DE19929649A1 - Drehzahlsteuerungsvorrichtung für Asynchronmotor - Google Patents
Drehzahlsteuerungsvorrichtung für AsynchronmotorInfo
- Publication number
- DE19929649A1 DE19929649A1 DE19929649A DE19929649A DE19929649A1 DE 19929649 A1 DE19929649 A1 DE 19929649A1 DE 19929649 A DE19929649 A DE 19929649A DE 19929649 A DE19929649 A DE 19929649A DE 19929649 A1 DE19929649 A1 DE 19929649A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- slip frequency
- frequency
- computing device
- correction
- current component
- 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.)
- Ceased
Links
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
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/06—Rotor flux based control involving the use of rotor position or rotor speed sensors
- H02P21/08—Indirect field-oriented control; Rotor flux feed-forward control
- H02P21/09—Field phase angle calculation based on rotor voltage equation by adding slip frequency and speed proportional frequency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Offenbart ist eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung/Regelung der Drehzahl einen keinen Drehzahlfühler aufweisenden Asynchronmotors, umfaßt einen wechselrichtergespeisten Asynchronmotor, einen Stromfühler, eine Wandlereinrichtung zur Auflösung des mittels des Stromfühlers gemessenen Stroms in eine Magnetisierungsstromkomponente und eine Momentenstromkomponente, eine Schlupffrequenz-Recheneinrichtung zur Berechnung der Schlupffrequenz auf der Basis der Momentenstromkomponente, eine Referenzfrequenz-Recheneinrichtung zur Berechnung einer primären Referenzfrequenz auf der Basis der Schlupffrequenz, und eine Referenzspannungs-Recheneinrichtung zur Berechnung einer Referenzspannung auf der Basis der primären Referenzfrequenz und zur Lieferung des berechneten Referenzspannungswerts an den Wechselrichter. Eine Korrekturwert-Recheneinrichtung errechnet einen Korrekturwert nach Maßgabe einer Änderung der Magnetisierungsstromkomponente, und eine Korrektureinrichtung korrigiert die errechnete Schlupffrequenz mit dem errechneten Korrekturwert. Die korrigierte Schlupffrequenz wird zur Ermittlung der Referenzfrequenz herangezogen.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung oder Regelung der
Drehzahl eines von einem pulsweitenmodulierten Wechselrichter gespeisten Asynchronmotors,
sowie einen solchen Wechselrichter. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung eine
Steuerungsvorrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Asynchronmotors auf einen bestimmten
Wert.
Die Drehzahl eines Asynchronmotors (nachfolgend allgemeiner als "Asynchronmaschine" oder
auch einfach "Maschine" bezeichnet) wird durch Kompensation des Schlupfs gesteuert, der aus
dem erzeugten Moment oder einem dem erzeugten Moment proportionalen Signal gewonnen
wird. Bei der Steuerung oder Regelung der Drehzahl des Asynchronmotors nach dieser Methode
ändert sich die Drehzahl manchmal während des Betriebs mit kontinuierlicher Last infolge einer
Änderung der Maschinenkonstanten. Alternativ wird die Drehzahl eines Asynchronmotors, der
keinen Drehzahlfühler besitzt, nach dem sogenannten sensorlosen Transvektorverfahren ge
steuert bzw. geregelt. Bei der Regelung der Drehzahl des Asynchronmotors nach dieser Methode
ändert sich die Drehzahl ebenfalls manchmal beim Betrieb mit kontinuierlicher Last infolge von
Änderungen der Maschinenkonstanten.
Wenn ein Asynchronmotor kontinuierlich eine Last treibt, steigen mit zunehmender Rotortempera
tur der Statorwiderstand (Widerstand der Statorwicklung) und der Rotorwiderstand (Widerstand
der Rotorwicklung bzw. des Rotorleiters). Dies verursacht Abweichungen zwischen den tatsächli
chen Maschinenkonstanten und den in der Steuerungsvorrichtung eingestellten Maschinenkon
stanten. Dies wiederum führt zu einer Änderung der Drehzahl des Asynchronmotors.
Dies soll auf der Basis der Spannungs- und Stromgleichungen für eine Asynchronmaschine
erläutert werden. Die Spannungsgleichung der Asynchronmaschine unter Verwendung des
rotierenden d-q-Koordinatensystems ist durch die folgende Gleichung (1) gegeben. Darin stimmt
die d-Achse mit der Achse des Magnetflusses des rotierenden Magnetfelds überein, während die
q-Achse eine zur d-Achse senkrechte Koordinatenachse ist.
In obiger Gleichung (1) bezeichnen r1 den Statorwiderstand, r2 den Rotorwiderstand, lσ die
Streuinduktivität, ω1 die Primärfrequenz (angelegte Frequenz), ω2 die Sekundärfrequenz (Rota
tionsgeschwindigkeit des Rotors), τ2=Im/r2 (Im ist die Magnetisierungsinduktivität), v1d die
d-Komponente der Primärspannung (Komponente der Primärspannung in Richtung der d-Achse), v1q
die q-Komponente der Primärspannung (Komponente der Primärspannung in Richtung der
q-Achse), i1d die d-Komponente des Primärstroms (die Magnetisierungsstromkomponente), i1q die
q-Komponente des Primärstroms (die Drehmomentenstromkomponente), Φ2d die d-Komponente des
sekundären Magnetflusses, Φ2q die q-Komponente des sekundären Magnetflusses und p den
Differentialoperator (es sei angemerkt, daß hier und im folgenden - wie aus dem Zeichen ω
ersichtlich - mit "Frequenz" eine Winkelfrequenz gemeint ist).
Nimmt man an, daß im stationären Zustand, die Achse des Magnetflusses des Asynchronmotors
mit der d-Achse zusammenfällt, wird Φ2d konstant, Φ2q gleich Null und p ebenfalls gleich Null.
Durch Umschreiben von Gleichung (1) ergeben sich dann die folgenden Gleichungen (2) bis (5):
ωsl = ω1 - ω2 = r2.(i1q/Φ2d) (2)
wobei ωsl die Schlupffrequenz bezeichnet.
Φ2d = Im.i1d (3)
v1d = r1.i1d - ω1.lσ.i1q (4)
v1q = r1.i1q + ω1.lσ.i1d + ω1Φ2d (5).
Wie aus Gleichung (2) ersichtlich, ändert sich die Schlupffrequenz ωsl mit dem Rotorwiderstand
r2. Wenn sich der Statorwiderstand r1 ändert, ändert sich die d-Komponente i1d des Primärstroms
gemäß Gleichung (4), solange v1d konstant bleibt, was zu einer Änderung der rechten Seite von
Gleichung (3) führt. Diese Änderung wiederum ändert den Nenner auf der rechten Seite von
Gleichung (2) und führt damit zu einer Änderung der Schlupffrequenz ωsl.
Man sieht somit, daß Änderungen des Stator- und des Rotorwiderstands zu einer Änderung der
Schlupffrequenz führen, die ihrerseits eine Änderung der Drehgeschwindigkeit des Asynchronmo
tors nach sich zieht.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuerungsvorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, die
Drehgeschwindigkeit eines Asynchronmotors im wesentlichen unabhängig von temperaturbeding
ten Änderungen des Statorwiderstands und des Rotorwiderstands auf einem vorbestimmten Wert
zu halten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Steuerungsvorrichtung gemäß einem der
Patentansprüche 1 bis 3 gelöst.
Wenn der Wechselrichter eine d-Komponente der Primärspannung an den Asynchronmotor liefert,
deren Kreuzterm infolge der Streuinduktivität lσ kompensiert ist, kann man davon ausgehen, daß
der zweite Term auf der rechten Seite von Gleichung (4) auf Null kompensiert ist. Der Sollwert
v1d* der vom Wechselrichter erzeugten d-Komponente der Primärspannung ergibt sich damit aus
der folgenden Gleichung (6):
v1d* = r1.i1d (6).
Andererseits ist die d-Komponente der Primärspannung konstant, da sie auf der Basis der in der
Steuerungsvorrichtung eingestellten Konstanten berechnet wird. Anders ausgedrückt, die
d-Komponente i1d des Primärstroms ändert sich, wenn sich der Statorwiderstand r1 ändert. Die
Statorwicklung und die Rotorwicklung sind in derselben Anordnung untergebracht. Nimmt man
daher an, daß die Temperaturanstiegsraten beider Wicklungen gleich sind, kann eine Änderung
von i1d als eine Änderung des Rotorwiderstands r2 angesehen werden.
Nachfolgend sollen die Grundlagen eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung erläutert
werden.
Wenn man davon ausgeht, daß der Sollwert v1d* der d-Komponente der Primärspannung konstant
ist, und die d-Komponente des Primärstroms für einen ersten Wert des Statorwiderstands r1(1)
mit i1d(1) bezeichnet und für einen zweiten Wert des Statorwiderstands r1(2) mit i1d(2) bezeichnet,
dann ergibt sich die folgende Gleichung (7) aus der obigen Gleichung (6):
v1d* = r1(1).i1d(1) = r1(2).i1d(2) (7).
Aus Gleichung (7) folgt Gleichung (8):
r1(2)/r1(1) = i1d(1)/i1d(2) (8).
Wie aus Gleichung (8) ersichtlich, erhält man das Verhältnis der Statorwiderstände aus dem
Stromverhältnis.
Wenn man ferner annimmt, daß sich der Statorwiderstand r1 und der Rotorwiderstand r2
proportional zueinander ändern, dann gilt die nachfolgende Gleichung (9):
r1(2)/r1(1) = r2(2)/r2(1) = i1d(1)/i1d(2) (9).
Darin bezeichnet i1d(1) die d-Komponente des Primärstroms für den Fall, daß der Rotorwiderstand
den Wert r2(1) aufweist, während i1d(2) die d-Komponente des Primärstroms für den Fall ist, daß
der Wert des Rotorwiderstands r2(2) beträgt.
Durch Einsetzen der Gleichungen (3) und (6) in Gleichung (2) für die Schlupffrequenz und
Umschreiben der Gleichung (2) ergibt sich folgende Gleichung (10):
ωsl = r2.(i1q/Φ2d) = r2.i1q/(Im.i1d) = r2.i1q/[Im.(v1d+/r1)] = r1.r2.i1q/(Im.v1d*) (10).
Bezeichnet man die d-Komponente des Primärstroms und die Schlupffrequenz für den Fall, daß
der Wert des Statorwiderstands r1(1) beträgt und der Wert des Rotorwiderstands r2(1) beträgt,
mit i1d(1) bzw. ωsl(1), und für den Fall, daß der Wert des Statorwiderstands r1(2) beträgt und der
Wert des Rotorwiderstands r2(2) beträgt, mit i1d(2) bzw. ωsl(2), dann ergeben sich die Schlupffre
quenzen ωsl(1) und ωsl(2) aus den nachfolgenden Gleichungen (11) bzw. (12):
ωsl(1) = r1(1).r2(1).[i1q/(Im.v1d*)] (11)
ωsl(2) = r1(2).r2(2).[i1q/(Im.v1d*)] (12).
ωsl(2) = r1(2).r2(2).[i1q/(Im.v1d*)] (12).
Daraus ergibt sich das Verhältnis ωsl(1)/ωsl(2) gemäß der nachfolgenden Gleichung (13):
ωsl(2)/ωsl(1) = (r1(2)/r1(1)).(r2(2)/r2(1))
= (i1d(1)/i1d(2)).(i1d(1)/i1d(2))
= ((i1d(1)/i1d(2))2 (13).
Somit läßt sich die Drehzahl des Asynchronmotors auf einem bestimmten Wert konstant halten,
wenn man die Schlupffrequenz mit dem aus Gleichung (13) gewonnenen Wert kompensiert.
Nachfolgend soll ein Überblick über ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung gegeben
werden.
Wie oben beschrieben, ergibt sich die Schlupffrequenz ωsl aus Gleichung (2). Wenn Φ2d in
Gleichung (2) auf einem bestimmten Wert gehalten wird, folgt das Verhältnis der Schlupffrequen
zen aus der nachstehenden Gleichung (14), da die ersten Terme und die dritten Terme auf der
rechten Seite der Gleichungen (11) und (12) einander jeweils gleich sind:
ωsl(2)/ωsl(1) = (r2(2)/r2(1)) = (i1d(1)/i1d(2)) (14).
Somit läßt sich die Drehzahl des Asynchronmotors auf einem bestimmten Wert halten, wenn die
Schlupffrequenz ωsl gemäß Gleichung (14) kompensiert wird. Nachfolgend wird beschrieben, wie
Φ2d auf einem bestimmten Wert gehalten wird.
Unter Heranziehung der Gleichungen (3) und (6), läßt sich der sekundäre Magnetfluß Φ2d durch
Gleichung (15) wie folgt ausdrücken:
Φ2d = Im.i1d = Im.(v1d*/r1) (15).
Ein Verhältnisausdruck für den Sollwert v1d* der d-Komponente der Primärspannung leitet sich
wie folgt ab. Die d-Komponente des Primärstroms für den Fall von r1(1) und r2(1) wird wieder mit
i1d(1) bezeichnet, und der Sollwert der d-Komponente der Primärspannung für diesen Fall wird mit
v1d(1) bezeichnet. Entsprechend wird die d-Komponente des Primärstroms für r1(2) und r2(2) mit
i1d(2) bezeichnet, während der Sollwert der d-Komponente der Primärspannung für diesen Fall mit
v1d*(2) bezeichnet wird.
Zunächst werden der sekundäre Magnetfluß Φ2d(1) für r1(1) und r2(1) durch die folgende Glei
chung (16) und der sekundäre Magnetfluß Φ2d(2) für r1(2) und r2(2) durch die folgende Gleichung
(17) ausgedrückt:
Φ2d(1) = Im.i1d(1) = Im.(v1d*(1)/r1(1)) (16)
Φ2d(2) = Im.i1d(2) = Im.(v1d*(2)/r1(2)) (17).
Φ2d(2) = Im.i1d(2) = Im.(v1d*(2)/r1(2)) (17).
Die sekundären Magnetflüsse Φ2d(1) und Φ2d(2) sind einander gleich, wenn v1d*(1)/r1(1) =
v1d*(2)/r1(2). Die nachfolgende Gleichung (18) ergibt sich durch Umformen dieser Bedingung und
Einsetzen von Gleichung (9):
v1d*(2)/v1d*(1) = r1(2)/r1(1) = i1d(1)/i1d(2) (18).
Somit wird der sekundäre Magnetfluß auf einem bestimmten Wert gehalten und die Änderung der
Schlupffrequenz dadurch kompensiert, daß die Änderung des Statorwiderstands auf der Basis
von Gleichung (18) kompensiert wird.
Da, wie oben erläutert, die Änderungen des Statorwiderstands und des Rotorwiderstands mittels
einer Änderung des Magnetisierungsstroms feststellbar sind und die in der Steuerungsvorrichtung
eingestellten Konstanten auf der Basis der festgestellten Magnetisierungsstromänderung korrigiert
werden kann, kann die Drehgeschwindigkeit des Asynchronmotors selbst dann konstant gehalten
werden, wenn sich dessen Temperatur infolge des andauernden Antriebs einer Last erhöht.
Ein drittes und ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung basieren auf den Prinzipien des
ersten bzw. des zweiten Ausführungsbeispiels. Das dritte und das vierte Ausführungsbeispiel
unterscheiden sich von dem ersten bzw. dem zweiten Ausführungsbeispiel in der weiter unten
erläuterten Weise hinsichtlich des Aufbaus ihres Schlupffrequenz-Rechners.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die bei legen
den Zeichnungen, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen versehen sind und nicht
jedesmal neu erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Steuerungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbei
spiel der Erfindung,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Steuerungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbei
spiel der Erfindung,
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Steuerungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbei
spiel der Erfindung, und
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Steuerungsvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbei
spiel der Erfindung.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Steuerungsvorrichtung zur Steuerung bzw. Regelung der
Drehzahl eines Asynchronmotors gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Fig. 1
bezeichnen 1 den Asynchronmotor, 2 einen Stromfühler und 3 einen PWM-Wechselrichter (d. h.
einen pulsweitenmodulierten Wechselrichter), der den Asynchronmotor speist.
Der von dem Stromfühler 2 erfaßte Strom wird einem ersten Koordinatentransformationsglied 4
zugeführt, welches diesen Strom in eine d-Komponente i1d und eine q-Komponente i1q des
Primärstroms auflöst. Die d-Komponente i1d wird einem Korrekturwert-Rechner 9 zugeführt,
während die q-Komponente i1q einem Schlupffrequenz-Rechner 8 zugeführt wird. Die aus der
q-Komponente i1q des Primärstroms unter Verwendung von Gleichung (2) im Schlupffre
quenz-Rechner 8 gewonnene Schlupffrequenz und die Ausgangsgröße vom Korrekturwert-Rechner 9
werden in einem Multiplizierer 10 miteinander multipliziert. Das Ergebnis dieser Multiplikation
wird in einen Addierer 11 als korrigierte Schlupffrequenz ωsl eingegeben.
Der Korrekturwert-Rechner 9 errechnet das Verhältnis der Schlupffrequenzen entsprechend einer
Änderung des Statorwiderstands oder des Rotorwiderstands unter Verwendung von Gleichung
(13) als einen Korrekturwert. Durch Multiplizieren dieses Korrekturwerts mit der Schlupffrequenz
von dem Schlupffrequenz-Rechner 8 im Multiplizierer 10 wird die Schlupffrequenz ωsl auf der
Basis der d-Komponente i1d des Primärstroms korrigiert.
Der Addierer 11 errechnet eine primäre Referenzfrequenz ω1* durch Addieren einer sekundären
Referenzfrequenz ω2* und der korrigierten Schlupffrequenz ωsl Die primäre Referenzfrequenz ω1*
wird einem Spannungsvektor-Rechner 7 und einem Integrator 6 geliefert.
Der Spannungsvektor-Rechner 7 berechnet die d- und die q-Komponente der Primärspannung
anhand der Gleichungen (4) und (5), und liefert diese beiden Komponenten als Referenzwerte
v1d* bzw. v1q* an ein zweites Koordinatentransformationsglied 5. Der Referenzwert r1* des
Statorwiderstands wird ebenfalls in den Spannungsvektor-Rechner 7 eingegeben.
Der Integrator 6 berechnet eine Referenzvektorposition auf der Basis der primären Referenzfre
quenz ω1* und liefert die berechnete Referenzvektorposition an das erste Koordinatentransforma
tionsglied 4 und das zweite Koordinatentransformationsglied 5.
Das zweite Koordinatentransformationsglied 5 berechnet die Ausgangsspannung des Wechsel
richters auf der Basis des Referenzwerts v1d* der d-Komponente der Primärspannung, des
Referenzwerts v1q* der q-Komponente der Primärspannung und der Referenzvektorposition. Das
zweite Koordinatentransformationsglied 5 liefert das Rechenergebnis an den PWM-Wechselrichter
3, um diesen zur Erzeugung einer Wechselspannung zu veranlassen. Der Asynchronmotor 1 wird
mit der vom PWM-Wechselrichter 3 gelieferten Wechselspannung angetrieben. Der Strom des
Asynchronmotors 1 wird mittels des Stromfühlers 2 gemessen.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm einer Steuerungsvorrichtung zur Steuerung bzw. Regelung der
Drehzahl eines Asynchronmotors gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Wie in Fig. 2 dargestellt, wird in diesem Fall die d-Komponente i1d des Primärstroms in einen
Korrekturwert-Rechner 12 eingegeben, dessen Ausgangsgröße dem Multiplizierer 10 und einem
Multiplizierer 13 geliefert wird. Der Multiplizierer 13 multipliziert die Ausgangsgröße des Korrek
turwert-Rechners 12 mit dem Referenzwert r1* des Statorwiderstands. Der Multiplizierer 13
liefert das Ergebnis der Multiplikation an den Spannungsvektor-Rechner 7.
Der Korrekturwert-Rechner 12 berechnet die Korrekturwerte für die Schlupffrequenz (den
Rotorwiderstand) und für den Statorwiderstand auf der Basis der Gleichungen (14) bzw. (18)
unter Verwendung des Zustands der d-Komponente i1d des Primärstroms.
Der Korrekturwert für die Schlupffrequenz wird zur Korrektur der Schlupffrequenz in den
Multiplizierer 10 eingegeben. Der Korrekturwert für den Statorwiderstand wird zur Korrektur des
eingestellten Werts r1* des Statorwiderstands in den Multiplizierer 13 eingegeben.
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer Steuerungsvorrichtung zur Steuerung bzw. Regelung der
Drehzahl eines Asynchronmotors gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Wie in Fig. 3 gezeigt, berechnet ein Momenten-Rechner 14 das in dem Asynchronmotor 1
erzeugte Drehmoment anhand des Referenzwerts v1d* der d-Komponente der Primärspannung,
des Referenzwerts v1q* der q-Komponente der Primärspannung, des Referenzwerts i1d* der
d-Komponente des Primärstroms, des Referenzwerts i1q* der q-Komponente des Primärstroms, des
eingestellten Werts r1* des Statorwiderstands und des Referenzwerts ω1* der primären Frequenz.
Das ermittelte Moment wird in den Schlupffrequenz-Rechner 8 zum Erhalt der Schlupffrequenz
unter Ausnutzung der Schlupf-/Momentenkennlinie eingegeben. Die Schlupffrequenz wird dann
unter Verwendung der Ausgangsgröße des Korrekturwert-Rechners 9 korrigiert.
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild einer Steuerungsvorrichtung zur Steuerung bzw. Regelung der
Drehzahl eines Asynchronmotors gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Steuerungsvorrichtung von Fig. 4 enthält den Momenten-Rechner 14 von Fig. 3 als Zusatz zu
den Elementen der Steuerungsvorrichtung von Fig. 2. Die Berechnung der Schlupffrequenz in dem
Schlupffrequenz-Rechner 8 ist die gleiche wie beim dritten Ausführungsbeispiel.
Die Berechnung des Korrekturwerts für die Schlupffrequenz (des Rotorwiderstands) und des
Korrekturwerts für den Statorwiderstand erfolgt in gleicher Weiser wie bei dem zweiten Ausfüh
rungsbeispiel.
Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel wird die Schlupffrequenz (der Rotorwiderstand) auf der
Basis des im Asynchronmotor 1 erzeugten Moments korrigiert, und der Statorwiderstand, d. h.
der Widerstandswert der Statorwicklung wird auf der Basis der d-Komponente i1d des Primär
stroms korrigiert.
Wie oben erläutert, kann die Drehgeschwindigkeit oder Drehzahl des sensorlosen Asynchronmo
tors selbst dann auf einem bestimmten Wert gehalten werden, wenn die Motortemperatur infolge
des anhaltenden Antriebs einer Last ansteigt, weil die Änderungen des Statorwiderstands und
des Rotorwiderstands gemäß der vorliegenden Erfindung auf der Basis einer Änderung der
d-Komponente des Primärstroms (der Magnetisierungsstromkomponente) korrigiert werden.
Claims (3)
1. Steuerungsvorrichtung zur Steuerung der Drehzahl eines keinen Drehzahlfühler auf
weisenden Asynchronmotors (1) auf einen bestimmten Wert, umfassend
einen Wechselrichter (3) zur Speisung des Asynchronmotors (1),
eine Detektoranordnung (2) zur Messung des Stroms des Asynchronmotors (1),
eine Wandlereinrichtung (4) zur Auflösung des mittels der Detektoranordnung (2) ge messenen Stroms in eine Magnetisierungsstromkomponente und eine Momentenstromkompo nente,
eine Schlupffrequenz-Recheneinrichtung (8) zur Berechnung der Schlupffrequenz des Asynchronmotors auf der Basis der Momentenstromkomponente,
eine Korrekturwert-Recheneinrichtung (9) zur Berechnung eines Korrekturwerts für die Schlupffrequenz nach Maßgabe einer Änderung der Magnetisierungsstromkomponente,
eine Korrektureinrichtung (10) zur Korrektur der von der Schlupffrequenz-Recheneinrich tung (8) errechneten Schlupffrequenz unter Verwendung des in der Korrekturwert-Recheneinrich tung (9) errechneten Korrekturwerts,
eine Referenzfrequenz-Recheneinrichtung (11) zur Berechnung einer primären Referenz frequenz auf der Basis der in der Korrektureinrichtung (10) korrigierten Schlupffrequenz, und
eine Referenzspannungs-Recheneinrichtung (7) zur Berechnung einer Referenzspannung auf der Basis der primären Referenzfrequenz und zur Lieferung des berechneten Referenzspan nungswerts an den Wechselrichter (3).
einen Wechselrichter (3) zur Speisung des Asynchronmotors (1),
eine Detektoranordnung (2) zur Messung des Stroms des Asynchronmotors (1),
eine Wandlereinrichtung (4) zur Auflösung des mittels der Detektoranordnung (2) ge messenen Stroms in eine Magnetisierungsstromkomponente und eine Momentenstromkompo nente,
eine Schlupffrequenz-Recheneinrichtung (8) zur Berechnung der Schlupffrequenz des Asynchronmotors auf der Basis der Momentenstromkomponente,
eine Korrekturwert-Recheneinrichtung (9) zur Berechnung eines Korrekturwerts für die Schlupffrequenz nach Maßgabe einer Änderung der Magnetisierungsstromkomponente,
eine Korrektureinrichtung (10) zur Korrektur der von der Schlupffrequenz-Recheneinrich tung (8) errechneten Schlupffrequenz unter Verwendung des in der Korrekturwert-Recheneinrich tung (9) errechneten Korrekturwerts,
eine Referenzfrequenz-Recheneinrichtung (11) zur Berechnung einer primären Referenz frequenz auf der Basis der in der Korrektureinrichtung (10) korrigierten Schlupffrequenz, und
eine Referenzspannungs-Recheneinrichtung (7) zur Berechnung einer Referenzspannung auf der Basis der primären Referenzfrequenz und zur Lieferung des berechneten Referenzspan nungswerts an den Wechselrichter (3).
2. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Korrekturwert-Recheneinrichtung (12) zur Berechnung eines ersten Korrekturwerts für die Schlupffrequenz und eines zweiten Korrekturwerts für den Statorwiderstand des Asyn chronmotors (1) nach Maßgabe einer Änderung der Magnetisierungsstromkomponente ausgebil det ist,
die Korrektureinrichtung eine erste Korrektureinrichtung (10) zur Korrektur der in der Schlupffrequenz-Recheneinrichtung (8) errechneten Schlupffrequenz unter Verwendung des ersten Korrekturwerts, sowie eine zweite Korrektureinrichtung (13) zur Korrektur des Statorwi derstands unter Verwendung des zweiten Korrekturwerts aufweist, und
die Referenzspannungs-Recheneinrichtung (7) zur Berechnung der Referenzspannung auf der Basis der primären Referenzfrequenz und des korrigierten Statorwiderstands ausgebildet ist.
die Korrekturwert-Recheneinrichtung (12) zur Berechnung eines ersten Korrekturwerts für die Schlupffrequenz und eines zweiten Korrekturwerts für den Statorwiderstand des Asyn chronmotors (1) nach Maßgabe einer Änderung der Magnetisierungsstromkomponente ausgebil det ist,
die Korrektureinrichtung eine erste Korrektureinrichtung (10) zur Korrektur der in der Schlupffrequenz-Recheneinrichtung (8) errechneten Schlupffrequenz unter Verwendung des ersten Korrekturwerts, sowie eine zweite Korrektureinrichtung (13) zur Korrektur des Statorwi derstands unter Verwendung des zweiten Korrekturwerts aufweist, und
die Referenzspannungs-Recheneinrichtung (7) zur Berechnung der Referenzspannung auf der Basis der primären Referenzfrequenz und des korrigierten Statorwiderstands ausgebildet ist.
3. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner gekennzeichnet durch
eine Momenten-Recheneinrichtung (14) zur Berechnung des im Asynchronmotor verur
sachten Drehmoments auf der Basis der Referenzspannung, der Magnetisierungsstromkompo
nente, der Momentenstromkomponente, des Statorwiderstands und der primären Referenzfre
quenz, wobei die eine Schlupffrequenz-Recheneinrichtung (8) zur Berechnung der Schlupffre
quenz des Asynchronmotors auf der Basis des von der Momenten-Recheneinrichtung (14)
berechneten Moments anstelle der Momentenstromkomponente ausgebildet ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18515698 | 1998-06-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19929649A1 true DE19929649A1 (de) | 2000-01-05 |
Family
ID=16165830
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19929649A Ceased DE19929649A1 (de) | 1998-06-30 | 1999-06-28 | Drehzahlsteuerungsvorrichtung für Asynchronmotor |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6075337A (de) |
CN (1) | CN1089503C (de) |
DE (1) | DE19929649A1 (de) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10114969A1 (de) * | 2001-03-27 | 2002-10-10 | Leybold Vakuum Gmbh | Turbomolekularpumpe |
JP3526846B2 (ja) * | 2002-01-23 | 2004-05-17 | 日本サーボ株式会社 | ステッピングモータの駆動装置 |
KR100442494B1 (ko) * | 2002-02-26 | 2004-07-30 | 엘지산전 주식회사 | 인버터의 토오크 제어장치 및 방법 |
JP3649329B2 (ja) * | 2002-10-03 | 2005-05-18 | 日本サーボ株式会社 | ステッピングモータの駆動装置 |
US6856115B2 (en) * | 2002-10-31 | 2005-02-15 | A. O. Smith Corporation | Method of and apparatus for controlling the operation of an induction motor using a model of the induction motor |
JP2004173422A (ja) * | 2002-11-20 | 2004-06-17 | Fanuc Ltd | 誘導電動機の制御装置 |
CN102668368B (zh) * | 2009-12-28 | 2014-12-24 | 三菱电机株式会社 | 电动车辆的功率转换装置 |
CN103227604A (zh) * | 2012-11-01 | 2013-07-31 | 东方日立(成都)电控设备有限公司 | 一种感应电机无速度传感器矢量控制方法 |
JP6136761B2 (ja) * | 2013-08-26 | 2017-05-31 | 富士電機株式会社 | 誘導電動機の速度制御装置 |
JP6690885B2 (ja) * | 2017-02-27 | 2020-04-28 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 制御装置 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4808903A (en) * | 1987-04-13 | 1989-02-28 | Hitachi, Ltd. | Vector control system for induction motors |
US5003243A (en) * | 1987-09-29 | 1991-03-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Control apparatus for induction machine |
US5032771A (en) * | 1990-08-09 | 1991-07-16 | Allen-Bradley Company, Inc. | Slip control based on sensing voltage fed to an induction motor |
US5334923A (en) * | 1990-10-01 | 1994-08-02 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Motor torque control method and apparatus |
US5298847A (en) * | 1992-04-29 | 1994-03-29 | Allen-Bradley Co., Inc. | Counter EMF detector for use in electric motor controllers |
US5329217A (en) * | 1992-12-30 | 1994-07-12 | Allen-Bradley Company, Inc. | Compensated feedforward voltage for a PWM AC motor drive |
JP3161904B2 (ja) * | 1993-09-27 | 2001-04-25 | 松下電工株式会社 | 誘導電動機のベクトル制御方法及びその装置 |
DE69404927T2 (de) * | 1993-09-27 | 1998-03-19 | Matsushita Electric Works Ltd | Verfahren und Anordnung für Vektorsteuerung zum Steuern der Rotorgeschwindigkeit eines Induktionsmotor |
US5502360A (en) * | 1995-03-10 | 1996-03-26 | Allen-Bradley Company, Inc. | Stator resistance detector for use in electric motor controllers |
US5619114A (en) * | 1995-03-20 | 1997-04-08 | Allen-Bradley Company, Inc. | Signal averager for use with motor controller |
US5796236A (en) * | 1997-06-30 | 1998-08-18 | Reliance Electric Industrial Company | Slip adjuster for use in electrical motor controllers |
KR100264916B1 (ko) * | 1997-08-05 | 2000-09-01 | 설승기 | 고주파 신호를 이용한 유도 전동기의 자속 기준 제어 방법 |
US5814967A (en) * | 1997-08-13 | 1998-09-29 | Allen Bradley Company, Llc | Apparatus to reduce no load current at low frequencies |
-
1999
- 1999-05-11 US US09/309,909 patent/US6075337A/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-06-28 DE DE19929649A patent/DE19929649A1/de not_active Ceased
- 1999-06-30 CN CN99110146A patent/CN1089503C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6075337A (en) | 2000-06-13 |
CN1241066A (zh) | 2000-01-12 |
CN1089503C (zh) | 2002-08-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10206955B4 (de) | Lenksteuergerät | |
DE19724946B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Drehzahlregelung einer geberlosen, feldorientiert betriebenen Asynchronmaschine | |
DE69704799T2 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Drehmomentregelung von Induktionsmotoren durch einen vektorgeregelten Inverter | |
DE3600661C2 (de) | ||
DE4108466C2 (de) | Steuervorrichtung für einen Asynchronmotor | |
DE3023135C2 (de) | Anordnung zur Steuerung des Drehmomentes eines von einem Umrichter gespeisten Asynchronmotors | |
EP0007550B1 (de) | Wechselspannungsintegrator zur Bildung eines einer Flusskomponente in einer Drehfeldmaschine proportionalen Spannungssignals, Verwendung zweier derartiger Wechselspannungsintegratoren bei einem Drehfeldmaschinenantrieb und Verfahren zum Betrieb eines derartigen Drehfeldmaschinenantriebs | |
DE69505577T2 (de) | Apparat zur Steuerung eines Induktionsmotor mit veränderlicher Geschwindigkeit | |
EP0043973A1 (de) | Drehfeldmaschinenantrieb mit einer umrichtergespeisten Drehfeldmaschine und einer mit zwei Wechselspannungsintegratoren und einer Rechenmodellschaltung verbundenen Umrichtersteuerung | |
DE3715462A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines stromrichters mit selbsteinstellung von steuerparametern | |
DE69317642T2 (de) | Vektorkontrollsystem für Induktionsmotor | |
DE69109832T2 (de) | Vektorsteuerung. | |
DE19523971B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Regeln eines Induktionsmotors | |
EP0324146B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Läuferwiderstandes einer Drehfeldmaschine | |
DE3820125C2 (de) | Verfahren zum Steuern eines wechselrichtergespeisten Asynchronmotors | |
DE19929649A1 (de) | Drehzahlsteuerungsvorrichtung für Asynchronmotor | |
DE19615199C2 (de) | Feldorientierte Steuerung für einen Induktionsmotor | |
EP0161616B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Stabilisieren der Ortskurve eines durch Integration gebildeten Vektors | |
EP0633653B1 (de) | Stromregelverfahren und Vorrichtung für einen spannungseinprägenden Umrichter | |
DE69215401T2 (de) | Steuervorrichtung für einen Asynchronmotor | |
DE4413809A1 (de) | Verfahren zum Steuern eines Induktionsmotors und von einem solchen betriebene Vorrichtungen | |
EP0674381A1 (de) | Verfahren zur Drehmomentregelung einer Asynchronmaschine | |
DE4313545A1 (de) | Steuerschaltung fuer einen stromrichter | |
DE3406269C2 (de) | ||
DE10204110B4 (de) | Motortreiberschaltkreis und Verfahren zur Steuerung des Motortreiberschaltkreises |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |
Effective date: 20111206 |