DE10061291A1 - Verfahren und Vorrichtung zum indirekten Messen des Schlupfs eines Induktionsmotors zum Einrichten einer Drehzahlregelung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum indirekten Messen des Schlupfs eines Induktionsmotors zum Einrichten einer DrehzahlregelungInfo
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- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/08—Controlling based on slip frequency, e.g. adding slip frequency and speed proportional frequency
Abstract
Ein Verfahren zum Einrichten einer Drehzahlregelung eines Motors, das Verfahren aufweisend die Schritte des Erzeugers eines gewünschten Drehzahlregelbefehls, des indirekten Messens des Schlupfs des Motors, und des Abgleichens des Drehzahlregelbefehls in Antwort auf den Schlupf, um eine konstante Drehzahl aufrechtzuerhalten.
Description
Diese Anmeldung beansprucht nach 35 U.S.C. § 119 den Nutzen der vorläufigen
U.S. Anmeldung Nr. 60/170,338, mit dem Titel METHOD AND APPARATUS OF
ESTIMATING ROTOR SPEED, angemeldet am 13. Dezember 1999.
Diese Erfindung bezieht sich auf Induktionsmotoren. Insbesondere bezieht sich die
Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum indirekten Messen des
Schlupfs eines Induktionsmotors und Verwenden der Messung, um eine Drehzahlre
gelung einzurichten.
Wenn ein Wechselstrom-Induktionsmotor sich dreht, wirken die Magnetfelder des
Läufers und des Ständers zusammen. Die Ständerwicklungen sind typischerweise
mit einer Stromversorgung in Dreiphasenform oder Einzelphasenform verbunden.
Bei Anlegen einer Spannung durch die Wicklungen wird ein radiales, rotierendes
Magnetfeld gebildet. Der Läufer weist solide Aluminiumstangen auf, die in einer "Kä
figläufer"-Konfiguration ausgebildet sind. Die durch den Ständer erzeugten rotieren
den Magnetfelder erzeugen einen Strom in den Aluminiumstangen des Läufers. Dies
erzeugt ein Magnetfeld in den Aluminiumstangen, das mit dem rotierenden Magnet
feld des Ständers zusammenwirkt, um ein Drehmoment an dem Läufer zu erzeugen.
Der Läufer reagiert auf das Magnetfeld, aber läuft nicht mit derselben Drehzahl. Tat
sächlich bleibt der Läufer hinter der Drehzahl des rotierenden Magnetfelds zurück.
Dieser Rückstand wird Schlupf genannt und ist hauptsächlich ein Vergleich der
Drehzahl des Läufers mit der Drehzahl des Magnetfelds. Der Schlupf wächst typi
scherweise proportional zu Vergrößerungen in der Last.
In manchen Anwendungen, in denen ein Antrieb mit variabler Drehzahl (d. h. Regel
gerät) mit einem Induktionsmotor verwendet wird, ist es wünschenswert, eine kon
stante Arbeitsdrehzahl für den Motor einzurichten. Dennoch hat die Drehzahl des
Motors eine Tendenz, sich in Abhängigkeit von der Last, die an den Motor angelegt
wird, zu ändern. Deshalb, um eine konstante Drehzahl bei sich wechselnder Last zu
erreichen, benötigt der Antrieb Information hinsichtlich der tatsächlichen Läuferdreh
zahl. Anders ausgedrückt, es ist notwendig, eine elektronische Rückkopplung der
Läuferdrehzahl zu dem Antrieb bereitzustellen. Im Stand der Technik wird diese
Rückkopplung zum Regelgerät typischerweise mit einem Tachometer gemessen, der
sowohl aufwendig als auch unzuverlässig sein kann. Andere Verfahren verwenden
ein Modell des Motors in Verbindung mit Phasenspannung und Phasenstrom sowie
komplexen mathematischen Algorithmen, um indirekt die Läuferdrehzahl zu messen.
Ein wesentlich komplexerer und aufwendigerer Schaltkreis oder Mikroprozessor wird
benötigt, um diese Berechnungen durchzuführen.
Dementsprechend stellt die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung bereit zum
indirekten Messen des Schlupfs eines Induktionsmotors und zum Verwenden der
Messung, um dem Antrieb tatsächliche Drehzahlinformation bereitzustellen, um eine
beständige Drehzahlregelung des Induktionsmotors einzurichten. In der Vorrichtung
der Erfindung werden eine gemessene analoge Gleichspannung eines Buses (Bus
gleichspannung) und ein analoger Gleichstrom eines Buses (Busgleichstrom) in ei
nen Leistungsfaktorschaltkreis eingegeben, der Busgleichspannung und -strom zu
sammen mit einer Wechselspannung eines Motors (Motorwechselspannung) und
einem Wechselstrom eines Motors (Motorgleichstrom) verwendet, um einen Lei
stungsfaktor zu berechnen. Der Leistungsfaktorschaltkreis ist mit einem Schlupfre
chenschaltkreis verbunden, der eine gewünschte Motordrehzahl und den Leistungs
faktor verwendet, um den Schlupf zu berechnen. D. h., da die gewünschte Drehzahl
des Motors bekannt ist, können der gemessene Leistungsfaktor und die gemessene
Drehzahl verwendet werden, um den Schlupf zu berechnen, wobei eine indirekte
Messung des Schlupfs des Induktionsmotors bereitgestellt wird. Der Schlupfrechen
schaltkreis ist mit einem Drehzahlumwandlungsschaltkreis verbunden, der die indi
rekte Messung des Schlupfs des Induktionsmotors umwandelt in einen tatsächlichen
Motordrehzahlwert. Dieser Wert wird auf den Regler "zurückgekoppelt", um dem An
trieb, der beständig die vorgegebene Antriebsdrehzahl aktualisiert, bis die vorgege
bene Drehzahl und die tatsächliche Drehzahl (ebenso bezeichnet als "bestimmte
Drehzahl" oder "gemessene Drehzahl") gleich sind, eine Rückkopplungsregelung
bereitzustellen.
In dem Verfahren der Erfindung wird eine Dreiphasen-Wechselstromleistung zuge
führt, um den Motor zu erregen. Eine Busgleichspannung und ein Busgleichstrom
werden gemessen. Die gemessenen Busgleichspannung und -strom werden zu
sammen mit Motorwechselspannung und -strom verwendet, um den Leistungsfaktor
für die vorgegebene Motordrehzahl zu berechnen. Die vorgegebene Motordrehzahl
und der Leistungsfaktor werden dann verwendet, um den Motorschlupf bei der gege
benen Drehzahl und dem Leistungsfaktor zu berechnen. Anders ausgedrückt, der
Schlupf des Induktionsmotors wird indirekt gemessen, beruhend auf Busgleichspan
nung und -strom. Diese Technik ist am effizientesten für Antriebe mit variabler Dreh
zahl bei höheren Drehzahlen aus zwei Gründen. Der erste ist, dass es zwei Schlupfe
für jeden Leistungsfaktorwert gibt, einen bei relativ geringen Drehzahlen und einen
zweiten bei relativ hohen Drehzahlen. Der zweite ist, dass bei unterschiedlichen An
triebsfrequenzen der Ständerwiderstand zu einem größeren Prozentsatz der Verlust
impedanz des Motors wird, so dass sich die Beziehung zwischen Leistungsfaktor
und Schlupf ändert. Bei höheren Drehzahlen ist der Einfluss des Ständerwiderstands
auf diese Beziehung nominal.
Der Schlupf wird dann verwendet um einen tatsächlichen Motordrehzahlwert zu Be
rechnen. Dieser Wert wird auf den Regler "zurückgekoppelt", um dem Antrieb, der
beständig die vorgegebene Antriebsdrehzahl aktualisiert, bis die vorgegebene Dreh
zahl und die tatsächliche Drehzahl (ebenso bezeichnet als "bestimmte Drehzahl"
oder "gemessene Drehzahl") gleich sind, eine Rückkopplungsregelung bereitzustel
len.
Der hauptsächliche Vorteil der Erfindung besteht darin, eine beständige Drehzahlre
gelung eines Induktionsmotors bereitzustellen durch ein indirektes Messen des Mo
torschlupfs.
Ein anderer Vorteil der Erfindung ist die Verwendung von gemessenem Busspan
nung und Busstrom zusätzlich zu Phasenspannung und Phasenstrom, um die Be
rechnung der Läuferdrehzahl zu vereinfachen. Die einfachere Berechnung ermöglicht
die Verwendung eines einfacheren und weniger aufwendigen Mikroprozessorschalt
kreises.
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden denjenigen, die mit der Technik
vertraut sind, deutlich werden nach Durchsicht der folgenden detaillierten Beschrei
bung, den Ansprüchen und Zeichnungen.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Diagramm eines Induktionsmotors, umfassend einen
Effizienzoptimierungsschaltkreis zum Regeln des Induktionsmotors.
Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht einer anderen Ausführungsform des Effizienz
optimierungsschaltkreises des Induktionsmotors.
Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht eines Antriebs mit konstanter Drehzahl für
einen Induktionsmotor zum Ausführen der Erfindung.
Bevor eine Ausführungsform der Erfindung in vollem Umfang erläutert wird, sollte
verstanden werden, dass die Erfindung nicht in ihrer Anwendung auf die Details von
Konstruktion und der Anordnung der Komponenten beschränkt ist, wie diese in der
folgenden Beschreibung dargelegt sind oder in den beiliegenden Zeichnungen illu
striert sind. Die Erfindung ist ebenso geeignet für andere Ausführungsformen und
kann auf verschiedene Art und Weise durchgeführt bzw. ausgeführt werden. Ebenso
ist zu verstehen, dass die Phraseologie und Terminologie, die zum Zweck der Be
schreibung verwendet werden, nicht als beschränkend betrachtet werden sollten. Die
Verwendung von "umfassend" und "aufweisend" sowie Variationen hiervon ist ge
dacht, um die jeweils darauf folgenden Einzelheiten und Äquivalente hiervon, sowie
zusätzliche Einzelheiten, zu umfassen.
In Fig. 1 der Zeichnungen wird eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen
Induktionsmotors 10 gezeigt. Die Einzelheiten des Induktionsmotors sind allgemein
bekannt im Stand der Technik und bilden keinen Teil der Erfindung. Dementspre
chend wird der Induktionsmotor nicht genauer beschrieben. Der Motor 10 umfasst
einen Effizienzoptimierungsschaltkreis 100 zum Regeln der Erregung des Ständers
38. Der Effizienzoptimierungsschaltkreis 100 umfasst einen Messschaltkreis 104 zum
Messen einer Busgleichspannung 108 und eines Busgleichstroms 112. Die Bus
gleichspannung und -strom werden in einen Analog-zu-Digital-(A/D) Umwandler 122
eingegeben, der elektrisch mit dem Schaltkreis 124 verbunden ist. Der Schaltkreis
124 kann ein Mikroprozessor sein oder kann aus diskreten Komponenten bestehen.
In der Ausführungsform der Erfindung, umfassend einen Mikroprozessor, ist das
Verfahren gemäß der Erfindung vorzugsweise ausgeführt unter Verwendung eines
Computer-Software-Programms oder Programmen, die in der Speichereinrichtung für
den Mikroprozessor gespeichert sind. Der Schaltkreis 124 umfasst eine drehmo
menterzeugende Stromschaltkreiskomponente 144, eine Komparatorschaltkreiskom
ponente 148, eine Regelschaltkreiskomponente 152 und eine Rückkopplungsschalt
kreiskomponente 156. Der Schaltkreis 100 umfasst ebenfalls einen Gleichstrom-
Wechselstrom-Konverter 132 und einen Effektivwert (RMS)-Umwandlungsschaltkreis
168, die wie gezeigt verschaltet sind.
In Betrieb ist der Schlupf, bei dem ein Motor mit maximaler Effizienz (Smax.eff.) arbei
tet, konstant für einen gegebenen Induktionsmotor. Deshalb besteht eine Möglichkeit
des Betreibens des Motors bei maximaler Effizienz darin, die Betriebsspannung V∅
zu Reduzieren bis (Smax.eff.) erreicht ist. Wenn der Motor bei irgendeinem Schlupf ar
beitet, der niedriger als der eingestufte Schlupf ist, verwendet der Effizienzoptimie
rungsschaltkreis 100 der Erfindung die Beziehung zwischen der drehmomenterzeu
genden Komponente Iq und einer flusserzeugenden Komponente Id des Stroms I∅,
der dem Motor zugeführt wird.
Der Messschaltkreis 104 misst eine Busgleichspannung 108 und einen Busgleich
strom 112. Diese Spannungen werden vorzugsweise gemessen via eines Span
nungs- und Strombusses. Die Busgleichspannung 108 und der Busgleichstrom 112
sind analog Signale, die mittels eines Analog-zu-Digital-(A/D) Umwandlers 148 in ein
digitales Spannungssignal 116 (Vdc) und ein digitales Stromsignal 120 (Idc) umge
wandelt werden.
Das digitale Spannungssignal 116 und das digitale Stromsignal 120 werden dem
drehmomenterzeugenden Stromschaltkreis 144 zugeführt zusammen mit einem in
itialen Zustandswert der Phasenspannung 128 (V∅). In der Annahme, dass der
Gleichstrom-Wechselstrom-Konverter 132 keine Verluste aufweist, beträgt die Lei
stungskonservierungsgleichung in dem Konverter:
Pin = Vdc.Idc = |V∅|.|I∅|.cos(θ) = Pout;
wobei θ der Winkel zwischen der Phasenspannung V∅ und dem Phasenstrom I∅ ist.
Ein Auflösen nach dem Leistungsfaktor führt zu:
In der Annahme, dass θ und ∅ (der Winkel zwischen dem Phasenstrom und dem
drehmomenterzeugenden Strom) annäherungsweise gleich sind, dann wird die
drehmomenterzeugende Komponente des Stroms Iq annäherungsweise durch die
folgende Gleichung bestimmt:
Der drehmomenterzeugende Stromschaltkreis 144 berechnet die Annäherung der
drehmomenterzeugenden Komponente des Stroms 158 (Iq) als I∅cosθ, und gibt den
Strom 158 in einen Komparatorschaltkreis 148 ein. Der Komparatorschaltkreis 148
vergleicht den Strom 158 mit einem gewünschten drehmomenterzeugenden Strom
wert 160. Der gewünschte drehmomenterzeugende Stromwert (I∅cosθcmd) 160 wird
bestimmt durch den Rückkopplungsschaltkreis 156. Der Phasenstrom 136 (I∅) wird
gemessen mittels eines Sensors (nicht gezeigt) an den Motorspulen. Der Phasen
strom 136 (I∅) wird in den RMS-Schaltkreis 168 eingegeben, wo der Phasenwech
selstrom 136 (I∅) umgewandelt wird in einen RMS-Wert 172 (I∅ RMS) des Phasen
stroms 136 (V∅). Der RMS-Wert 172 wird eingegeben in den Rückkopplungsschalt
kreis 156, zusammen mit dem Leistungsfaktor für maximale Effizienz cosθcmd, der
eine bekannte Konstante für den Motor ist. Der Rückkopplungsschaltkreis 156 be
stimmt den geeigneten Winkel, beruhend auf Motorparametern, zwischen der Pha
senspannung V∅ und dem Phasenstrom I∅ für maximale Effizienz. Genauer ausge
drückt, berechnet der Rückkopplungsschaltkreis 156 den Kosinus des Winkels und
weist somit der Änderung des Winkels von I∅ zu Iq einen Wert zu, resultierend in dem
bestimmten drehmomenterzeugenden Stromwert I∅cosθcmd 160.
Der Komparatorschaltkreis 148 vergleicht den gewünschten drehmomenterzeugen
den Stromwert 160 (I∅cosθcmd) und den Strom 158, um einen Fehlerausdruck 170 zu
erzeugen, der den Unterschied zwischen dem berechneten und dem gewünschten
drehmomenterzeugenden Strom darstellt. Der Fehlerausdruck 170 wird dem Regel
schaltkreis 152 zugeführt. Falls der berechnete und der gewünschte drehmomenter
zeugende Stromwert derselbe Wert ist, ist der Fehlerausdruck 170 Null.
Der Regler 152 erhöht oder verringert die vorgegebene Phasenspannung 128 (V∅),
um den Fehlerausdruck 170, erzeugend einen neuen Wert für einen vorgegebenen
Phasenspannungswert 128. Falls der berechnete und der gewünschte drehmomen
terzeugende Stromwert derselbe ist, ist der Fehlerausdruck 170 gleich Null, und
dementsprechend ändert sich die vorgegebene Phasenspannung nicht. Die neue
vorgegebene Phasenspannung wird dann in den Gleichstrom-Wechselstrom-
Konverter 132 eingegeben, der die gleichgerichtete Gleichstromleistung in Drei-
Phasen-Wechselstromleistung umwandelt. Die Drei-Phasen-Wechselstromleistung
wird dann an die Anschlüsse 38 des Motors 10 angelegt.
Die neue vorgegebene Phasenspannung 128 (V∅) wird ebenfalls vom Regler 152
zurückgekoppelt und als die nächste vorgegebene Phasenspannung (V∅) verwendet
zum Bestimmen des tatsächlichen drehmomenterzeugenden Stroms, und der Ar
beitszyklus wird wiederholt. Durch beständiges Aktualisieren der vorgegebenen Pha
senspannung V∅ ist der Motor in der Lage, fortwährend bei dem Schlupf zu arbeiten,
wodurch die Effizienz des Motors vergrössert wird.
Fig. 2 illustriert schematisch eine andere Ausführungsform 200 des Effizienzoptimie
rungsschaltkreises des Induktionsmotors. Gleiche Teile werden durch Verwenden
gleicher Bezugszeichen gekennzeichnet. Wie in Fig. 2 gezeigt wird, ist die Eingabe
160 des Komparatorschaltkreises 148 schlicht der gewünschte Leistungsfaktor
cosθcmd, und die Eingabe 158 des Komparatorschaltkreises 148 von dem drehmo
menterzeugenden Stromschaltkreis 144 ist ein berechneter Leistungsfaktor (cosθ),
der ähnlich zu I∅cosθ berechnet wird mit der Ausnahme, dass die zusätzliche Tei
lungsoperation durchgeführt wird unter Verwendung von I∅. Dies wird erreicht durch
ein direktes Zuführen des RMS-Phasenstroms 172 (I∅ RMS) zu dem drehmomenter
zeugenden Stromschaltkreis 144 durch A/D-Umwandler 122, anstelle eines Zufüh
rens durch eine Rückkopplungsschleife, wie in Fig. 1 gezeigt. Der gesamte Arbeits
ablauf des Effizienzoptimierungsschaltkreises 200 ist einfacher als der des Effizienz
optimierungsschaltkreises 100 und benötigt deshalb weniger Zeit, um die vorgege
bene Phasenspannung (V∅) zu aktualisieren.
Fig. 3 illustriert schematisch eine andere Ausführungsform des Motors 10, aufwei
send einen Regelschaltkreis 300, zum Bewirken einer beständigen Drehzahlregelung
durch eine indirekte Messung des Schlupfs. Gleiche Teile werden durch die Verwen
dung gleicher Bezugszeichen gekennzeichnet. Der gewünschte Drehzahlregelbefehl
(Wrcmd ) wird in einen Komparatorschaltkreis 148 eingegeben, der eine Rückkopp
lungseingabe umfasst zum Abgleichen des gewünschten Drehzahlregelbefehls, um
eine beständige Drehzahlregelung des Induktionsmotors zu erreichen. Die Ausgabe
des Komparatorschaltkreises 148 ist mit einem Regler 152 verbunden und von dort
aus mit einem Gleichstrom-Wechselstrom-Konverter 132, um dem Ständer 38 eine
Drei-Phasen-Antriebserregung zuzuführen. Der bestimmte Drehzahlregelbefehl (We),
der von dem Regler 152 ausgegeben wird, ist ebenfalls mit einem Frequenz-zu-
Spannungs-Umwandler 302 verbunden, der eine Phasenspannung an den Gleich
strom-Wechselstrom-Konverter 132 ausgibt. Busgleichspannung und Busgleichstrom
sowie Motorwechselspannung und -strom werden einem Leistungsfaktorschaltkreis
304 zugeführt, der den Leistungsfaktor des Motors berechnet unter Verwendung der
Beziehung VbIb/V0I0 = Leistungsfaktor (PF). Die Ausgabe (PF) des Leistungsfaktor
schaltkreises 304 ist mit einem Schlupfrechenschaltkreis 308 verbunden. Der
Schlupfrechenschaltkreis 308 ist mit einer Verweistabelle 316 für Leistungsfaktor
koeffizienten verbunden. Unter Verwendung des gewünschten Drehzahlregelbefehls
(Wrcmd ) als eine Referenz, führt die Verweistabelle 316 dem Schlupfrechenschalt
kreis 308 einen drehzahlabhängigen Leistungsfaktorkoeffizienten Kn zu. Schlupfre
chenschaltkreis 308 berechnet den tatsächlichen Schlupf des Motors bei der vorge
gebenen Drehzahl unter Verwendung der Beziehung:
Der indirekt gemessene und berechnete Schlupf wird in einen Kompensationsschalt
kreis oder Drehzahlumwandlungsschaltkreis 312 eingegeben, der unter Verwendung
der bestimmten Drehzahlregelbefehlsausgabe des Reglers 152 einen Kompensati
onsfaktor (Wr) berechnet, der dann in den Komparator 148 eingegeben wird, um die
in den Regler 152 eingegebene, vorgegebene Drehzahl abzugleichen. Der Kompen
sationsfaktor wird berechnet unter Verwendung der Beziehung:
Wr = (1 - S)We.
Der Regelschaltkreis 300 aktualisiert die vorgegebene Antriebsdrehzahl beständig,
bis die vorgegebene Drehzahl und die tatsächliche Drehzahl (ebenso bezeichnet als
"bestimmte Drehzahl" oder "gemessene Drehzahl") gleich sind.
Verschiedene Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in den folgenden An
sprüchen dargelegt.
Claims (25)
1. Verfahren zum Einrichten einer Drehzahlregelung eines Motors, aufweisend die
Schritte:
Erzeugen eines gewünschten Drehzahlregelbefehls;
indirektes Messen des Schlupfs des Motors; und
Abgleichen des Drehzahlregelbefehls in Antwort auf den Schlupf, um eine konstante Drehzahl aufrechtzuerhalten.
Erzeugen eines gewünschten Drehzahlregelbefehls;
indirektes Messen des Schlupfs des Motors; und
Abgleichen des Drehzahlregelbefehls in Antwort auf den Schlupf, um eine konstante Drehzahl aufrechtzuerhalten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des indirekten Messens des
Schlupfs des Motors des weiteren umfasst die Schritte des Zuführens einer Bus
gleichspannung, eines Busgleichstroms, einer Motorwechselspannung und eines
Motorwechselstroms und Berechnen des Leistungsfaktors des Motors unter Verwen
dung von Busgleichspannung, Busgleichstrom, Motorwechselspannung und Motor
wechselstrom.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt des indirekten Messens des
Schlupfs des Motors des weiteren umfasst den Schritt des Berechnens des Schlupfs,
beruhend auf dem Leistungsfaktor.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schritt des indirekten Messens des
Schlupfs des Motors den Schritt des Erzeugens einer drehzahlabhängigen Konstan
ten zum Berechnen des Schlupfs umfasst.
5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Abgleichens des Drehzahlre
gelbefehls den Schritt des Berechnens eines Drehzahlfehlerfaktors umfasst.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Abgleichens des Drehzahlre
gelbefehls den Schritt des Abgleichens des gewünschten Drehzahlregelbefehls in
Antwort auf den Drehzahlfehlerfaktor umfasst, um eine konstante Motordrehzahl auf
rechtzuerhalten.
7. Verfahren zum Einrichten einer Drehzahlregelung eines Motors, aufweisend die
Schritte:
Erzeugen eines gewünschten Drehzahlregelbefehls;
indirektes Messen des Schlupfs des Motors, der Schritt des indirekten Messens des Schlupfs umfassend die Schritte des Zuführens einer Busgleichspannung, eines Busgleichstroms, einer Motorwechselspannung und eines Motorwechselstroms, Be rechnen des Leistungsfaktors des Motors unter Verwendung von Busgleichspan nung, Busgleichstrom, Motorwechselspannung und Motorwechselstrom und Berech nen des Schlupfs, beruhend auf dem Leistungsfaktor; und
Abgleichen des Drehzahlregelbefehls in Antwort auf den Schlupf, um eine konstante Drehzahl aufrechtzuerhalten.
Erzeugen eines gewünschten Drehzahlregelbefehls;
indirektes Messen des Schlupfs des Motors, der Schritt des indirekten Messens des Schlupfs umfassend die Schritte des Zuführens einer Busgleichspannung, eines Busgleichstroms, einer Motorwechselspannung und eines Motorwechselstroms, Be rechnen des Leistungsfaktors des Motors unter Verwendung von Busgleichspan nung, Busgleichstrom, Motorwechselspannung und Motorwechselstrom und Berech nen des Schlupfs, beruhend auf dem Leistungsfaktor; und
Abgleichen des Drehzahlregelbefehls in Antwort auf den Schlupf, um eine konstante Drehzahl aufrechtzuerhalten.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Schritt des indirekten Messens des
Schlupfs des Motors den Schritt des Erzeugens einer drehzahlabhängigen Konstan
ten zum Berechnen des Schlupfs umfasst.
9. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Schritt des Abgleichens des Drehzahlre
gelbefehls den Schritt es Berechnens eines Drehzahlfehlerfaktors umfasst.
10. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Schritt des Abgleichens des Drehzahlre
gelbefehls den Schritt des Abgleichens des gewünschten Drehzahlregelbefehls in
Antwort auf den Drehzahlfehlerfaktor umfasst, um eine konstante Motordrehzahl auf
rechtzuerhalten.
11. Softwareprogramm, das in einem computerlesbaren Medium gespeichert ist, zum
Einrichten einer beständigen Motordrehzahlregelung, das Softwareprogramm aus
führend die Schritte:
Erzeugen eines gewünschten Drehzahlregelbefehls;
indirektes Messen und Berechnen des Schlupfs des Motors; und
Abgleichen des Drehzahlregelbefehls in Antwort auf den Schlupf, um eine konstante Motordrehzahl aufrechtzuerhalten.
Erzeugen eines gewünschten Drehzahlregelbefehls;
indirektes Messen und Berechnen des Schlupfs des Motors; und
Abgleichen des Drehzahlregelbefehls in Antwort auf den Schlupf, um eine konstante Motordrehzahl aufrechtzuerhalten.
12. Softwareprogramm nach Anspruch 11, wobei der Schritt des indirekten Messens
des Schlupfs des Motors des weiteren umfasst die Schritte des Zuführens einer Bus
gleichspannung, eines Busgleichstroms, einer Motorwechselspannung und eines
Motorwechselstroms und Berechnen des Leistungsfaktors des Motors unter Verwen
dung von Busgleichspannung, Busgleichstrom, Motorwechselspannung und Motor
wechselstrom.
13. Softwareprogramm nach Anspruch 12, wobei der Schritt des indirekten Messens
des Schlupfs des Motors des weiteren umfasst den Schritt des Berechnens des
Schlupfs, beruhend auf dem Leistungsfaktor.
14. Softwareprogramm nach Anspruch 13, wobei der Schritt des indirekten Messens
des Schlupfs des Motors den Schritt des Erzeugens einer drehzahlabhängigen Kon
stanten zum Berechnen des Schlupfs umfasst.
15. Softwareprogramm nach Anspruch 11, wobei der Schritt des Abgleichens des
Drehzahlregelbefehls den Schritt des Berechnens eines Drehzahlfehlerfaktors um
fasst.
16. Softwareprogramm nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Abgleichens des
Drehzahlregelbefehls den Schritt des Abgleichens des gewünschten Drehzahlregel
befehls in Antwort auf den Drehzahlfehlerfaktor umfasst, um eine konstante Mo
tordrehzahl aufrechtzuerhalten.
17. Softwareprogramm, das in einem computerlesbaren Medium gespeichert ist, zum
Einrichten einer beständigen Motordrehzahlregelung, das Softwareprogramm aus
führend die Schritte:
Erzeugen eines gewünschten Drehzahlregelbefehls;
indirektes Messen des Schlupfs des Motors, der Schritt des indirekten Messens des Schlupfs umfassend die Schritte des Zuführens einer Busgleichspannung, eines Busgleichstroms, einer Motorwechselspannung und eines Motorwechselstroms, Be rechnen des Leistungsfaktors des Motors unter Verwendung von Busgleichspan nung, Busgleichstrom, Motorwechselspannung und Motorwechselstrom und Berech nen des Schlupfs, beruhend auf dem Leistungsfaktor; und
Abgleichen des Drehzahlregelbefehls in Antwort auf den Schlupf, um eine konstante Drehzahl aufrechtzuerhalten.
Erzeugen eines gewünschten Drehzahlregelbefehls;
indirektes Messen des Schlupfs des Motors, der Schritt des indirekten Messens des Schlupfs umfassend die Schritte des Zuführens einer Busgleichspannung, eines Busgleichstroms, einer Motorwechselspannung und eines Motorwechselstroms, Be rechnen des Leistungsfaktors des Motors unter Verwendung von Busgleichspan nung, Busgleichstrom, Motorwechselspannung und Motorwechselstrom und Berech nen des Schlupfs, beruhend auf dem Leistungsfaktor; und
Abgleichen des Drehzahlregelbefehls in Antwort auf den Schlupf, um eine konstante Drehzahl aufrechtzuerhalten.
18. Softwareprogramm nach Anspruch 17, wobei der Schritt des indirekten Messens
des Schlupfs des Motors den Schritt des Erzeugens einer drehzahlabhängigen Kon
stanten zum Berechnen des Schlupfs umfasst.
19. Softwareprogramm nach Anspruch 17, wobei der Schritt des Abgleichens des
Drehzahlregelbefehls den Schritt des Berechnens eines Drehzahlfehlerfaktors um
fasst.
20. Softwareprogramm nach Anspruch 17, wobei der Schritt des Abgleichens des
Drehzahlregelbefehls den Schritt des Abgleichens des gewünschten Drehzahlregel
befehls in Antwort auf den Drehzahlfehlerfaktor umfasst, um eine konstante Mo
tordrehzahl aufrechtzuerhalten.
21. Induktionsmotor aufweisend:
einen Läufer;
einen Ständer; und
einen Regelschaltkreis zum Antreiben des Läufers mit einer vorbestimmten Drehzahl in bezug auf den Ständer, der Regelschaltkreis umfassend einen Schaltkreis zum Berechnen des Motorschlupfs und einen Kompensationsschaltkreis zum Erzeugen eines Kompensationsfaktors, um eine beständige Drehzahlregelung des Motors zu ermöglichen, ungeachtet von Änderungen in der Motorlast.
einen Läufer;
einen Ständer; und
einen Regelschaltkreis zum Antreiben des Läufers mit einer vorbestimmten Drehzahl in bezug auf den Ständer, der Regelschaltkreis umfassend einen Schaltkreis zum Berechnen des Motorschlupfs und einen Kompensationsschaltkreis zum Erzeugen eines Kompensationsfaktors, um eine beständige Drehzahlregelung des Motors zu ermöglichen, ungeachtet von Änderungen in der Motorlast.
22. Induktionsmotor nach Anspruch 21, wobei der Kompensationsschaltkreis zum
Erzeugen eines Kompensationsfaktors ein Speicherfeld umfasst, in dem ein Array
von Kompensationsfaktoren für gegebene Drehzahlen des Läufers gespeichert ist.
23. Induktionsmotor nach Anspruch 21, wobei der Regelschaltkreis einen Leistungs
faktorschaltkreis zum Berechnen des Leistungsfaktors umfasst.
24. Induktionsmotor nach Anspruch 23, wobei der Leistungsfaktorschaltkreis den
Leistungsfaktor des Motors berechnet, beruhend auf Busgleichspannung, Busgleich
strom, Motorwechselspannung und Motorwechselstrom.
25. Induktionsmotor nach Anspruch 21, wobei der Regelschaltkreis Mikroprozessor
gesteuert ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US17033899P | 1999-12-13 | 1999-12-13 | |
US09/713,344 US6605919B1 (en) | 1999-12-13 | 2000-11-14 | Method and apparatus for indirectly measuring induction motor slip to establish speed control |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10061291A1 true DE10061291A1 (de) | 2001-09-13 |
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ID=26865989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10061291A Withdrawn DE10061291A1 (de) | 1999-12-13 | 2000-12-08 | Verfahren und Vorrichtung zum indirekten Messen des Schlupfs eines Induktionsmotors zum Einrichten einer Drehzahlregelung |
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