronní rychlost vhodnýai sledy vln odpovídající polarity, které se přivádějí na statorové vinutí <21 a jsou přidány ke atřídavéau napěti sítě.
  6. 6. Zpuaob podle nároku 1, vyznačující se tia, ze používá pro napájení statorového vinuti <21 stejnoaaérného napěti vhodné aodulovaného jednopólovýai apinaci na pevné £ázi, které jsou uzpůsobeny na povel pro nastaveni hodnot apuáténi aaěru otáčení, jakož i aoaentu a synchronní rychlosti synchronního aotoru <11.
    • φ
    V \j
    -147. Způsob podle nároku 1, vyznačující ae ti*, že používá dvou sní*ačů polohy rotoru <41, které jsou uspořádány pro určení polohy rotoru i v případe současného rušení béhe* otáčení synchronní rychlostí, a jeou uzpůsobeny pro správné opětné spusténí ve stejné* s*éru vhodnou stejnosnérnou složkou přidanou ke střídávánu napájecínu napětí.
    6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se ti*, že obsahuje onezení naxinálního proudu statoru <31 béhe* postupu spusténí a/nebo béhe* otáčení při neaynchronních rychlostech vhodnou modulací pracovního cyklu přiváděné vlny pro ochranu statorového vinutí <21 proti přetížení.
  7. 9. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tín, že Mikroprocesor <71 obsahuje programové prostředky uzpůsobené pro sanočinnou volbu křivky, která nůže být použita pro přivádění proudu do statoru <31 v závislosti na provozních pod*Inkách Motoru.
    1O. Zařízení k provádění způsobu podle nároků 1 až 9 ovládáni a řízení synchronního Motoru <11 napájeného střídavý* napétí* ze síté <81 a obsahujícího rotor <41 s pemanentní* nagnete* a stator <3> opatřený přislusnýni budicí*! vinutíni (2), vyznačující se ti*, že sestává ze anÍMače <51 polohy působícího na rotor <41 a z programovatelného mikroprocesoru <71 uspořádaného *ezi sítí <81 a statore* <31 a připojeného ke snínači <51 polohy, přičenž tento prostředek je uzpůsoben k Modulaci napájecího střídavého napětí přivedení* stejnosměrné složky ke &třídavé*u napétí, takže se spustí otáčeni v přede* nastavené* směru podle polarity stejno&nérné složky.
  8. 11. Zařízení podle nároku 1O, vyznačující se tí*, že snínač <51 polohy je Hallova sonda.
    • · ♦·
    V\J
    Β ·' « Β «
    -1512. Zařízení podle nároku IO, vyznačující se ti*, ze obsahuje alespoň jednu součást <1O> typu TRIAC uspořádanou a pracující nezi Mikroprocesore* <71 Motore* <M1.
  9. 13. Zařízení podle nároku IO, vyznačující se tis, ze obsahuje alespoň jednu součást <111 typu MOSFET nepořádanou a pracující mezi Mikroprocesore* <71 a Motore* <M).
  10. 14. Zařízení podle nároku IO, vyznačující se tím, ze obsahuje alespoň jednu součást typu IGBT uspořádanou a pracující Mezi Mikroprocesore* <7> a *otoren <M>.
  11. 15. Zařízení podle nároku IO, vyznačující se tí», ze obsahuje alespoň jednu součást typu bipolárního transistoru uspořádanou a pracující *ezi Mikroprocesore* <7> a Motore* <W>.
  12. 16. Zařízení podle nároku 13, vyznačující se tí*, ze obsahuje čtyři součásti <11) typu MOSFET, které jsou uspořádány a pracují *ezi Mikroprocesore* <7> a Motore* <M> a jsou připojeny k a/nebo jsou řízeny Mikroprocesore* <7> prostřednictví* logického obvodu <711.
  13. 17. Zařízení podle nároku IO, vyznačující se tí*, ze Mikroprocesor <7> je opatřen paMetí typu EPROM obsahující programové prostředky, které obsahují Množství křivek pro řízení spínačů <111 na pevné fázi působících na motor <M> .
CZ99286A 1996-08-05 1997-07-30 Způsob a zařízení pro ovládání a řízení synchronního motoru s permanentním magnetem CZ28699A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT96BO000429A IT1286191B1 (it) 1996-08-05 1996-08-05 Metodo e relativo dispositivo di comando e controllo, in particolare per motori sincroni a magneti permanenti.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ28699A3 true CZ28699A3 (cs) 1999-11-17

Family

ID=11341564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ99286A CZ28699A3 (cs) 1996-08-05 1997-07-30 Způsob a zařízení pro ovládání a řízení synchronního motoru s permanentním magnetem

Country Status (19)

Country Link
US (1) US6177777B1 (cs)
EP (1) EP0916179B1 (cs)
JP (1) JP2000515718A (cs)
KR (1) KR20000029841A (cs)
CN (1) CN1078769C (cs)
AT (1) ATE275300T1 (cs)
AU (1) AU4378397A (cs)
BR (1) BR9711005A (cs)
CA (1) CA2262398A1 (cs)
CZ (1) CZ28699A3 (cs)
DE (1) DE69730505T2 (cs)
ES (1) ES2229389T3 (cs)
HU (1) HUP0001831A2 (cs)
IL (1) IL128366A0 (cs)
IT (1) IT1286191B1 (cs)
PL (1) PL331345A1 (cs)
RU (1) RU99104510A (cs)
TR (1) TR199900227T2 (cs)
WO (1) WO1998006167A1 (cs)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1301915B1 (it) * 1998-08-07 2000-07-07 Sicce Spa Procedimento per l'avviamento e l'alimentazione a regime di un motoresincrono a magneti permanenti particolarmente per l'azionamento di una
US6150790A (en) * 1998-08-07 2000-11-21 Sicce S.P.A. Method for the starting and steady-state supply of a permanent-magnet synchronous motor particularly for driving a hydraulic pump
IT1312439B1 (it) * 1999-05-14 2002-04-17 G E C Global Engineering Compa Dispositivo elettronico di avviamento e controllo di un motoreelettrico monofase sincrono del tipo a rotore munito di magneti
US6401875B1 (en) * 2001-02-12 2002-06-11 Otis Elevator Company Absolute position sensing method and apparatus for synchronous elevator machines by detection stator iron saturation
EP1351376A1 (en) * 2002-03-11 2003-10-08 Askoll Holding S.r.l. Electronic device for starting and controlling a permanent-magnet synchronous motor
DE102004037584B4 (de) * 2004-08-03 2008-05-08 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinheit
ITTO20060023A1 (it) * 2006-01-13 2007-07-14 Elbi Int Spa Dispositivo di controllo per un motore elettrico sincromo
JP4961808B2 (ja) * 2006-04-05 2012-06-27 マックス株式会社 鉄筋結束機
ES1065745Y (es) * 2007-06-21 2008-01-16 Coprecitec Sl Dispositivo de control de una lavadora
US20100148515A1 (en) * 2007-11-02 2010-06-17 Mary Geddry Direct Current Brushless Machine and Wind Turbine System
CN103580562B (zh) * 2012-07-19 2016-05-18 台达电子工业股份有限公司 马达及其控制方法
US20160344311A1 (en) * 2014-08-08 2016-11-24 Johnson Electric S.A. Application device and motor driving circuit
CN105471330A (zh) * 2014-08-08 2016-04-06 德昌电机(深圳)有限公司 同步电机驱动电路
CN105099297B (zh) * 2015-08-27 2017-10-17 无锡雷利电子控制技术有限公司 无刷电机的基于转子位置检测的启动方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS534883B2 (cs) * 1973-03-31 1978-02-22
US4347464A (en) * 1981-03-02 1982-08-31 General Electric Company FET Motor drive system
EP0181511B1 (en) * 1984-10-19 1990-08-22 Kollmorgen Corporation Servomotor control systems
JPH03128691A (ja) * 1989-07-27 1991-05-31 Seiko Epson Corp 電圧形pwmコンバータ・インバータシステムとその制御方式
US5315225A (en) * 1991-09-30 1994-05-24 Electric Power Research Institute Converter for synchronous motor starting
IT1259115B (it) * 1992-06-17 1996-03-11 Askoll Spa Dispositivo elettronico per l'avviamento di un motore sincrono con rotore a magnete permanente
JPH08505996A (ja) * 1992-11-06 1996-06-25 ジョージア テック リサーチ コーポレーション 永久磁石同期モータのオブザーバ・ベースの制御方法
US5701065A (en) * 1993-11-18 1997-12-23 Ishizaki; Akira Method and apparatus for controlling synchronous motor
AT402869B (de) * 1994-02-03 1997-09-25 Muehlegger Werner Dr Elektronische startvorrichtung zum starten einer einphasigen synchronmaschine
IT1269755B (it) 1994-05-11 1997-04-15 Sisme Dispositivo elettronico per l'avviamento e controllo di un motore sincrono monofase a magneti permanenti
US5675226A (en) * 1995-09-06 1997-10-07 C.E.Set. S.R.L. Control circuit for an synchronous electric motor of the brushless type

Also Published As

Publication number Publication date
ATE275300T1 (de) 2004-09-15
RU99104510A (ru) 2001-01-27
TR199900227T2 (xx) 1999-03-22
IL128366A0 (en) 2000-01-31
ES2229389T3 (es) 2005-04-16
US6177777B1 (en) 2001-01-23
ITBO960429A0 (it) 1996-08-05
IT1286191B1 (it) 1998-07-08
HUP0001831A2 (hu) 2000-09-28
CN1227012A (zh) 1999-08-25
EP0916179B1 (en) 2004-09-01
AU4378397A (en) 1998-02-25
DE69730505T2 (de) 2005-09-01
CA2262398A1 (en) 1998-02-12
EP0916179A1 (en) 1999-05-19
DE69730505D1 (de) 2004-10-07
BR9711005A (pt) 2000-01-11
JP2000515718A (ja) 2000-11-21
KR20000029841A (ko) 2000-05-25
PL331345A1 (en) 1999-07-05
ITBO960429A1 (it) 1998-02-05
CN1078769C (zh) 2002-01-30
WO1998006167A1 (en) 1998-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5703449A (en) Controller for brushless DC motor without position sensor
EP2983288B1 (en) Drive circuit for a permanent magnet motor
US5019756A (en) Process and electronic circuit for controlling a brushless direct current motor
JP3366662B2 (ja) ブラシレス整流モータの各相巻線へ加えられる電力信号の切換え周波数を制御する装置
KR100301500B1 (ko) 인버터냉장고의공진주파수제어장치및방법
KR970702611A (ko) 회전위치검출기가 붙은 영구자석형 동기전동기의 기동방법 및 전동기 제어장치
CZ28699A3 (cs) Způsob a zařízení pro ovládání a řízení synchronního motoru s permanentním magnetem
CN101512893B (zh) 用于起动并控制同步电动机的方法及相应的控制电路
US8497654B2 (en) Single phase AC synchronized motor
KR960006216A (ko) 다이나모 일렉트릭 기계장치 및 그의 스타팅방법
JPH0984375A (ja) 高周波クロックを利用したスイッチト・リラクタンス・ドライブ用の角度制御器
JP2001251898A (ja) 内燃機関用スタータジェネレータ
CN103563241A (zh) 无刷电机控制装置、以及无刷电机控制方法
EP0553354B1 (en) Brushless DC motor without position sensor
WO2001045235A1 (en) Electronically controlled permanent-magnet electric motor
US6249101B1 (en) Start-up procedure for brushless DC motors having position sensors with angular resolution lower than the resolution of the driving system
US3475668A (en) Control circuit for a commutatorless d.c. motor
US7479755B2 (en) Drive circuit for a synchronous electric motor
US20180219500A1 (en) 2-phase brushless ac motor with embedded electronic control
JP2000032794A (ja) 給電回路
JP2007185092A (ja) ブラシレス直流モータの分当りの回転数制御装置および回転数制御方法
MXPA99001259A (en) Actuation and control method and device, particularly for synchronous permanent-magnet motors
KR20080053276A (ko) 동기식 전기 모터, 특히 가전제품용 동기식 전기 모터를제어하기 위한 시스템 및 방법
JPS59222087A (ja) 同期電動機の励磁回路
JP2002325485A (ja) センサレスモータ駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic