DE10148517A1 - Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung eines synchronen Reluktanzmotors und Verfahren dazu - Google Patents
Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung eines synchronen Reluktanzmotors und Verfahren dazuInfo
- Publication number
- DE10148517A1 DE10148517A1 DE10148517A DE10148517A DE10148517A1 DE 10148517 A1 DE10148517 A1 DE 10148517A1 DE 10148517 A DE10148517 A DE 10148517A DE 10148517 A DE10148517 A DE 10148517A DE 10148517 A1 DE10148517 A1 DE 10148517A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- axis
- current
- reluctance motor
- voltage
- synchronous reluctance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 title claims abstract description 96
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 46
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 75
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/08—Reluctance motors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/08—Reluctance motors
- H02P25/092—Converters specially adapted for controlling reluctance motors
- H02P25/0925—Converters specially adapted for controlling reluctance motors wherein the converter comprises only one switch per phase
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/08—Reluctance motors
- H02P25/086—Commutation
- H02P25/089—Sensorless control
Abstract
Eine Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung eines synchronen Reluktanzmotors umfaßt einen Gleichrichter zum Empfangen eines Wechselstroms und zum Gleichrichten desselben auf einen Gleichstrom; einen Wechselrichter zum Umwandeln eines Gleichstroms in einen Wechselstrom und Zuführen desselben zu einem synchronen Reluktanzmotor; eine Erfassungseinheit zum Erfassen eines Stroms und einer Spannung, die dem synchronen Reluktanzmotor zugeführt werden, der mit der erzeugten Induktionsspannung und der geschätzten Induktionsspannung, die aus dem Strom erzeugt wird, arbeitet und eine geschätzte Winkelgeschwindigkeit des synchronen Reluktanzmotors erzeugt; und eine Regelungsvorrichtung zum Empfangen der geschätzten Winkelgeschwindigkeit und des Geschwindigkeitsbefehlswertes, die von einem Benutzer eingegeben werden, und zum Regeln der Geshwindigkeit des synchronen Reluktanzmotors durch den Wechselrichter. Da die Geschwindigkeit des synchronen Reluktanzmotors durch Erfassen des Stroms und der Spannung, die dem synchronen Reluktanzmor zugeführt werden, anstatt durch Verwendung einer Codiervorrichtung oder eines Hall-Sensors geregelt wird, können die Produktionskosten des synchronen Reluktanzmotors reduziert werden.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen synchronen
Reluktanzmotor (SynRM) und insbesondere eine
Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung eines synchronen
Reluktanzmotors.
Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines allgemeinen
synchronen Reluktanzmotors (SynRM), in der das
Bezugszeichen 100 einen Stator, 101 Schlitze des Stators
100 und 200 einen Rotor bezeichnet.
Fig. 2 ist eine Schnittansicht des Rotors von Fig. 1,
in der das Bezugszeichen 201 Rillen bezeichnet, welche
einen Magnetfluß unterscheiden, der die Achse "d" und die
Achse "q" passiert, und 202 ein Stiftloch bezeichnet, das
mit Siliziumferrit gefüllt ist.
Eine Drehgeschwindigkeit des synchronen Reluktanzmotors
mit einer solchen Struktur wird durch eine
Regelungsvorrichtung für einen synchronen Reluktanzmotor
geregelt, welche eine Position des Rotors erfaßt.
Fig. 3 zeigt den Aufbau der
Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung des synchronen
Reluktanzmotors gemäß einer herkömmlichen Technik.
In Fig. 3 wird ein Gleichrichter 320 dargestellt, der
einen Wechselstrom 310 empfängt und ihn auf einen
Gleichstrom gleich richtet, ein Wechselrichter 330 zum
Umwandeln des Gleichstroms auf Drei-Phasen-Strom und zum
Antreiben des synchronen Reluktanzmotors 340, eine
Regelungseinheit 350 zur Regelung des Wechselrichters 330
und eine Erfassungseinheit 360, welche eine
Drehgeschwindigkeit des synchronen Reluktanzmotors 340
erfaßt.
Die Erfassungseinheit 360 umfaßt einen Stromerfasser 361,
der Zwei-Phasen-Strom unter dem Drei-Phasen-Strom erfaßt,
der zum synchronen Reluktanzmotor 340 fließt, einen
Rotorpositionserfasser 363, der die Winkelgeschwindigkeit
des Rotors des synchronen Reluktanzmotors 340 erfaßt,
eine Magnetflußwinkel-Bedieneinheit 362, welche die
Winkelgeschwindigkeit (ωr) des Rotors empfängt, die vom
Rotorpositionserfasser 363 ausgegeben wird, und die einen
Magnetflußwinkel (θ) berechnet, und einen
Koordinatenwandler 364, der den Magnetflußwinkel (θ) und
den erfaßten Zwei-Phasen-Strom empfängt und einen
Magnetflußstromwert (ids) des Rotors und einen Stromwert
iqs des Drehmoments erzeugt.
Die Regelungseinheit 350 umfaßt eine
Vergleichsvorrichtung 358, die den
Winkelgeschwindigkeitswert (ωr) und einen
Geschwindigkeitsbefehlswert (ωr*) vom
Rotorpositionserfasser 363 empfängt und einen
Differenzgeschwindigkeitsbefehlswert berechnet, einen
Geschwindigkeitsregler 356, welcher den
Differenzgeschwindigkeitsbefehlswert empfängt und einen
Strombefehlswert für das Drehmoment (Iqs*) erzeugt, eine
Vergleichsvorrichtung 354, welche den Strombefehlswert
für das Drehmoment (Iqs*) und einen Stromwert für das
Drehmoment (iqs) empfängt, die von dem Koordinatenwandler
364 der Erfassungseinheit 360 ausgegeben werden, und
welche einen Differenzstrombefehlswert für das Drehmoment
erzeugt, einen Magnetflußbefehlsgenerator 357, der einen
Strombefehlswert für Magnetfluß (ids*) erzeugt, um einen
positiven Drehmomentbereich und einen positiven
Ausgabebereich gemäß des
Rotorwinkelgeschwindigkeitswertes (ωr) zu unterscheiden,
der vom Rotorpositionserfasser 363 der Erfassungseinheit
360 ausgegeben wird, eine Vergleichsvorrichtung 355,
welche den Strombefehlswert (ids*) und den Stromwert für
Magnetfluß (ids) empfängt, die vom Koordinatenwandler 364
der Erfassungseinheit 360 ausgegeben werden, und welche
einen Differenzstrombefehlswert für Magnetfluß erzeugt,
einen Magnetflußregler 353, welcher den
Differenzstrombefehlswert für Magnetfluß empfängt und
einen Magnetflußbefehlswert erzeugt; einen Stromregler
352, welcher den Befehlswert für Magnetfluß und den
Differenzstrombefehlswert für das Drehmoment empfängt und
einen Spannungsbefehlswert für das Drehmoment (Vqs*) und
einen Spannungsbefehlswert für Magnetfluß (Vds*) erzeugt,
und einen Spannungsgenerator 351, welcher den
Spannungsbefehlswert für das Drehmoment (Vqs*), den
Spannungsbefehlswert für Magnetfluß (Vds*) und den
Magnetflußwinkel (θ) empfängt, und dabei Drei-Phasen-
Spannungsbefehlswerte (Vas, Vbs, Vcs) erzeugt und sie zum
Wechselrichter 330 ausgibt.
Nun wird der Betrieb der herkömmlichen
Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung eines synchronen
Reluktanzmotors erklärt, der wie oben beschrieben
konstruiert wird.
Um die Drehgeschwindigkeit des synchronen Reluktanzmotors
340 gemäß des Geschwindigkeitsbefehlswertes (ωr*) zu
regeln, wenn der Geschwindigkeitsbefehlswert (ωr*) in die
Regelungseinheit 350 eingegeben wird, vergleicht die
Vergleichsvorrichtung 358 der Regelungseinheit 350 den
Geschwindigkeitsbefehlswert (ωr*) und einen
Rotorwinkelgeschwindigkeitswert (ωr), der vom
Rotorpositionserfasser 363 ausgegeben wird und gibt einen
erzeugten Fehler an die Geschwindigkeitsregelung 356 aus.
Danach empfängt die Vergleichsvorrichtung 355 der
Regelungseinheit 350 den Winkelgeschwindigkeitswert (ωr),
den Strombefehlswert für Magnetfluß (ids*), der vom
Magnetflußbefehlsgenerator 357 erzeugt wird und den
Stromwert für Magnetfluß (ids), der aus dem
Koordinatenwandler 364 ausgegeben wird, und vergleicht
diese Werte, um einen Differenzstrombefehlswert für
Magnetfluß zu erzeugen und gibt ihn an die
Magnetflußregelung 353 aus.
Der Stromregler 352 empfängt den Differenzstromwert für
das Drehmoment und den Magnetflußbefehlswert, die aus dem
Magnetflußregler 353 ausgegeben werden, erzeugt einen
Spannungsbefehlswert für das Drehmoment (Vqs*) und einen
Spannungsbefehlswert (Vds*) für Magnetfluß und gibt diese
Werte an den Spannungsgenerator 351 aus.
Danach empfängt der Spannungsgenerator 351 den
Spannungsbefehlswert für das Drehmoment (Vqs*), den
Spannungsbefehlswert für Magnetfluß (Vds*) und den
Magnetfluß (θ), die von der Magnetflußwinkelbedieneinheit
362 der Erfassungseinheit 360 ausgegeben werden und gibt
Drei-Phasen-Spannungsbefehlswerte (Vas, Vbs, Vcs) zum EIN-
/AUS-Schalten des Wechselrichters 330 an den
Wechselrichter 330 aus.
Somit wird der synchrone Reluktanzmotor 340 durch den
Drei-Phasen-Wechselstrom gedreht, der aus dem
Wechselrichter 330 ausgegeben wird.
Der Koordinatenwandler 364 der Erfassungseinheit 360
wandelt einen a-Phasen-Strom (Ias) und einen b-Phasen-
Strom (ibs), die vom Stromerfasser 361 erfaßt werden, der
einen Strom erfaßt, der vom Wechselrichter 330 zum
synchronen Reluktanzmotor 340 fließt, in einen d-Achsen-
Strom oder einen Stromwert für Magnetfluß (ids) und einen
q-Achsen-Strom oder einen Stromwert für das Drehmoment
(iqs) um.
Der Rotorpositionserfasser 363 verwendet eine
Codiervorrichtung oder einen Hall-Sensor, um eine
Position des Rotors zu erfassen.
Die herkömmliche Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung des
synchronen Reluktanzmotors weist jedoch folgende Probleme
auf.
Um die Drehgeschwindigkeit des synchronen Reluktanzmotors
zu regeln, muß eine Codiervorrichtung oder der Hall-
Sensor verwendet werden, um eine Position des Rotors des
synchronen Reluktanzmotors zu erfassen, was zu einer
Steigerung der Produktionskosten führt. Vor allem aber
ist der Rotorpositionserfasser nicht für einen Kompressor
eines Kühlgerätes, einer Klimaanlage oder eines
Heizgerätes geeignet.
Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
darin, eine Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung eines
synchronen Reluktanzmotors bereitzustellen, die imstande
ist, eine Drehgeschwindigkeit eines synchronen
Reluktanzmotors zu regeln.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, eine Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung
bereitzustellen, die imstande ist, eine
Drehgeschwindigkeit eines synchronen Reluktanzmotors
durch Erfassen eines Stroms und einer Spannung zu regeln,
welche an einen synchronen Reluktanzmotor geliefert
werden.
Um diese und andere Vorteile gemäß dem Zweck der
vorliegenden Erfindung, so wie sie im vorliegenden
Dokument weitgehend beschrieben und in
Ausführungsbeispielen dargestellt wird, zu verwirklichen,
wird eine. Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung eines
synchronen Reluktanzmotors bereitgestellt, die folgendes
einschließt: einen Gleichrichter zum Empfangen eines
Wechselstroms und zum Gleichrichten dieses Wechselstroms
auf einen Gleichstrom; einen Wechselrichter zum Umwandeln
eines Gleichstroms in Wechselstrom und Bereitstellen
desselben für einen synchronen Reluktanzmotor; eine
Erfassungseinheit zum Arbeiten mit einer
Induktionsspannung, die durch Erfassen eines Stroms und
einer Spannung, die dem synchronen Reluktanzmotor
zugeführt werden, und der geschätzten Induktionsspannung
erzeugt wird, die aus dem Strom erzeugt wird, und durch
Erzeugen einer geschätzten Winkelgeschwindigkeit des
synchronen Reluktanzmotors; und eine Regelungsvorrichtung
zum Empfangen der geschätzten Winkelgeschwindigkeit und
des Geschwindigkeitsbefehlswertes, die von einem Benutzer
eingegeben werden, und zum Regeln der Geschwindigkeit des
synchronen Reluktanzmotors durch den Wechselrichter.
Um die oben angeführte Aufgabe zu erfüllen, wird auch ein
Geschwindigkeitsregelungsverfahren eines synchronen
Reluktanzmotors bereitgestellt, das folgende Schritte
einschließt: Erfassen eines Stroms, der einem synchronen
Reluktanzmotor zugeführt wird; Erfassen einer Spannung,
die dem synchronen Reluktanzmotor zugeführt wird;
Arbeiten mit einer Induktionsspannung, die durch Arbeiten
mit dem erfaßten Strom und einer geschätzten
Induktionsspannung erzeugt wird, welche aus dem Strom
erzeugt wird, und Erzeugen einer geschätzten
Winkelgeschwindigkeit des synchronen Reluktanzmotors; und
Regelung der Geschwindigkeit des synchronen
Reluktanzmotors gemäß der geschätzten
Winkelgeschwindigkeit und eines
Geschwindigkeitsbefehlswertes, die von einem Benutzer
eingegeben werden.
Die vorhin genannten sowie weitere Aufgaben, Merkmale,
Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
aus der folgenden detaillierten Beschreibung der
vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den begleitenden
Zeichnungen deutlich werden.
Die begleitenden Zeichnungen, die zum besseren
Verständnis der Erfindung bereitgestellt und in diese
Beschreibung aufgenommen werden und somit einen Teil
derselben darstellen, zeigen Ausführungsbeispiele der
Erfindung und dienen gemeinsam mit der Beschreibung der
Erklärung der Prinzipien der Erfindung.
In bezug auf die Zeichnungen gilt, daß:
Fig. 1 eine Schnittansicht eines allgemeinen synchronen
Reluktanzmotors ist;
Fig. 2 eine Schnittansicht eines Rotors von Fig. 1 ist;
Fig. 3 die Konstruktion einer
Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung eines synchronen
Reluktanzmotors gemäß eines bekannten Stands der Technik
darstellt;
Fig. 4 die Konstruktion einer
Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung eines synchronen
Reluktanzmotors gemäß eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung
darstellt;
Fig. 5 eine Detailansicht ist, welche die Konstruktion
eines Phasenstromwandlers von Fig. 4 gemäß des
bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung darstellt;
Fig. 6 eine Detailansicht ist, welche eine Bedieneinheit
für eine geschätzte Winkelgeschwindigkeit von Fig. 4
gemäß des bevorzugten Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 7 ein Schaubild ist, das eine
Induktivitätsveränderung des synchronen Reluktanzmotors
gemäß eines Betriebs der
Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung eines synchronen
Reluktanzmotors gemäß des bevorzugten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung
darstellt; und
Fig. 8 ein Schaubild ist, das einen Strom-/Spannungs-
Vektor darstellt, der beim synchronen Reluktanzmotor
gemäß eines Betriebs der
Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung eines synchronen
Reluktanzmotors gemäß des bevorzugten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung gebildet
wird.
Im Folgenden wird im Detail auf die bevorzugten
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung Bezug
genommen, von denen Beispiele in den beigelegten
Zeichnungen dargestellt werden.
Fig. 4 stellt die Konstruktion einer
Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung eines synchronen
Reluktanzmotors gemäß eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung dar.
Wie in Fig. 4 dargestellt, schließt eine
Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung eines synchronen
Reluktanzmotors einen Gleichrichter 420 zum Empfangen
eines Wechselstroms 410 und zum Gleichrichten desselben
auf einen Gleichstrom ein; einen Wechselrichter 430 zum
Umwandeln des Gleichstroms auf Drei-Phasen-Strom, um
einen synchronen Reluktanzmotor anzutreiben; eine
Regelungsvorrichtung zum Regeln des Wechselrichters 430;
und eine Erfassungseinheit 460 zum Erfassen einer
Geschwindigkeit des synchronen Reluktanzmotors 440.
Die Erfassungseinheit 460 umfaßt eine
Stromerfassungseinheit 461 zum Erfassen eines Stroms
(idc), der vom Gleichrichter 420 zum Wechselrichter 430
fließt, und zum Erzeugen eines Stromwertes für das
Drehmoment (iqs) und eines Stromwertes für Magnetfluß
(ids); eine Spannungserfassungseinheit 462 zum Erfassen
einer Spannung, die vom Wechselrichter 430 in den
synchronen Reluktanzmotor 440 eingegeben wird, und zum
Erzeugen eines Spannungswertes für das Drehmoment (Vqs)
und eines Spannungswertes für den Magnetfluß (Vds); eine
Bedieneinheit 464 für eine geschätzte
Winkelgeschwindigkeit zum Empfangen des Stromwertes für
das Drehmoment (Iqs), des Stromwertes für den Magnetfluß
(ids), des Spannungswertes für das Drehmoment (Vqs) und des
Spannungswertes des Magnetflusses (Vds) und zum Arbeiten
mit einem geschätzten Winkelgeschwindigkeitswert (r);
und eine Bedieneinheit 463 für einen Magnetflußwinkel zum
Empfangen des geschätzten Winkelgeschwindigkeitswertes
(r) und zum Arbeiten mit einem Magnetflußwinkel (θ).
Die Spannungserfassungseinheit 462 schließt einen
Spannungserfasser 462-1 für das Erfassen einer Spannung
ein, die vom Wechselrichter 430 zum synchronen
Reluktanzmotor 440 eingegeben wird; einen
Spannungswandler 462-2 zum Empfangen des Signals, das aus
dem Spannungserfasser 462-1 ausgegeben wird, und zum
Erzeugen eines ersten Phasenspannungswertes V(as) und
eines zweiten Spannungswertes V(bs); und einen
Koordinatenwandler 462-3 zum Empfangen des ersten
Phasenspannungswertes V(as) und des zweiten
Phasenspannungswertes V(bs) und Erzeugen eines
Spannungswertes für das Drehmoment Vqs und eines
Spannungswertes für Magnetfluß Vds.
Die Stromerfassungseinheit 461 schließt einen
Stromerfasser 461-1 für das Erfassen eines Stroms (idc)
ein, der vom Gleichrichter 420 zum Wechselrichter 430
fließt; einen Phasenstromwandler 461-2 zum Empfangen des
Signals, das aus dem Stromerfasser 461-1 ausgegeben wird,
und zum Erzeugen von Drei-Phasen-Stromwerten i(a), i(b)
und i(c); und einen Koordinatenwandler 461-3 zum
Empfangen der Drei-Phasen-Stromwerte i(a), i(b) und i(c)
und Erzeugen eines Stromwertes für das Drehmoment iqs und
eines Stromwertes für Magnetfluß ids.
Die Regelungsvorrichtung 450 schließt eine
Vergleichsvorrichtung 458 zum Empfangen eines geschätzten
Winkelgeschwindigkeitswerts (r) und eines
Geschwindigkeitsbefehlswertes (ωr*) von der Bedieneinheit
464 für geschätzte Winkelgeschwindigkeit der
Erfassungseinheit 460 und zum Arbeiten mit einem
Differenzgeschwindigkeitsbefehlswert ein; einen
Geschwindigkeitsregler 456 zum Empfangen des
Differenzgeschwindigkeitsbefehlswertes und Erzeugen eines
Strombefehlswertes für das Drehmoment iqs*; eine
Vergleichsvorrichtung 454 zum Empfangen des
Strombefehlswertes für das Drehmoment iqs* und des
Stromwertes für das Drehmoment iqs, die vom
Koordinatenwandler 461-3 der Erfassungseinheit 460
ausgegeben werden, und zum Erzeugen eines
Differenzstrombefehlswertes für das Drehmoment; einen
Magnetflußbefehlsgenerator 457 zum Empfangen des
geschätzten Winkelgeschwindigkeitswertes (r) und des
Geschwindigkeitsbefehlswertes (ωr*), die von der
Bedieneinheit 464 für geschätzte Winkelgeschwindigkeit
der Erfassungseinheit 460 ausgegeben werden, und zum
Erzeugen eines Strombefehlswertes für Magnetfluß iqs*; eine
Vergleichsvorrichtung 455 zum Empfangen des
Strombefehlswertes für Magnetfluß iqs * und des Stromwertes
für Magnetfluß ids, die aus dem Koordinatenwandler 461-3
der Stromerfassungseinheit 461 ausgegeben werden, und zum
Erzeugen eines Differenzstrombefehlswertes für
Magnetfluß; einen Magnetflußregler 453 zum Empfangen des
Differenzstrombefehlswertes für Magnetfluß und Erzeugen
eines Magnetflußbefehlswertes; einen Stromregler 452 zum
Empfangen des Befehlswertes für Magnetfluß und des
Differenzstrombefehlswertes für das Drehmoment und zum
Erzeugen eines Spannungsbefehlswertes für das Drehmoment
Vqs* und eines Spannungsbefehlswertes für Magnetfluß Vds*,
und einen Spannungsgenerator 451 zum Empfangen des
Spannungsbefehlswertes für das Drehmoment Vqs*, des
Spannungsbefehlswertes für Magnetfluß Vds* und des
Magnetflußwinkels (θ), wobei die Drei-Phasen-
Spannungswerte Vas, Vbs und Vcs erzeugt und an den
Wechselrichter 430 ausgegeben werden.
Fig. 5 ist eine Detailansicht, welche die Konstruktion
des Phasenstromwandlers von Fig. 4 gemäß des bevorzugten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in Fig. 5 dargestellt, schließt der
Phasenstromwandler 461-2 einen ersten Multiplexer 1A zum
Empfangen eines Signals, das vom Stromerfasser 461-1
ausgegeben wird, und zum Ausgaben positiver Phasenströme
+ia, +ib und +ic gemäß eines
Pulsbreitenmodulationszustandes ein; einen zweiten
Multiplexer 1B zur Ausgabe von negativen Phasenströmen
-ia, -ib und -ic; einen ersten Tiefpaßfilter 2A zum
Empfangen der positiven Phasenströme +ia, +ib und +ic und
Beseitigen von Geräusch; und einen zweiten Tiefpaßfilter
2B zum Empfangen der negativen Phasenströme -ia, -ib und
-ic und Beseitigen von Geräusch.
Fig. 6 ist eine Detailansicht, welche die Bedieneinheit
der geschätzten Winkelgeschwindigkeit von Fig. 4 gemäß
des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung darstellt.
Wie in Fig. 6 dargestellt, schließt die Bedieneinheit
464 für die geschätzte Winkelgeschwindigkeit einen
Induktionsspannungsoperator 11 zum Empfangen des
Stromwertes für das Drehmoment iqs, des Stromwertes für
Magnetfluß ids, des Spannungswertes für das Drehmoment Vqs
und des Spannungswertes Vds für Magnetfluß ein; einen
Induktivitätsoperator 14 zum Empfangen des Stromwertes
für das Drehmoment iqs und des Stromwertes für Magnetfluß
ids und für das Arbeiten mit einer Induktivität für
Magnetfluß Ld und einer Induktivität für das Drehmoment
Lq; einen Operator 15 für geschätzte Induktionsspannung
zum Empfangen der Induktivität vom Induktivitätsoperator
14 und zum Arbeiten mit einem geschätzten
Induktionsspannungswert (); eine Vergleichsvorrichtung
12 zum Vergleichen der Induktionsspannung (), die aus
dem Induktionsspannungsoperator 11 ausgegeben wird, und
dem geschätzten Induktionsspannungswert (), der aus dem
Operator 15 für geschätzte Induktionsspannung ausgegeben
wird, und zum Erzeugen eines
Fehlerinduktionsspannungswertes; und einen proportionalen
integralen Regler 13 zum Empfangen des Fehlers und
Betreiben des geschätzten Winkelgeschwindigkeitswertes
(r).
Die Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung eines synchronen
Reluktanzmotors, der wie oben beschrieben konstruiert
wurde, wird im Folgenden erklärt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 werden zuerst zum Zwecke der
Regelung der Geschwindigkeit des synchronen
Reluktanzmotors Positionen einer "d"-Achse und einer "q"-
Achse durch den Magnetfluß jeder Wicklung eines Stators
erfaßt. Das bedeutet, daß die Geschwindigkeit des
synchronen Reluktanzmotors durch Erfassen der Größen der
Reluktanz, die in der "d"-Achse anders sind als in der
"q"-Achse, geregelt werden kann.
Fig. 7 ist ein Schaubild, das eine
Induktivitätsveränderung des synchronen Reluktanzmotors
gemäß eines Betriebs der
Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung eines synchronen
Reluktanzmotors gemäß des bevorzugten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wenn die Geschwindigkeit des synchronen Reluktanzmotors
440 geregelt werden soll, sollten die Positionen der "d"-
Achse und der "q"-Achse in jeder Phase der Wicklung des
Stators erfaßt werden.
Zu diesem Zweck wird die Induktivität, wenn der Rotor des
synchronen Reluktanzmotors gedreht wird, gemäß. des
Drehwinkels verändert. Somit werden eine Eingangsspannung
und Strom des Stators des synchronen Reluktanzmotors
gemäß der Induktivitätsveränderung erfaßt und durch
Gleichung (1) ersetzt, so daß eine Position des Rotors
ermittelt werden kann, und die Geschwindigkeit des Rotors
durch Verwendung des berechneten Wertes ermittelt werden
kann, und infolgedessen kann die Geschwindigkeit des
Rotors geregelt werden.
Wenn die "q"-Achse des Rotors als Bezugsachse eingestellt
wird, ist der Magnetfluß bei der "d"-Achse, die in einem
Winkel positioniert ist, welcher einen 45°-Unterschied
zur "q"-Achse bildet, am größten.
zu diesem Zeitpunkt ist ein Drehmoment (Te) des synchronen
Reluktanzmotors in Proportion zum Unterschied (Ld - Lq)
der Reluktanz und der Multiplikation des Stromwertes für
Magnetfluß ids des Stators und des Stromwertes für das
Drehmoment iqs.
Eine Spannungsgleichung des synchronen Reluktanzmotors
wird in den unten angeführten Gleichungen (2) und (3)
dargestellt:
wobei Vds eine Statorspannung der "d"-Achse anzeigt, Vqs
eine Statorspannung der "q"-Achse, rs einen
Statorwiderstand, ids einen Statorstrom der "d"-Achse, iqs
einen Statorstrom der "q"-Achse, λds und λqs Magnetflüsse
der "D"-Achse und "Q"-Achse anzeigen, und ωr für einen
Drehwinkelgeschwindigkeitswert des Motors steht.
Da λds = Ldis und X = λqs = Lqis, können die Induktivitäten Ld
und Lq der "d"-Achse und der "q"-Achse durch Erfassen
einer Spannung und eines Stroms berechnet werden. Die
Veränderung des berechneten Betrags entspricht der
Position des Rotors des synchronen Reluktanzmotors, wobei
der Veränderungsbetrag der Induktivität in Fig. 7
dargestellt wird. Die Korrelation zwischen den Strom-
/Spannungs-Vektoren, die beim synchronen Reluktanzmotor
gebildet werden, wird in Fig. 8 dargestellt.
Die Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung des synchronen
Reluktanzmotors gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun
auf der Grundlage des Verfahrens zur Regelung der
Geschwindigkeit des synchronen Reluktanzmotors
beschrieben.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4, wandelt der Wechselrichter
430, wenn der Gleichrichter 420 einen Wechselstrom in
eine Gleichstromspannung (Vdc) umwandelt und diese in den
Wechselrichter 430 eingibt, die eingegebene
Gleichstromspannung in eine Wechselstromspannung unter
der Regelung der Regelungsvorrichtung 450 um und liefert
sie zum synchronen Reluktanzmotor 440, wodurch der
synchrone Reluktanzmotor 440 angetrieben wird.
Zu diesem Zeitpunkt erfaßt der Stromerfasser 461-1 der
Erfassungseinheit 460 einen Strom, der vom Gleichrichter
420 zu einem Wechselrichter 430 fließt, und gibt ihn zum
Phasenstromwandler 461-2 aus. Danach wandelt der
Phasenstromwandler 461-2 die Drei-Phasen-Ströme ia, ib
und ic, die vom Stromerfasser 461-1 empfangen werden,
unter Verwendung eines Raumvektorverfahrens um, um eine
Pulsbreitenmodulation auf folgende Weise durchzuführen.
Wie in Fig. 5 dargestellt, werden die Drei-Phasen-Ströme
ia, ib und ic, die aus dem Stromerfasser 461-1 ausgegeben
werden, durch den Multiplexer (1A und 1B) in 001 = +ia,
010 = +ib, 100 = +ic, 110 = -ia, 101 = -ib, 011 = -ic
geteilt. Infolgedessen kann die Stromerfassungseinheit
461, wenn ein Strom, der an einer Gleichstromverbindung
zwischen dem Gleichrichter 420 und dem Wechselrichter 430
fließt, erfaßt wird, den Strom erfassen, der zu jeder
Phase des Rotors des synchronen Reluktanzmotors fließt.
Wenn der Phasenstromwandler 461-2 den Phasenstrom von
drei Phasen berechnet und ihn an den Koordinatenwandler
461-3 ausgibt, wandelt der Koordinatenwandler 461-3 ihn
in die "d"-Achse oder einen Stromwert für den Magnetfluß
ids und eine "q"-Achse oder einen Stromwert für das
Drehmoment iqs um, und gibt ihn dann an die
Vergleichsvorrichtungen 455 und 454 aus.
Der Spannungserfasser 462-1 der
Spannungserfassungseinheit 462 erfaßt eine Spannung, die
vom Wechselrichter 430 an den synchronen Reluktanzmotor
440 geliefert wird, und gibt ihn an den Spannungswandler
462-2 aus, wobei der Spannungswandler 462-2 einen ersten
Phasenspannungswert V(as) und einen zweiten
Phasenspannungswert V(cs) aus der eingegebenen Spannung
erfaßt und diese an den Koordinatenwandler 462-3 ausgibt.
Danach wandelt der Koordinatenwandler 462-3 diese in die
"d"-Achsen-Statorspannung Vds und die "q"-Achsen-
Statorspannung Vqs um und gibt sie an die Bedieneinheit
464 für die geschätzte Winkelgeschwindigkeit aus.
Wie in Fig. 6 dargestellt, empfängt der
Induktionsspannungsoperator 11 der Bedieneinheit 464 für
die geschätzte Winkelgeschwindigkeit den Stromwert für
das Drehmoment iqs, den Stromwert für den Magnetfluß ids,
den Spannungswert Vqs für das Drehmoment, wobei der
Spannungswert für Magnetfluß Vds mit der
Induktionsspannung () arbeitet und sie an die
Vergleichsvorrichtung 12 ausgibt.
Der Operator 15 für die geschätzte Induktionsspannung
empfängt den Stromwert für das Drehmoment iqs, den
Stromwert ids für Magnetfluß und den geschätzten
Winkelgeschwindigkeitswert (r), empfängt "d"-Achsen-
Induktivität Ld und "q"-Achsen-Induktivität Lq aus dem
Induktivitätsoperator 14, arbeitet mit einer geschätzten
Induktionsspannung () und gibt sie an die
Vergleichsvorrichtung 12 aus.
Danach erzeugt die Vergleichsvorrichtung 12 einen Fehler
der Induktionsspannung und gibt ihn an den proportionalen
integralen Regler 13 aus, und danach erzeugt der
proportionale integrale Regler 13 einen geschätzten
Winkelgeschwindigkeitswert (r) und gibt ihn an die
Bedieneinheit 463 für Magnetflußwinkel, den
Magnetflußbefehlsgenerator 457 und die
Vergleichsvorrichtung 458 aus.
Danach empfängt die Vergleichsvorrichtung 458 der
Regelungsvorrichtung 450, um die Drehgeschwindigkeit des
synchronen Reluktanzmotors zu regeln, den
Geschwindigkeitsbefehlswert (ωr*) und den geschätzten
Winkelgeschwindigkeitswert (r) und gibt einen erzeugten
Fehler an den Geschwindigkeitsregler 456 aus.
Danach vergleicht die Vergleichsvorrichtung 454 den
Stromwert für das Drehmoment iqs, der aus dem
Koordinatenwandler 461-3 der Stromerfassungseinheit 461
ausgegeben wird, und den Strombefehlswert für das
Drehmoment iqs*, der aus dem Geschwindigkeitsregler 456
ausgegeben wird, und erzeugt einen
Differenzstrombefehlswert für das Drehmoment.
Die Vergleichsvorrichtung 455 empfängt den geschätzten
Winkelgeschwindigkeitswert (r) und auch den
Strombefehlswert für Magnetfluß ids* aus dem
Magnetflußbefehlsgenerator 457 und den Stromwert für
Magnetfluß ids aus dem Koordinatenwandler 461-3,
vergleicht diese Werte, um einen
Differenzstrombefehlswert für Magnetfluß zu erzeugen und
gibt ihn an den Magnetflußregler 453 aus.
Der Stromregler 452 empfängt den
Differenzstrombefehlswert für das Drehmoment, der aus der
Vergleichsvorrichtung 454 ausgegeben wird, und den
Magnetflußbefehlswert, der aus dem Magnetflußregler 453
ausgegeben wird, erzeugt einen Spannungsbefehlswert für
das Drehmoment Vqs* und einen Spannungsbefehlswert für
Magnetfluß Vas* durch Verwendung eines
Drehkoordinatensystems und gibt sie an den
Spannungsgenerator 451 aus.
Danach empfängt der Spannungsgenerator 451 den
Spannungsbefehlswert für das Drehmoment Vqs*, den
Spannungsbefehlswert für Magnetfluß Vas* und den
Magnetflußwinkel (θ), der aus der Bedieneinheit 463 für
den Magnetfluß ausgegeben wird, und erzeugt Drei-Phasen-
Spannungsbefehlswerte Vas, Vbs und Vcs zum EIN-/AUS-Schalten
des Wechselrichters 430 und gibt sie an den
Wechselrichter 430 aus.
Infolgedessen werden der Strom und die Spannung, die dem
synchronen Reluktanzmotor 440 zugeführt werden, erfaßt,
und dann wird durch Verwendung der geschätzten
Winkelgeschwindigkeit, die daraus erzeugt wird, die
Geschwindigkeit des synchronen Reluktanzmotors 440
geregelt.
Wie bisher beschrieben, können gemäß der
Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung eines synchronen
Reluktanzmotors der vorliegenden Erfindung aufgrund der
Tatsache, daß die Geschwindigkeit des synchronen
Reluktanzmotors durch Erfassen des Stroms und der
Spannung, die dem synchronen Reluktanzmotor zugeführt
werden, anstatt durch Verwenden einer Codiervorrichtung
oder eines Hall-Sensors geregelt wird, die
Produktionskosten des synchronen Reluktanzmotors
reduziert werden.
Außerdem wird ein Phasenstrom von einem Stromerfasser
berechnet, um dadurch die Geschwindigkeit des synchronen
Reluktanzmotors zu regeln.
Darüberhinaus kann die Geschwindigkeit eines Kompressors,
wo ein Rotorpositionserfasser kaum installiert werden
kann, wie bei einem Kühlgerät, einer Klimaanlage oder
einem Heizgerät, leicht geregelt werden.
Da die vorliegende Erfindung in verschiedenen
Ausführungsbeispielen ausgeführt werden kann, ohne vom
Geist oder wesentlichen Eigenschaften davon abzuweichen,
ist auch hervorzuheben, daß die oben beschriebenen
Ausführungsbeispiele durch keinerlei Details der
vorangegangenen Beschreibungen, sofern nicht anders
angeführt, eingeschränkt werden, sondern vielmehr
weitreichend innerhalb des Geistes und Umfangs, so wie in
den beigelegten Ansprüchen definiert, ausgelegt werden,
und dadurch gelten alle Änderungen und Modifikationen,
die innerhalb der Grenzen der Ansprüche oder innerhalb
gleichwertiger Angaben solcher Grenzen liegen, als durch
die Ansprüche abgedeckt.
Claims (17)
1. Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung eines
synchronen Reluktanzmotors, die Folgendes umfaßt:
einen Gleichrichter zum Empfangen eines Wechselstroms und zum Gleichrichten desselben in einen Gleichstrom;
einen Wechselrichter zum Empfangen eines Gleichstroms und Umwandeln desselben in einen Wechselstrom und zum Bereitstellen desselben für einen synchronen Reluktanzmotor;
eine Erfassungseinheit zum Arbeiten mit einer Induktionsspannung, die durch Erfassen eines Stroms und einer Spannung erzeugt wird, die dem synchronen Reluktanzmotor zugeführt wird, und der geschätzten Induktionsspannung, die aus dem Strom erzeugt wird, und durch Erzeugen einer geschätzten Winkelgeschwindigkeit des synchronen Reluktanzmotors; und
eine Regelungsvorrichtung zum Empfangen der geschätzten Winkelgeschwindigkeit und des Geschwindigkeitsbefehlswertes, die von einem Benutzer eingegeben werden, und zum Regeln der Geschwindigkeit des synchronen Reluktanzmotors durch den Wechselrichter.
einen Gleichrichter zum Empfangen eines Wechselstroms und zum Gleichrichten desselben in einen Gleichstrom;
einen Wechselrichter zum Empfangen eines Gleichstroms und Umwandeln desselben in einen Wechselstrom und zum Bereitstellen desselben für einen synchronen Reluktanzmotor;
eine Erfassungseinheit zum Arbeiten mit einer Induktionsspannung, die durch Erfassen eines Stroms und einer Spannung erzeugt wird, die dem synchronen Reluktanzmotor zugeführt wird, und der geschätzten Induktionsspannung, die aus dem Strom erzeugt wird, und durch Erzeugen einer geschätzten Winkelgeschwindigkeit des synchronen Reluktanzmotors; und
eine Regelungsvorrichtung zum Empfangen der geschätzten Winkelgeschwindigkeit und des Geschwindigkeitsbefehlswertes, die von einem Benutzer eingegeben werden, und zum Regeln der Geschwindigkeit des synchronen Reluktanzmotors durch den Wechselrichter.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die
Erfassungseinheit Folgendes umfaßt:
eine Stromerfassungseinheit zum Erfassen eines Stroms, der zwischen dem Gleichrichter und dem Wechselrichter fließt, und zum Erzeugen von Strömen, die der "d"-Achse und der "q"-Achse eines Rotors entsprechen;
eine Spannungserfassungseinheit zum Erfassen einer Spannung, die vom Wechselrichter dem synchronen Reluktanzmotor zugeführt wird, und zum Erzeugen einer Spannung, die der "d"-Achse und "q"-Achse des Rotors entspricht; und
eine Bedieneinheit für die geschätzte Winkelgeschwindigkeit zum Empfangen des Stroms, welcher der "d"-Achse und der "q"-Achse entspricht, und der Spannung, die der "d"-Achse und der "q"- Achse entspricht, und zum Arbeiten mit der geschätzten Winkelgeschwindigkeit.
eine Stromerfassungseinheit zum Erfassen eines Stroms, der zwischen dem Gleichrichter und dem Wechselrichter fließt, und zum Erzeugen von Strömen, die der "d"-Achse und der "q"-Achse eines Rotors entsprechen;
eine Spannungserfassungseinheit zum Erfassen einer Spannung, die vom Wechselrichter dem synchronen Reluktanzmotor zugeführt wird, und zum Erzeugen einer Spannung, die der "d"-Achse und "q"-Achse des Rotors entspricht; und
eine Bedieneinheit für die geschätzte Winkelgeschwindigkeit zum Empfangen des Stroms, welcher der "d"-Achse und der "q"-Achse entspricht, und der Spannung, die der "d"-Achse und der "q"- Achse entspricht, und zum Arbeiten mit der geschätzten Winkelgeschwindigkeit.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die
Stromerfassungseinheit Folgendes umfaßt:
einen Stromerfasser zum Erfassen eines Stroms, der zwischen dem Gleichrichter und dem Wechselrichter fließt;
einen Phasenstromwandler zum Empfangen des erfaßten Stroms und zum Umwandeln desselben in drei Phasenströme; und
einen Koordinatenwandler zum Empfangen und Erfassen der Drei-Phasen-Ströme und zum Umwandeln derselben in Ströme, welche der "d"-Achse und der "q"-Achse entsprechen.
einen Stromerfasser zum Erfassen eines Stroms, der zwischen dem Gleichrichter und dem Wechselrichter fließt;
einen Phasenstromwandler zum Empfangen des erfaßten Stroms und zum Umwandeln desselben in drei Phasenströme; und
einen Koordinatenwandler zum Empfangen und Erfassen der Drei-Phasen-Ströme und zum Umwandeln derselben in Ströme, welche der "d"-Achse und der "q"-Achse entsprechen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der
Phasenstromwandler Folgendes umfaßt:
einen ersten Multiplexer zum Empfangen des erfaßten Stroms und zur Ausgabe von positiven Drei-Phasen- Strömen (+ia, +ib, +ic) gemäß eines Pulsbreitenmodulationszustandes;
einen zweiten Multiplexer zur Ausgabe von negativen Drei-Phasen-Strömen (-ia, -ib, -ic); einen ersten Tiefpaßfilter zum Empfangen der positiven Drei-Phasen-Ströme und zum Beseitigen eines Geräuschs; und
einen zweiten Tiefpaßfilter zum Empfangen der negativen Drei-Phasen-Ströme und zum Beseitigen eines Geräuschs.
einen ersten Multiplexer zum Empfangen des erfaßten Stroms und zur Ausgabe von positiven Drei-Phasen- Strömen (+ia, +ib, +ic) gemäß eines Pulsbreitenmodulationszustandes;
einen zweiten Multiplexer zur Ausgabe von negativen Drei-Phasen-Strömen (-ia, -ib, -ic); einen ersten Tiefpaßfilter zum Empfangen der positiven Drei-Phasen-Ströme und zum Beseitigen eines Geräuschs; und
einen zweiten Tiefpaßfilter zum Empfangen der negativen Drei-Phasen-Ströme und zum Beseitigen eines Geräuschs.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die
Spannungserfassungseinheit Folgendes umfaßt:
einen Spannungserfasser zum Erfassen einer Spannung, die vom Wechselrichter zum synchronen Reluktanzmotor zugeführt wird;
einen Spannungswandler zum Empfangen des Signals, das aus dem Spannungserfasser erfaßt wird, und Umwandeln desselben in Zwei-Phasen-Spannungen; und
einen Koordinatenwandler zum Empfangen der Zwei- Phasen-Spannungen und zum Erzeugen von Spannungen, welcher der "d"-Achse und der "q"-Achse entsprechen.
einen Spannungserfasser zum Erfassen einer Spannung, die vom Wechselrichter zum synchronen Reluktanzmotor zugeführt wird;
einen Spannungswandler zum Empfangen des Signals, das aus dem Spannungserfasser erfaßt wird, und Umwandeln desselben in Zwei-Phasen-Spannungen; und
einen Koordinatenwandler zum Empfangen der Zwei- Phasen-Spannungen und zum Erzeugen von Spannungen, welcher der "d"-Achse und der "q"-Achse entsprechen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Bedieneinheit
für die geschätzte Winkelgeschwindigkeit Folgendes
umfaßt:
einen Induktionsspannungsoperator zum Empfangen von Strömen, die der "d"-Achse und der "q"-Achse entsprechen, und von Spannungen, die der "d"-Achse und der "q"-Achse entsprechen, und zum Erzeugen von Induktionsspannungen;
einen Generator für geschätzte Induktionsspannung zum Empfangen der Ströme, die der "d"-Achse und der "q"-Achse entsprechen, und der vorherigen geschätzten Winkelgeschwindigkeit, und zum Empfangen einer geschätzten Induktionsspannung; und
einen Generator für geschätzte Geschwindigkeit zum Empfangen der Induktionsspannungen und der geschätzten Induktionsspannung und zum Erzeugen einer geschätzten Winkelgeschwindigkeit.
einen Induktionsspannungsoperator zum Empfangen von Strömen, die der "d"-Achse und der "q"-Achse entsprechen, und von Spannungen, die der "d"-Achse und der "q"-Achse entsprechen, und zum Erzeugen von Induktionsspannungen;
einen Generator für geschätzte Induktionsspannung zum Empfangen der Ströme, die der "d"-Achse und der "q"-Achse entsprechen, und der vorherigen geschätzten Winkelgeschwindigkeit, und zum Empfangen einer geschätzten Induktionsspannung; und
einen Generator für geschätzte Geschwindigkeit zum Empfangen der Induktionsspannungen und der geschätzten Induktionsspannung und zum Erzeugen einer geschätzten Winkelgeschwindigkeit.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Generator für
die geschätzte Induktionsspannung Folgendes umfaßt:
einen Induktivitätsoperator zum Empfangen der Ströme, die der "d"-Achse und der "q"-Achse entsprechen, und der vorherigen geschätzten Winkelgeschwindigkeit und zum Arbeiten mit Induktivitäten, die der "d"-Achse und der "q"-Achse entsprechen; und
einen Operator für geschätzte Induktionsspannung zum Empfangen von Induktivitäten, welche der "d"-Achse und der "q"-Achse entsprechen, und zum Arbeiten mit der geschätzten Induktionsspannung.
einen Induktivitätsoperator zum Empfangen der Ströme, die der "d"-Achse und der "q"-Achse entsprechen, und der vorherigen geschätzten Winkelgeschwindigkeit und zum Arbeiten mit Induktivitäten, die der "d"-Achse und der "q"-Achse entsprechen; und
einen Operator für geschätzte Induktionsspannung zum Empfangen von Induktivitäten, welche der "d"-Achse und der "q"-Achse entsprechen, und zum Arbeiten mit der geschätzten Induktionsspannung.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Generator für
die geschätzte Geschwindigkeit Folgendes umfaßt:
eine Vergleichsvorrichtung zum Empfangen der Induktionsspannung und der geschätzten Induktionsspannung und zum Erzeugen einer Fehlerinduktionsspannung; und
eine proportionale integrale Regelungsvorrichtung zum Empfangen der Fehlerinduktionsspannung und zum Erzeugen einer geschätzten Winkelgeschwindigkeit.
eine Vergleichsvorrichtung zum Empfangen der Induktionsspannung und der geschätzten Induktionsspannung und zum Erzeugen einer Fehlerinduktionsspannung; und
eine proportionale integrale Regelungsvorrichtung zum Empfangen der Fehlerinduktionsspannung und zum Erzeugen einer geschätzten Winkelgeschwindigkeit.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, welche des weiteren
einen Magnetflußoperator umfaßt, zum Empfangen der
geschätzten Winkelgeschwindigkeit, der mit einem
Magnetfluß arbeitet, und zur Ausgabe desselben zur
Stromerfassungseinheit.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die
Erfassungseinheit die geschätzte
Winkelgeschwindigkeit durch Verwendung der
Reluktanzdifferenz erzeugt, welche der "d"-Achse und
der "q"-Achse des Rotors des synchronen
Reluktanzmotors entspricht.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Reluktanz
erzeugt wird, wenn der Rotor des synchronen
Reluktanzmotors gedreht wird.
12. Geschwindigkeitsregelungsverfahren eines synchronen
Reluktanzmotors, das folgende Schritte umfaßt:
Erfassen eines Stroms, der einem synchronen Reluktanzmotor zugeführt wird;
Erfassen einer Spannung, die dem synchronen Reluktanzmotor zugeführt wird;
Arbeiten mit einer Induktionsspannung, die durch Arbeiten mit dem erfaßten Strom und einer geschätzten Induktionsspannung erzeugt wird, welche aus dem Strom erzeugt wird, und
Erzeugen einer geschätzten Winkelgeschwindigkeit des synchronen Reluktanzmotors; und Regelung der Geschwindigkeit des synchronen Reluktanzmotors gemäß der geschätzten Winkelgeschwindigkeit und eines Geschwindigkeitsbefehlswertes, die von einem Benutzer eingegeben werden.
Erfassen eines Stroms, der einem synchronen Reluktanzmotor zugeführt wird;
Erfassen einer Spannung, die dem synchronen Reluktanzmotor zugeführt wird;
Arbeiten mit einer Induktionsspannung, die durch Arbeiten mit dem erfaßten Strom und einer geschätzten Induktionsspannung erzeugt wird, welche aus dem Strom erzeugt wird, und
Erzeugen einer geschätzten Winkelgeschwindigkeit des synchronen Reluktanzmotors; und Regelung der Geschwindigkeit des synchronen Reluktanzmotors gemäß der geschätzten Winkelgeschwindigkeit und eines Geschwindigkeitsbefehlswertes, die von einem Benutzer eingegeben werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei beim Schritt des
Erfassens von Strom, Ströme, die der "d"-Achse und
der "q"-Achse des Rotors des synchronen
Reluktanzmotors entsprechen, erfaßt werden.
14. Verfahren nach Anspruch 12, wobei beim Schritt des
Erfassens einer Spannung, Spannungen erfaßt werden,
die der "d"-Achse und der "q"-Achse des Rotors des
synchronen Reluktanzmotors entsprechen.
15. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt des
Erfassens einer geschätzten Winkelgeschwindigkeit
Folgendes umfaßt:
das Arbeiten mit Strömen, die der "d"-Achse und der "q"-Achse entsprechen, und Spannungen, die der "d"- Achse und der "q"-Achse des Rotors des synchronen Reluktanzmotors entsprechen, und Erzeugen einer Induktionsspannung;
Arbeiten mit den Strömen, welche der "d"-Achse und der "q"-Achse entsprechen, und der vorherigen geschätzten Winkelgeschwindigkeit, und Erzeugen einer geschätzten Induktionsspannung; und
Betreiben der Induktionsspannung und der geschätzten Induktionsspannung und Erzeugen einer geschätzten Winkelgeschwindigkeit.
das Arbeiten mit Strömen, die der "d"-Achse und der "q"-Achse entsprechen, und Spannungen, die der "d"- Achse und der "q"-Achse des Rotors des synchronen Reluktanzmotors entsprechen, und Erzeugen einer Induktionsspannung;
Arbeiten mit den Strömen, welche der "d"-Achse und der "q"-Achse entsprechen, und der vorherigen geschätzten Winkelgeschwindigkeit, und Erzeugen einer geschätzten Induktionsspannung; und
Betreiben der Induktionsspannung und der geschätzten Induktionsspannung und Erzeugen einer geschätzten Winkelgeschwindigkeit.
16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt des
Erzeugens einer geschätzten Induktionsspannung
Folgendes umfaßt:
Arbeiten mit den Strömen, welche der "d"-Achse und der "q"-Achse entsprechen, und der vorherigen geschätzten Winkelgeschwindigkeit, und Arbeiten mit Induktivitäten, welche der "d"-Achse und der "q"- Achse entsprechen; und
Empfangen der "d"-Achse und der "q"-Achse, mit denen gearbeitet wird, und Arbeiten mit einer geschätzten Induktionsspannung.
Arbeiten mit den Strömen, welche der "d"-Achse und der "q"-Achse entsprechen, und der vorherigen geschätzten Winkelgeschwindigkeit, und Arbeiten mit Induktivitäten, welche der "d"-Achse und der "q"- Achse entsprechen; und
Empfangen der "d"-Achse und der "q"-Achse, mit denen gearbeitet wird, und Arbeiten mit einer geschätzten Induktionsspannung.
17. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt des
Erzeugens einer geschätzten Winkelgeschwindigkeit
Folgendes umfaßt:
Arbeiten mit der Induktionsspannung und der geschätzten Induktionsspannung und Erzeugen einer Fehlerinduktionsspannung; und
proportionales Integrieren der Fehlerinduktionsspannung.
Arbeiten mit der Induktionsspannung und der geschätzten Induktionsspannung und Erzeugen einer Fehlerinduktionsspannung; und
proportionales Integrieren der Fehlerinduktionsspannung.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR61632/00 | 2000-10-19 | ||
KR10-2000-0061632A KR100374832B1 (ko) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | 동기 릴럭턴스 모터의 속도 제어 장치 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10148517A1 true DE10148517A1 (de) | 2002-07-18 |
DE10148517B4 DE10148517B4 (de) | 2014-01-16 |
Family
ID=19694356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10148517.4A Expired - Fee Related DE10148517B4 (de) | 2000-10-19 | 2001-10-01 | Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung eines synchronen Reluktanzmotors und Verfahren dazu |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6650083B2 (de) |
JP (1) | JP3586230B2 (de) |
KR (1) | KR100374832B1 (de) |
CN (1) | CN1193493C (de) |
DE (1) | DE10148517B4 (de) |
GB (1) | GB2371427B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8102143B2 (en) | 2007-09-28 | 2012-01-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Electric drive unit |
Families Citing this family (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6456514B1 (en) * | 2000-01-24 | 2002-09-24 | Massachusetts Institute Of Technology | Alternator jump charging system |
US6912142B2 (en) * | 2000-01-24 | 2005-06-28 | Massachusetts Institute Of Technology | Alternator control circuit and related techniques |
JP3979561B2 (ja) * | 2000-08-30 | 2007-09-19 | 株式会社日立製作所 | 交流電動機の駆動システム |
CN1290252C (zh) * | 2000-11-09 | 2006-12-13 | 大金工业株式会社 | 同步电机控制方法及其装置 |
JP4672236B2 (ja) * | 2001-04-24 | 2011-04-20 | 三菱電機株式会社 | 同期電動機の制御装置 |
US20060011135A1 (en) * | 2001-07-06 | 2006-01-19 | Dmitriev Vladimir A | HVPE apparatus for simultaneously producing multiple wafers during a single epitaxial growth run |
KR100425729B1 (ko) * | 2001-09-11 | 2004-04-03 | 엘지전자 주식회사 | 동기 릴럭턴스 모터의 자속 관측기의 오프셋 제거방법 |
US7061195B2 (en) * | 2002-07-25 | 2006-06-13 | International Rectifier Corporation | Global closed loop control system with dv/dt control and EMI/switching loss reduction |
JP4031965B2 (ja) * | 2002-09-13 | 2008-01-09 | 日立アプライアンス株式会社 | 電動機の制御装置 |
US7449860B2 (en) * | 2005-01-05 | 2008-11-11 | Honeywell International Inc. | Control technique for limiting the current of an induction machine drive system |
CN1323486C (zh) * | 2005-01-13 | 2007-06-27 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 等速扫描伺服控制器 |
US7279865B2 (en) * | 2005-09-20 | 2007-10-09 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Method and apparatus for monitoring motor status using induced motor voltage |
JP4935115B2 (ja) * | 2006-03-03 | 2012-05-23 | 日産自動車株式会社 | スイッチト・リラクタンス・モータの制御装置及びその制御方法 |
KR101201908B1 (ko) * | 2006-05-04 | 2012-11-16 | 엘지전자 주식회사 | 동기 릴럭턴스 모터의 제어 장치 및 방법 |
CN101087119B (zh) * | 2006-06-07 | 2011-04-06 | 乐金电子(天津)电器有限公司 | 空调器及其控制方法 |
JP4882053B2 (ja) * | 2006-11-08 | 2012-02-22 | 国立大学法人東京海洋大学 | 超電導回転電機駆動制御システム |
CN101174811B (zh) * | 2007-10-19 | 2011-05-11 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种采用空间矢量脉冲宽度调制的电机控制方法和装置 |
CN101465588B (zh) * | 2007-12-21 | 2015-05-13 | 张玉宝 | 一种磁阻电动机及提高电动机有效功率的方法 |
ITPD20090140A1 (it) * | 2009-05-15 | 2010-11-16 | Reel S R L Unipersonale | Gruppo refrigerante |
GB2503039B (en) | 2012-06-15 | 2020-05-27 | Danfoss Drives As | Method for controlling a synchronous reluctance electric motor |
GB2503040B (en) | 2012-06-15 | 2020-05-06 | Danfoss Drives As | Variable torque angle for electric motor |
CN103323617B (zh) * | 2013-06-08 | 2015-03-11 | 广东明阳龙源电力电子有限公司 | 用于发电机的静止式电子测速装置及其测试方法 |
US10521519B2 (en) * | 2013-07-23 | 2019-12-31 | Atieva, Inc. | Induction motor flux and torque control with rotor flux estimation |
JP2015130739A (ja) * | 2014-01-07 | 2015-07-16 | ファナック株式会社 | 磁束制御適用の有無を切り換え可能なモータ制御装置 |
KR20160007286A (ko) * | 2014-07-11 | 2016-01-20 | 삼성전기주식회사 | 모터 구동 제어 장치 및 방법, 그를 이용한 모터 시스템 |
EP3342037A1 (de) | 2015-08-29 | 2018-07-04 | ABB Schweiz AG | System mit elektrischer maschine und steuergerät |
CN107769660A (zh) * | 2016-08-17 | 2018-03-06 | 南京理工大学 | 一种自适应和模糊逻辑的三相开关磁阻电机系统及控制方法 |
CN113311248B (zh) * | 2021-06-25 | 2022-05-10 | 安徽大学 | 一种针对磁阻式球形电机的定子线圈电感测量方法 |
CN115411991B (zh) * | 2022-10-09 | 2023-05-12 | 哈尔滨工业大学 | 同步磁阻电机驱动器的逆变器非线性自学习方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4740738A (en) | 1986-09-17 | 1988-04-26 | Westinghouse Electric Corp. | Reluctance motor control system and method |
SE455034B (sv) | 1986-10-10 | 1988-06-13 | Ems Electronic Motor Systems | Drivkrets for en reluktansmotor |
GB9217761D0 (en) | 1992-08-21 | 1992-10-07 | British Tech Group | Method of and apparatus for determining a rotor displacement parameter |
US5448149A (en) | 1994-06-20 | 1995-09-05 | Texas A&M University | Indirect rotor position sensor for a sinusoidal synchronous reluctance machine |
JP3401155B2 (ja) * | 1997-02-14 | 2003-04-28 | 株式会社日立製作所 | 同期電動機制御装置および電気車 |
KR100354775B1 (ko) | 2000-03-25 | 2002-11-04 | 엘지전자 주식회사 | 동기 릴럭턴스 모터의 속도 제어장치 |
-
2000
- 2000-10-19 KR KR10-2000-0061632A patent/KR100374832B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-09-04 CN CNB011310375A patent/CN1193493C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-09-06 US US09/946,517 patent/US6650083B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-09-27 JP JP2001295842A patent/JP3586230B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-10-01 DE DE10148517.4A patent/DE10148517B4/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-10-18 GB GB0125100A patent/GB2371427B/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8102143B2 (en) | 2007-09-28 | 2012-01-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Electric drive unit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6650083B2 (en) | 2003-11-18 |
CN1193493C (zh) | 2005-03-16 |
GB2371427A (en) | 2002-07-24 |
KR20020030613A (ko) | 2002-04-25 |
JP3586230B2 (ja) | 2004-11-10 |
JP2002165475A (ja) | 2002-06-07 |
CN1350364A (zh) | 2002-05-22 |
GB0125100D0 (en) | 2001-12-12 |
KR100374832B1 (ko) | 2003-03-04 |
GB2371427B (en) | 2004-10-06 |
DE10148517B4 (de) | 2014-01-16 |
US20020060547A1 (en) | 2002-05-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10148517B4 (de) | Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung eines synchronen Reluktanzmotors und Verfahren dazu | |
DE10106404B4 (de) | Drehzahlregelungsvorrichtung für Synchronreluktanzmotor | |
EP2023479B1 (de) | System zur nahtlosen Geschwindigkeits- und/oder Lageermittlung einschließlich Stillstand bei einem Permanentmagnet-Läufer einer elektrischen Maschine | |
DE10203943B4 (de) | Vorrichtung zum Regeln der Drehzahl eines Motors | |
DE60217013T2 (de) | Steuervorrichtung für eine Wechselstromquelle | |
DE60224021T2 (de) | Steuergerät für einen Elektromotor | |
EP1017159B1 (de) | Verfahren zur Regelung eines spannungs-/frequenzumrichtergesteuerten Ein- oder Mehrphasen-Elektromotors | |
DE102006047206B4 (de) | Verfahren zum Schätzen einer Magnetpolposition in einem Motor und Vorrichtung zum Steuern des Motors basierend auf der geschätzten Position | |
DE102007061905B4 (de) | Hochansprechende Permanentmagnetmotorsteuerung | |
DE60310423T2 (de) | Positionsensoremulator für einen synchron-motor/generator mit einem gewickelten läufer | |
DE3212439C2 (de) | Verfahren zum Betrieb einer durch schnelle elektrische Stellglieder gespeisten Asynchronmaschine | |
DE102006042702A1 (de) | Verfahren zum Schätzen einer Magnetpolposition in einem Synchronmotor | |
DE10140034A1 (de) | Sensorloses Vektorsteuersystem für Induktionsmotoren und Verfahren zum Betreiben desselben | |
DE102005032703A1 (de) | Ursprungsoffset-Berechnungsverfahren einer Drehpositions-Erfassungsvorrichtung eines Elektromotors und Motorsteuervorrichtung, die das Berechungungsverfahren verwendet | |
DE102010030875A1 (de) | Verstärkungseinstellung um die Drehmoment-Linearität einer elektrischen Maschine während des Betriebs in einem Feldschwächungsbereich zu verbessern | |
DE112011100096T5 (de) | Steuerungsvorrichtung einer Motorantriebsvorrichtung | |
DE112006001604T5 (de) | Stromwandlungssteuervorrichtung, Stromwandlungssteuerverfahren und Stromwandlungssteuerprogramm | |
DE2734430B2 (de) | Anordnung zur Regelung der Drehzahl eines Synchronmotors | |
DE10054594A1 (de) | Vorrichtung zum Erfassen der Rotorposition in einem bürstenlosen Gleichstrommotor | |
DE4227176C2 (de) | Verfahren zur indirekten feldorientierten Steuerung eines Drehstrom-Asynchronmotors | |
EP2348630B1 (de) | Drehstrommotor-Ansteuerschaltung | |
DE112017001085T5 (de) | Optimale drehmomentwelligkeitsreduktion durch stromformung | |
DE10226974A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Rotorlage einer feldorientiert betriebenen Drehfeldmaschine ohne mechanischen Sensor | |
DE10140033A1 (de) | Sensorloses Vektorsteuergerät und Verfahren für dasselbe | |
DE19809712A1 (de) | Drehzahlvariable Antriebseinrichtung für Asynchronmaschinen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H02P0007050000 Ipc: H02P0025080000 Effective date: 20120824 |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20141017 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |