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 Drehzahlregelung

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    • 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
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/08Controlling 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

VERWANDTE ANMELDUNGEN
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.
HINTERGRUND
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.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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.
BESCHREIBUNG DER 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.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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 Icosθ, 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 (Icosθcmd) 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 Icosθcmd 160.
Der Komparatorschaltkreis 148 vergleicht den gewünschten drehmomenterzeugen­ den Stromwert 160 (Icosθcmd) 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 Icosθ 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.
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.
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.
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.
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.
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.
DE10061291A 1999-12-13 2000-12-08 Verfahren und Vorrichtung zum indirekten Messen des Schlupfs eines Induktionsmotors zum Einrichten einer Drehzahlregelung Withdrawn DE10061291A1 (de)

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