DE3784801T2 - Regelgeraet fuer einen induktionsmotor. - Google Patents

Regelgeraet fuer einen induktionsmotor.

Info

Publication number
DE3784801T2
DE3784801T2 DE8787110682T DE3784801T DE3784801T2 DE 3784801 T2 DE3784801 T2 DE 3784801T2 DE 8787110682 T DE8787110682 T DE 8787110682T DE 3784801 T DE3784801 T DE 3784801T DE 3784801 T2 DE3784801 T2 DE 3784801T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
current
correction
torque
induction motor
value
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE8787110682T
Other languages
English (en)
Other versions
DE3784801D1 (de
Inventor
Hideyuki C O Nippon Ele Amagai
Teruaki C O Nippon Electr Itai
Okamoto C O Nec Corpo Kiyokazu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
Publication of DE3784801D1 publication Critical patent/DE3784801D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3784801T2 publication Critical patent/DE3784801T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/06Rotor flux based control involving the use of rotor position or rotor speed sensors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/06Rotor flux based control involving the use of rotor position or rotor speed sensors
    • H02P21/08Indirect field-oriented control; Rotor flux feed-forward control
    • H02P21/09Field 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)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Regelungsvorrichtung für einen Induktionsmotor und insbesondere eine Regelungsvorrichtung für einen Induktionsmotor, mit dem die Gleichmäßigkeit der Drehbewegung des Induktionsmotors bei niedriger Drehzahl enorm verbessert werden kann.
  • Herkömmliche Induktionsmotore haben als Motore mit konstanter Drehzahl unter Verwendung einer Stromquelle mit einer vorbestimmten Frequenz gedient und sind dank ihrer Formstabilität und geringer Kosten in vielfältigen Anwendungsfällen verwendet worden.
  • Im Zuge der neusten Entwicklung von elektronischen Bauelementen, Mikrocomputern und Software kann eine Stromquelle mit einem breiten, variablen Frequenzbereich mit Hilfe der Vektorsteuerung (im weiteren Antrieb genannt) als Stromquelle zum Antreiben von Induktionsmotoren eingesetzt werden. Daher sind Induktionsmotore als Stellmotore beliebt gewesen. Der oben erwähnte Antrieb wird nach folgendem Prinzip vektorgesteuert.
  • Die grundlegenden Gleichungen bei Vektorsteuerung sind wie folgt durch einen Drehmomentstrom ilq, einen Erregerstrom oder Magnetflußteilstrom ild zur Erzeugung eines Sekundärflusses φ&sub2; und durch eine Schlupfgeschwindigkeit ωs gegeben:
  • i1q = (L&sub2;/M) (T/φ&sub2;) (1)
  • i1d = {φ&sub2; + (L&sub2;/R&sub2;) (dφ&sub2;/dt)}/M (2)
  • ωs = T(R&sub2;/φ&sub2;²) = (R&sub2;/L&sub2;) (i1q/i1d) (3)
  • wobei L&sub2; die Sekundärinduktivität, M die Gegeninduktivität, T das Drehmoment, φ&sub2; der Sekundärmagnetfluß und R&sub2; der Sekundärwiderstand ist.
  • Das Drehmoment in den Gleichungen (1) und (3) ist bei Vektorsteuerung ein Anweisungswert für eine Vektorsteuerungsvorrichtung. Der Sekundärmagnetfluß φ&sub2; ist ein vorher festgelegter Wert.
  • Das Drehmoment T ist wie folgt aus den Gleichungen (1), (2) und (3) abgeleitet:
  • T = (M²/R&sub2;)ωsi1d² = (M²/L&sub2;)i1di1q (4)
  • Wenn die Schlupfgeschwindigkeit ωs, der Drehmomentstrom ilq und der Erregerstrom ild so definiert sind, dienen die Schlupfgeschwindigkeit ωs, der Erregerstrom ild und der Drehmomentstrom ilq zur Steuerung eines sogenannten Wechselrichters, wobei dem Induktionsmotor Leistung zugeführt wird, so daß er so angetrieben werden kann, daß die gewünschte Charakteristik erreicht wird.
  • Fig. 1 ist ein Blockschaltbild mit einem herkömmlichen Grundaufbau einer Schlupffrequenzvektorsteuerung zur Realisierung des oben erwähnten Prinzips.
  • In Fig. 1 bedeuten die Bezugszeichen 1 einen Drehzahlregelungsverstärker; 2 einen Teiler; 3 einen Konstantsteller; 4 einen Vektoranalysator; 5 einen Multiplizierer; 6 einen Wandler; 7 einen Stromregelungsverstärker, 8 einen Leistungswandler; 9 einen Induktionsmotor; 11 einen Drehzahlsensor; 12 einen Differenzierer; 13, 14, 15 und 16 Konstantsteller; 17 einen Teiler; 18 einen Vektoroszillator und 19 und 20 Addierer.
  • Bei Betrieb wird ein Ausgangssignal vom Drehzahlregelungsverstärker 1 als Drehmomentanweisung TM* aufgenommen. Die Drehmomentanweisung TM* wird durch eine Sekundärmagnetflußanweisung φ&sub2;* vom Teiler 2 geteilt, damit eine q-Achsensekundärstromanweisung -i2q* entsteht. Der Konstantsteller 3 multipliziert die Anweisung -i2q* mit L&sub2;/M, wobei eine Drehmomententeilstromanweisung ilq* abgeleitet wird.
  • Eine Magnetflußteilstromanweisung ilq* wird aus der zweiten Magnetflußanweisung φ&sub2;* wie folgt abgeleitet. Um die Primärverzögerung des Sekundärflusses φ&sub2; vom Magnetflußteilstrom ild auszugleichen, wird ein Strom zur Erzeugung des Sekundärflusses, der durch Multiplikation der Sekundärflußanweisung φ&sub2;* mit 1/M im Konstantsteller 15 ermittelt wird, zu einem Strom zur Lenkung des Sekundärflusses proportional zur zeitlichen Änderung der Sekundärflußanweisung φ&sub2;* durch den Differenzierer 12 und die Konstantsteller 13 und 14 hinzuaddiert, damit eine Magnetflußteilstromanweisung ild* entsteht.
  • Die Schlupffrequenzanweisung ωs* wird berechnet anhand der Sekundärflußanweisung φ&sub2;* und der q-Achsensekundärstromanweisung -i2q*. Die echte Drehzahl ωr vom Drehzahlsensor 11 wird im Addierer 20 mit der Schlupffrequenzanweisung ωs* addiert, um eine Sekundärflußgeschwindigkleit ωO* zu ermitteln, die dann in den Vektoroszillator 18 eingegeben wird. Deshalb wird im Vektoroszillator 18 ein Einheitsvektor ejΘ&sub0;* für eine prädiktive Position Θ&sub0;* des Sekundärflusses erzeugt.
  • Ein Primärstromvektor i&sub1;*(Θ&sub0;*), der durch den Drehmomentteilstrom und den Magnetflußteilanweisungswert definiert ist und in einem Magnetflußkoordinatensystem dargestellt wird, wird im Multiplizierer 5 mit dem Einheitsvektor ejΘ&sub0;* multipliziert und somit in einen Primärstromvektor i&sub1;* auf den festen Koordination umgewandelt. Der Primärstromvektor i&sub1;* wird einer 3-Phasenwandlung unterzogen, um Stromanweisungswerte iu*, iv* und iw* für die betreffenden Phasen zu ermitteln, wodurch ein Stromregelkreis dazu gebracht wird, einen Stromregelungsverstärker 7 und einen Leistungswandler 8 zu regeln.
  • Die von einer Änderung des Momentanstroms abhängige Anderung des Momentandrehmoments des Induktionsmotors kann geregelt werden.
  • Allerdings treten bei der "Schlupffrequenzvektorregelungsvorrichtung" in Fig. 1 die folgenden Probleme auf, wenn der Induktionsmotor als Stellmotor dient. Gleichmäßige Drehbewegung, d.h. eine geringe Drehzahlschwankung des Stellmotors ist in einem niedrigen Drehzahlbereich erforderlich, wenn es um Präzisionssteuerung wie Tischvorschub bei der Endbearbeitung mit Werkzeugmaschinen geht. Zu diesem Zweck muß ein bestimmtes Drehmoment während des Betriebs des Induktionsmotors erzeugt werden. Ein Drehmoment TG während des Betriebs des Induktionsmotors muß tatsächlich einem dauerhaften, konstanten (ohne Unregelmäßigkeiten) Belastungsdrehmoment TL entsprechen, wenn der Induktionsmotor betrieben wird und das Drehmoment TL erzeugt. Das heißt, wenn das Verhältnis TG = TL + ΔT hergestellt ist, muß eine Drehmomentwelligkeit ΔT minimiert werden. Man beachte, daß die Drehmomentwelligkeit von einer magnetomotorischen Kraft aufgrund harmonischer Komponenten in bezug auf Raum und Zeit einer Frequenz f&sub1; des Primärstroms vom Antrieb zur Primärwicklung des Induktionsmotors verursacht wird.
  • Bei einem Antrieb zur Erzeugung elektrischer Energie mit einer einfachen Drei-Phasen-Rechteckspannungswellenform weist die elektrische Energie harmonische Komponenten auf, die in bezug auf die Zeit um den Faktor 6k ± 1 (k = 1, 2, 3 ...) von der Primärfrequenz f&sub1; abweichen. Deshalb werden die Drehmomentwelligkeitskomponenten der Frequenz 6kf&sub1; von selbst in der Kraftwelle, die proportional dem Drehmoment TG des Induktionsmotors ist, erzeugt.
  • Im Zuge der neuesten Entwicklung von elektronischen Bauelementen (z.B. hochintegrierte Schaltkreise und leistungsgesteuerte Halbleiterbauelemente), Sensoren (z.B. Strom, Drehzahl- und Positionssensoren) und Softwaretechniken zur hochgenauen, sehr schnellen Datenverarbeitung ist in den letzten Jahren ein Antrieb handelsüblich, der elektrische Energie bereitstellen kann, die bei einem variablen Frequenzbereich fast Sinuswellencharakteristik aufweist.
  • Wenn ein Primärstrom mit einer praktisch idealen Sinuswelle einem Induktionsmotor zugeführt wird und der Induktionsmotor in einem breiten Primärfrequenzbereich f&sub1; arbeitet, liegen die Frequenzen der Hauptkomponenten der Drehmomentwelligkeit bei etwa 2f&sub1; bei einem relativ hohen Motordrehzahlbereich. Wird die Motordrehzahl jedoch reduziert, tritt die bei etwa 2f&sub1; liegende Komponente nicht so hervor. Statt dessen treten im allgemeinen harmonische Komponenten 6kf&sub1; auf.
  • Fig. 2 ist ein Diagramm, das das Drehmomentspektruin eines Induktionsmotors zeigt, das mit einem Drehmomentspektrumsensor gemessen worden ist, und Fig. 3 zeigt ein natürliches Spektrum (Vielfachwerte von 15 Hz und 50 Hz) des Drehmomentspektrumsensors. Beim Drehmomentspektrum in Fig. 2 zeigen die schraffierten Teile den Einfluß des Drehmomentspektrumsensors an.
  • Wie aus Fig. 2 hervorgeht, haben die Drehmomentwelligkeiten bei den Frequenzen 2f&sub1; und 6kf&sub1; hohe Werte. Dieses Phänomen tritt auch auf, wenn eine Ausgangswelle zusätzlich zur Rechteckwellenform eine Sinuswellenform hat. Es gibt keine befriedigende Erklärung für das Entstehen von Drehmomentwelligkeit bei Frequenzen von 6kf&sub1;, wenn der sinusförmige Primärstrom dem Induktionsmotor zugeführt wird. Dafür sind bisher keine wirksamen Gegenmaßnahmen vorgeschlagen worden.
  • Die harmonischen Drehmomentkomponenten ΔT bei den Frequenzen 6kf&sub1; bei einer Drehzahl nahe 0 sind für hochpräzise Stellmotore entscheidende Nachteile.
  • US-A-4 456 868 beschreibt eine Methode zur Maximierung der Schnellansprechcharakteristik des Induktionsmotors durch Halten des Erregerstroms auf einem bestimmten Wert, d.h. durch die sogenannte Vektorsteuerungsmethode.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Induktionsmotorregelungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, Drehmomentwelligkeiten, die den harmonischen Komponenten 2f&sub1; und 6kf&sub1; der Frequenz f&sub1; des Primärstroms I&sub1; des Induktionsmotors entsprechen, enorm zu reduzieren. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Beschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das die herkömmliche Technik zeigt;
  • Fig. 2 ist ein Diagramm, das ein Ergebnis der Drehmomentspektrumsmessung eines herkömmlichen Induktionsmotors zeigt;
  • Fig. 3 ist ein Diagramm, das ein natürliches Spektrum eines bei der Messung nach Fig. 2 verwendeten Sensors zeigt;
  • Fig. 4 ist ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen Primärstrom und dessen Vektorkomponenten zeigt;
  • Fig. 5 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Schwankungen des Sekundärflusses des Induktionsmotors;
  • Fig. 6 ist ein Blockschaltbild einer Steuerungsschaltung eines Induktionsmotors gemäß eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;
  • Fig. 7 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Primärstrom und dem Sekundärfluß zeigt; und
  • Fig. 8 ist ein Schaltplan, der eine Voreilkompensationsschaltung zeigt.
  • Eine Regelungsvorrichtung für einen Induktionsmotor nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
  • Bevor alles genau erklärt wird, wird das hier angewendete, erfindungsgemäße Prinzip beschrieben.
  • Wie allgemein bekannt, kann ein Primärstrom i&sub1; eines Induktionsmotors in Vektorkomponenten eines Erregerstroms ild und einen Drehmomentstrom ilq geteilt werden, wie in Fig. 4 dargestellt.
  • In der Praxis wird die Intensität eines Sekundärflusses φ&sub2; des Induktionsmotors durch den Erregerstrom ild bestimmt, wie in Gleichung (2) dargestellt. Selbst wenn der Erregerstrom ild als konstant gegeben ist, kann der Sekundärfluß φ&sub2; wegen des elektromagnetischen Aufbaus des Motors nicht konstant sein. Wie in Fig. 5 dargestellt, schwankt der Sekundärfluß φ&sub2;. Der Schwankungszyklus des Sekundärflusses φ&sub2; hat einen elektrischen Winkel von 60º oder ein ganzzahliges Vielfaches davon, wie in Fig. 2 und 3 dargestellt. Dieser Zyklus wurde von den Erfindern bei der Entwicklung von Induktionsmotoren herausgefunden.
  • Wie Gleichung (4) zeigt, kann das Drehmoment durch den Erregerstrom ild und den Drehmomentstrom ilq definiert werden. Die Erfinder kamen zu dieser Erfindung aufgrund der Annahme, daß eine gleichmäßige Drehbewegung im niedrigen Drehzahlbereich des Induktionsmotors erreicht werden könnte, wenn der Erregerstrom ild und der Drehmomentstrom ilq richtig gesteuert würden, und zwar so, daß die Drehmomentwelligkeit reduziert wird.
  • Die Steuerungsvorrichtung des Induktionsmotors gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird nachstehend anhand von Fig. 6 beschrieben. Die gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 bedeuten die gleichen Teile in Fig. 6, und auf eine genaue Beschreibung wird hier verzichtet.
  • Eine Erregerstromanweisung ild* für einen hier in Frage kommenden Induktionsmotor ändert sich bei jedem Einheitswert, und die Drehmomentwelligkeitswerte für das Drehmoment des Motors werden unter Verwendung eines geeigneten Drehmomentwelligkeitssensors gemessen. Ein Verhältnis Δild/ild* zwischen einem Erregerkorrekturstrom Δild und der Erregerstromanweisung ild* pro Ampere bei jeder Drehposition Θ&sub0; wird auf der Grundlage der Meßergebnisse berechnet. Die berechneten Werte werden unter Adressen entsprechend den Positionen Θ&sub0; in einem Speicher 21 gespeichert.
  • Ebenso wird die Drehmomentstromanweisung ilq* bei jedem Einheitswert geändert, und ein Wert entsprechend dem Motordrehmoment wird gemessen. Ein Verhältnis Δilq/ilq* zwischen einem Drehmomentkorrekturstrom Δilq und der Drehmomentstromanweisung ilq* pro Ampere bei jeder Drehposition Θ&sub0; wird berechnet, und die berechneten Werte werden unter Adressen entsprechend den Positionen Θ&sub0; im Speicher 21 gespeichert.
  • Wie Fig. 6 zeigt, ist der Ausgang eines Vektoroszillators 18 mit dem Eingang eines Multiplizierers 5 und dem Speicher 21 verbunden. Die momentanen Drehpositionen Θ&sub0; des Drehflusses des Induktionsmotors werden im Speicher 21 gespeichert, und zwar unter Verwendung der Drehpositionen Θ&sub0; als Adreßdaten. Das Verhältnis Δild/ild* zwischen Erregerkorrekturstrom und Erregerstromanweisung ild* pro Ampere entsprechend der eingegebenen Drehposition Θ&sub0; wird über einen Ausgang 21a des Speichers 21 ausgegeben. Ebenso wird das Verhältnis Δiq/ilq* zwischen Drehmomentkorrekturstrom und Drehmomentstromanweisung ilq* pro Ampere entsprechend der eingegebenen Drehposition Θ&sub0; über einen Ausgang 21b des Speichers 21 ausgegeben.
  • Der Ausgang 21b des Speichers 21 ist verbunden mit einem Eingang 25a eines Multiplizierers 25. Der andere Eingang 25b des Multiplizierers 25 ist verbunden mit dem Ausgang eines Konstantstellers 3. Der Ausgang des Multiplizierers 25 ist verbunden mit einem Eingang eines Addierers 23. Der andere Eingang des Addierers 23 ist verbunden mit dem Ausgang des Konstantstellers 3. Der Ausgang des Addierers 23 ist verbunden mit einem Eingang Im eines Vektoranalysators 4.
  • Der Ausgang 21b des Speichers 21 ist mit einem Eingang 26a des Multiplizierers 26 verbunden. Der andere Eingang 26b des Multiplizierers 26 ist mit einem Eingang eines Addierers 22 und mit dem Ausgang eines Addierers 19 zur Ausgabe der Erregerstromanweisung ild* verbunden. Der andere Eingang des Addierers 22 ist mit dem Ausgang des Multiplizierers 26 verbunden. Der Ausgang des Addierers 22 ist mit einem Eingang Re des Vektoranalysators 4 verbunden.
  • Nachstehend wird der Betrieb der Regelungsvorrichtung des Induktionsmotors, deren Anordnung in Fig. 6 dargestellt ist, beschrieben.
  • Die Drehposition Θ&sub0; des Drehflusses eines Induktionsmotors 9 während des Betriebes wird zeitlich unmittelbar vom Vektoroszillator 18 erfaßt. Die erfaßte Drehposition Θ&sub0; wird als ein Adreßeingabesignal an den Speicher 21 übergeben. Als Antwort auf die eingegebene Drehposition Θ&sub0; werden das Verhältnis zwischen Erregerkorrekturstrom Δi&sub1;d und der Erregerstromanweisung ild* pro Ampere und das Verhältnis zwischen Drehmomentkorrekturstrom Δi&sub1;q und der Drehmomentstromanweisung ilq* pro Ampere vom Speicher 21 an die Multiplizierer 26 bzw. 25 übergeben.
  • Die Multiplizierer 25 und 26 erzeugen den Drehmomentkorrekturstrom Δilq und den Erregerkorrekturstrom Δild, die der Drehmomentstromanweisung Δilq* bzw. der Erregerstromanweisung ild* proportional sind.
  • Der Erregerkorrekturstrom Δild wird durch den Addierer 22 der vom Addierer 19 kommenden Erregerstromanweisung ild* hinzuaddiert. Die Summe (ild* + Δild) wird auf den Anschluß Re des Vektoranalysators 4 gelegt.
  • Der Drehmomentkorrekturstrom Δilq wird durch den Addierer 23 zu der vom Konstantsteller 3 kommenden Drehmomentstromanweisung ilq* hinzuaddiert. Die Summe (ilq* + Δilq) wird auf den Eingang Im des Vektoranalysators 4 gelegt.
  • Die Korrekturoperationen für die Drehmomentteilstromanweisung ilq* und die Magnetflußteilstromanweisung (d.h. die Erregerstromanweisung) ild* werden im Vektoranalysator 4 durchgeführt. Die Ergebnisse werden vom Analysator 4 an den Multiplizierer 5 übergeben. Wie bereits anhand von Fig. 1 beschrieben, werden die Primärstromanteile der drei Phasen über einen Wandler 6, einen stromgesteuerten Verstärker 7, einen Leistungswandler 8 und dergleichen zum Induktionsmotor 9 geführt. Welligkeitkompensierte Stromkomponenten werden zum Induktionsmotor 9 geführt, und es kann eine gleichmäßige Drehbewegung im unteren Drehzahlbereich aufrechterhalten werden.
  • Im oben erwähnten Ausführungsbeispiel werden die Drehmomentstromanweisung ilq* und die Erregerstromanweisung ild* des Primärstroms i&sub1; korrigiert. Die beiden Komponenten brauchen jedoch nicht korrigiert zu werden.
  • Der Drehmomentkorrekturstrom Δilq wird von einem Korrekturstromgenerator 27, der aus dem Speicher 21 und den Multiplizierern 25 und 26 besteht, zum Addierer 23 geführt, und nur die Drehmomentstromanweisung ilq* kann korrigiert werden. In diesem Falle wird der Erregerkorrekturstrom Δild für die Erregerstromanweisung ild* nicht vom Korrekturstromgenerator 27 abgegeben. Die Erregerstromanweisung ild* als Ausgabesignal vom Addierer 19 wird ohne Modifikationen auf den Eingang Re des Vektoranalysators 4 gelegt.
  • Die Drehmomentstromanweisung ilq* braucht im Gegensatz dazu nicht korrigiert zu werden und kann auf den Eingang Im des Vektoranalysators 4 gelegt werden. In diesem Fall wird der Erregerkorrekturstrom Δild für die Erregerstromanweisung ild* vom Korrekturstromgenerator 27 abgegeben.
  • Wenn der Sekundärfluß φ&sub2; elektrisch erfaßt worden ist, nachdem der Primärstrom i&sub1; dem Induktionsmotor 9 zugeführt worden ist, verursacht er eine Verzögerung einer vorbestimmten Zeitdauer. Diese Zeitverzögerung wird "elektrische Zeitkonstante" genannt.
  • Wenn ein schrittweises Signal, das mit dem Bezugszeichen P in Fig. 7 bezeichnet wird, als Primärstrom i&sub1; zugeführt wird, steigt der Sekundärfluß φ&sub2; mit einer durch das Bezugszeichen Q dargestellten Zeitverzögerung infolge der elektrischen Zeitkonstante. In diesem Fall wird ein mit dem Referenzzeichen R bezeichnetes Signal auf den Sekundärfluß φ&sub2; gelegt, und die oben erwähnte Zeitverzögerung kann aufgehoben werden. Eine Kompensation für die mit dem Referenzzeichen R bezeichnete elektrische Zeitkonstante wird "Voreilkompensation" genannt.
  • Die Korrektur, dargestellt durch den Korrekturstrom, z.B. Δilq, der von dem in Fig. 6 dargestellten Korrekturstromgenerator 27 kommt, wird von der Voreilkompensationsschaltung mit den Widerständen R1, R3 und R4 und einem Operationsverstärker A, wie in Fig. 8 dargestellt, durchgeführt. Deshalb kann die Verzögerung bei der elektrischen Zeitkonstante reduziert werden.
  • Wie oben beschrieben, kann eine gleichmäßige Drehbewegung des Induktionsmotors im niedrigen Drehzahlbereich aufrechterhalten werden, da die Drehmomentwelligkeit im sehr niedrigen Drehzahlbereich erfindungsgemäß reduziert werden kann.

Claims (7)

1. Regelungsvorrichtung für einen Induktionsmotor mit:
einer Einrichtung (18) zur Erzeugung einer Drehbewegung (Θ&sub0;) eines Drehmagnetflusses, der durch einen Mehrphasenprimärstrom (i&sub1;) erzeugt wird, der einer Primärwicklung eines Induktionsmotors (9) zugeführt wird;
gekennzeichnet durch einen Korrekturstromgenerator (27) mit:
einer Speichervorrichtung (21) zum Speichern von Korrekturwerten entsprechend den gemessenen Werten der Drehmomentwelligkeiten, die entsprechend den Drehpositionen des Magnetflusses periodisch erzeugt werden, und zwar zwecks Empfang eines Ausgangssignals als Adreßsignal des Speichers (21) von der Erzeugungseinrichtung (18) für die Drehbewegungen des Magnetflusses und zwecks Ausgabe eines der Korrekturwerte, die entsprechend der Drehpositionen (Θ&sub0;) in der Speichervorrichtung (21) gespeichert werden; und
einer Vorrichtung (27) zur Erzeugung eines Korrekturstromes, um den Primärstrom durch den Korrekturwert zu korrigieren, der entsprechend der Drehbewegung des Magnetflusses aus der Speichervorrichtung (21) ausgegeben wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Korrekturwert ein Korrekturstromwert eines Anweisungswertes (i1d*,i1q*) mindestens einer Vektorkomponente eines Primärstroms pro Einheitsmenge ist,
der Korrekturstromgenerator (27) mindestens einen Multiplizierer (25, 26) zum Multiplizieren jedes Anweisungswertes (i1d*, i1q*) mindestens einer Vektorkomponente des Primärstroms mit einem entsprechenden Korrekturstromwert, der in der Speichervorrichtung 21 gespeichert ist, aufweist und
die Primärstromkorrekturvorrichtung einen Addierer (22, 23) zum Addieren jedes Anweisungswertes mindestens einer Vektorkomponente des Primärstromes und eines entsprechenden Ausgabesignals von mindestens einem Multiplizierer (25, 26) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei mindestens eine Vektorkomponente des Primärstromes einen Erregerstrom (i1d) und einen Drehmomentstrom (i1q) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei mindestens eine Vektorkomponente des Primärstroms die eines Erregerstroms und eines Drehmomentstroms ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Einrichtung zur Erzeugung einer Drehposition des Drehmagnetflusses folgendes aufweist: einen Drehzahlsensor (11), der mit dem Induktionsmotor (9) zwecks Ausgabe einer echten Drehzahl verbunden ist; eine Einrichtung (17) zur Ausgabe eines Schlupffrequenzanweisungswertes (ωs*); eine Einrichtung (20) zur Berechnung eines Drehzahlanweisungswertes (ωo*) des Sekundärflusses (φ&sub2;) anhand der echten Drehzahl (ωr) und des Schlupffrequenzanweisungswertes (ωs*); und einen Vektoroszillator (18) zur Ausgabe einer prädiktiven Drehposition des Sekundärflusses (φ&sub2;) anhand des Drehzahlanweisungswertes (ω&sub0;*) des Sekudärflusses (φ&sub2;).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei ein Korrekturstromzyklus bei der Flußdrehposition einen elektrischen Winkel von 60º oder ein ganzzahliges Vielfaches davon oder einen Bruchteil einer Ganzzahl davon aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Einrichtung zur Erzeugung des Korrekturwertes eine Voreilkompensationsschaltung (R1, R3, R4, A) aufweist.
DE8787110682T 1986-07-25 1987-07-23 Regelgeraet fuer einen induktionsmotor. Expired - Fee Related DE3784801T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61175318A JPS6331492A (ja) 1986-07-25 1986-07-25 インダクシヨンモ−タの制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3784801D1 DE3784801D1 (de) 1993-04-22
DE3784801T2 true DE3784801T2 (de) 1993-07-01

Family

ID=15993991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE8787110682T Expired - Fee Related DE3784801T2 (de) 1986-07-25 1987-07-23 Regelgeraet fuer einen induktionsmotor.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4814683A (de)
EP (1) EP0254310B1 (de)
JP (1) JPS6331492A (de)
CN (1) CN1011176B (de)
DE (1) DE3784801T2 (de)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02219498A (ja) * 1989-02-16 1990-09-03 Toyota Central Res & Dev Lab Inc インバータの電流制御装置
FR2649558B1 (fr) * 1989-07-07 1991-09-20 Thomson Csf Dispositif de mesure dynamique du couple d'un moteur autosynchrone et dispositif de commande asservie d'un moteur autosynchrone utilisant ce dispositif
JP2503712B2 (ja) * 1990-03-08 1996-06-05 三菱電機株式会社 エレベ―タ―の速度制御装置
US5122719A (en) * 1991-02-27 1992-06-16 Eastman Kodak Company Method and apparatus for reducing recurrent fluctuations in motor torque
CA2101796C (en) * 1992-07-21 1996-10-01 Tetsuo Yamada Vector control apparatus for induction motor
GB2261966B (en) * 1991-11-30 1995-11-08 Toshiba Kk Driving control apparatus for induction motor
FR2692693A1 (fr) * 1992-06-23 1993-12-24 Smh Management Services Ag Dispositif de commande d'un moteur asynchrone.
US5351178A (en) * 1992-10-30 1994-09-27 Electric Power Research Institute, Inc. Active power line conditioner with a derived load current fundamental signal for fast dynamic response
US5351180A (en) * 1992-10-30 1994-09-27 Electric Power Research Institute, Inc. Highly fault tolerant active power line conditioner
US5287288A (en) * 1992-10-30 1994-02-15 Electric Power Research Institute, Inc. Active power line conditioner with low cost surge protection and fast overload recovery
US5384696A (en) * 1992-10-30 1995-01-24 Electric Power Research Institute, Inc. Active power line conditioner with fundamental negative sequence compensation
US5359275A (en) * 1992-10-30 1994-10-25 Electric Power Research Institute, Inc. Load current fundamental filter with one cycle response
JPH08503117A (ja) * 1992-10-30 1996-04-02 エレクトリック パワー リサーチ インスチテュート インコーポレイテッド 同期変換制御式の能動的な電力ライン調整装置
US5345377A (en) * 1992-10-30 1994-09-06 Electric Power Research Institute, Inc. Harmonic controller for an active power line conditioner
JP3054510B2 (ja) * 1993-02-05 2000-06-19 株式会社東芝 誘導電動機制御方法
US5351181A (en) * 1993-03-12 1994-09-27 Electric Power Research Institute, Inc. Low cost active power line conditioner
US5465203A (en) * 1993-06-18 1995-11-07 Electric Power Research Institute, Inc. Hybrid series active/parallel passive power line conditioner with controlled harmonic injection
JP2833463B2 (ja) * 1994-02-10 1998-12-09 株式会社デンソー 交流モータの回転トルク検出装置
US7117754B2 (en) * 2002-10-28 2006-10-10 The Curators Of The University Of Missouri Torque ripple sensor and mitigation mechanism
JP4007197B2 (ja) * 2003-01-16 2007-11-14 トヨタ自動車株式会社 モータ制御装置
KR100632689B1 (ko) 2005-02-18 2006-10-12 엘지전자 주식회사 모터의 토크제어장치 및 방법
JP2011010394A (ja) * 2009-06-23 2011-01-13 Sanyo Electric Co Ltd ドライバ回路
JP6344151B2 (ja) * 2014-08-29 2018-06-20 株式会社リコー 位置推定装置、モータ駆動制御装置、位置推定方法及びプログラム
DE102016122105A1 (de) * 2016-11-17 2018-05-17 Abb Schweiz Ag Verfahren zur Verringerung von Gleichlaufschwankungen eines Permanentmagneterregten Elektromotors

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5413919A (en) * 1977-07-04 1979-02-01 Hitachi Ltd Preventive controller for torque pulsation
US4409534A (en) * 1980-04-09 1983-10-11 General Electric Company Microcomputer-based pulse width modulated inverter fed machine drive system
DE3272250D1 (en) * 1981-03-31 1986-09-04 Fanuc Ltd Method of controlling an ac motor and device thereof
JPS57199489A (en) * 1981-05-29 1982-12-07 Hitachi Ltd Controller for induction motor
JPS58123394A (ja) * 1982-01-18 1983-07-22 Hitachi Ltd 交流電動機の制御装置
JPS59156184A (ja) * 1983-02-23 1984-09-05 Hitachi Ltd 誘導電動機の制御方法
JPS59169369A (ja) * 1983-03-16 1984-09-25 Toshiba Corp 交流電流制御装置
DE3323100A1 (de) * 1983-06-27 1985-01-10 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren und vorrichtung zur pendelungsbedaempften steuerung oder regelung einer stromrichtergespeisten asynchronmaschine
JPS6152179A (ja) * 1984-08-22 1986-03-14 Toshiba Corp 電動機駆動用電源装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE3784801D1 (de) 1993-04-22
EP0254310A2 (de) 1988-01-27
EP0254310B1 (de) 1993-03-17
JPS6331492A (ja) 1988-02-10
CN87105236A (zh) 1988-02-03
US4814683A (en) 1989-03-21
EP0254310A3 (en) 1988-09-28
CN1011176B (zh) 1991-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3784801T2 (de) Regelgeraet fuer einen induktionsmotor.
DE3600661C2 (de)
DE3882733T2 (de) Regelgerät für Induktionsmotor.
DE10120639B4 (de) Steuersystem für einen Permanentmagnetmotor
DE3722099C2 (de)
DE2857198A1 (de) Regelsystem und verfahren zum verringern des zahnungsdrehmoments fuer stromrichterantriebe mit wechselstrommotoren
DE68916350T2 (de) Steuereinrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Wechselrichters für den Antrieb eines Wechselstrommotors.
EP0127158B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Flussvektors einer Drehfeldmaschine aus Ständerstrom und Ständerspannung und deren Anwendung
DE102012211315A1 (de) Temperaturkompensation für verbesserte Feldschwächungsgenauigkeit
DE2734430A1 (de) Steuervorrichtung fuer einen synchronmotor
DE69109832T2 (de) Vektorsteuerung.
DE2201390A1 (de) Koordinierte Spannungsregelung
EP0161615B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen des Flussvektors einer Drehfeldmaschine
EP0085871B1 (de) Verfahren zur Erhöhung der Maximaldrehzahl einer Synchronmaschine bei vorgegebener Erregerfeldstärke und Klemmenspannung und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE69114120T2 (de) Antriebssystem für einen induktionsmotor.
DE2900735C2 (de) Anordnung zur Speisung eines Asynchronmotors
DE112013002987T5 (de) Variabler Drehmomentwinkel für Elektromotor
DE4313545B4 (de) Steuerschaltung für einen Stromrichter
DE69626492T2 (de) Verfahren zur steuerung des stroms eines servomotor
DE3855386T2 (de) Regelsystem zur Geschwindigkeitsregelung eines elektrischen Motors
DE3144174A1 (de) Vorrichtung zum feldorientierten betrieb einer drehfeldmaschine
DE69315818T2 (de) Regelungsverfahren für einen wechselstrommotor
DE3221906A1 (de) Verfahren zur steuerung einer asynchronmaschine
DE3021864C2 (de)
EP0085338B1 (de) Vorrichtung zum Bestimmen der gemeinsamen Frequenz zweier unabhängig veränderlicher Wechselgrössen, insbesondere bei einer Drehfeldmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee