DE4129053A1 - Controlling inverter-fed synchronous machine drive - using decoupling transformation to calculate stator flux components for two axes from electric torque and stator flux linkage - Google Patents

Controlling inverter-fed synchronous machine drive - using decoupling transformation to calculate stator flux components for two axes from electric torque and stator flux linkage

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    • 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
    • H02P21/12Stator flux based control involving the use of rotor position or rotor speed sensors

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Abstract

The control method establishes the electric torque (21) and the magnitude of the stator flux (26) with the help of a decoupling transformation (11). The decoupling transformation calculates the nominal values (19,20) for the stator flux (3) components with regard to the field current (23) or stator current, or a combination of both, from the nominal values (18,17) for torque (27) and stator flux linkage. The nominal stator flux components may also be calculated from the nominal values of torque and stator voltage with additional regard to rotation speed (29) or frequency. The stator flux linkage is evaluated from the stator voltages(4) and currents or only approximately from the voltages alone. ADVANTAGE - Improvement of dynamic control properties

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung von Synchronmaschine und drehstromseitig angekoppeltem sta­ tischen Umrichter.The invention relates to a method for regulating Synchronous machine and sta connected on the three-phase side table converter.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur Regelung von Synchronmaschine und drehstromseitig angekoppeltem statischen Umrichter.The invention also relates to a device to control synchronous machine and three-phase side coupled static converter.

Ebenso wie für die Drehzahlregelung einer umrichterge­ speisten Drehfeldmaschine als Antrieb ist es sinnvoll, das elektrische Moment zu regeln, wenn Synchronmaschine und statischer Umrichter bei der Drehstromversorgung verwendet werden. Während bei einem Antrieb zusätzlich der magnetische Arbeitspunkt vorgegeben wird, tritt bei der Drehstromversorgung als zweite Regelgroße die Span­ nung auf.Just like for the speed control of a converter fed induction machine as drive it makes sense regulate the electrical moment when synchronous machine and static converter for three-phase power supply be used. While an additional drive the magnetic operating point is specified, occurs the three-phase supply as the second controlled variable, the span on.

Bekannte Verfahren zur Regelung der Kombination aus Drehfeldmaschine und drehstromseitig angekoppeltem sta­ tischen Umrichter beruhen auf der Regelung des Rotor­ flusses oder anderer Größen, um hierüber das elektri­ sche Moment und die Magnetisierung der Maschine einzu­ stellen. Die feldorientierte Regelung der umrichter­ gespeisten Asynchronmaschine (Leonhard, W.: Regelung in der elektrischen Antriebstechnik. B. G. Teubner, Stutt­ gart 1974), die auf F. Blaschke zurückgeht, führt zu ei­ nem besonders guten dynamischen Verhalten und erlaubt eine gute Ausnutzung, weil der Rotorfluß maßgeblich für die Sättigung des magnetisierten Materials ist. Dieses Verfahren der feldorientierten Regelung des Ro­ torflusses ist prinzipiell auch auf die umrichter­ gekoppelte Synchronmaschine anwendbar. Es erfordert allerdings einen besonderen Aufwand für die Ermittlung des Rotorflusses. Zudem ist bei üblichen Ausführungs­ formen der Synchronmaschine der Wickelraum im Ständer stärker beengt, so daß die Sättigung zuerst im magneti­ sierten Material des Ständers auftritt und daher vom Ständerflußbetrag als Maß für die Ständermagnetisierung abhängt.Known methods of regulating the combination of Three-phase machine and sta connected on the three-phase side table inverters are based on the control of the rotor river or other sizes to cal moment and the magnetization of the machine put. The field-oriented control of the converter fed asynchronous machine (Leonhard, W .: regulation in of electrical drive technology. B. G. Teubner, Stutt gart 1974), which goes back to F. Blaschke, leads to ei and particularly good dynamic behavior good utilization because the rotor flux is decisive for the saturation of the magnetized material. This method of field-oriented regulation of the Ro In principle, the gate flow also affects the converter coupled synchronous machine applicable. It requires however, a special effort for the determination of the rotor flux. In addition, in the usual execution form the synchronous machine the winding space in the stand more constricted, so that the saturation first in the magneti material of the stand occurs and therefore from Stator flux amount as a measure of the stator magnetization depends.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, Synchronmaschine und drehstromseitig angekoppelten statischen Umrichter dynamisch hochwertig und in der Weise zu regeln, daß die Maschine möglichst gut ausgenutzt wird.The object of the invention is therefore a synchronous machine  and static converter coupled on the three-phase side dynamically high quality and to regulate in such a way that the machine is used as well as possible.

Weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art so zu konstruieren, daß sie preiswert herstellbar ist.Another object of the invention is a device of the type mentioned in the introduction so that it is inexpensive to manufacture.

Die erste Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sowohl elektrisches Moment als auch die Ständer­ magnetisierung oder die Ständerspannung der Maschine mit Hilfe einer Entkopplungstransformation über den Ständerfluß eingestellt werden.According to the invention, the first object is achieved by that both electrical moment and the stand magnetization or the stator voltage of the machine with the help of a decoupling transformation via the Stator flow can be set.

Die weitere Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge­ löst, daß ein Rechnersystem verwendet wird, um die ent­ koppelte Regelung ganz oder teilweise zu verwirklichen.The further object is thereby ge resolves that a computer system is used to ent to implement coupled regulation in whole or in part.

Auf diese Weise kann die Maschine bestmöglich magne­ tisch ausgenutzt werden, indem der für die Sättigung maßgebliche Ständerflußbetrag geregelt wird, oder die Drehstromversorgung kann beeinflußt werden, indem die Ständerspannung geregelt wird. Der Ständerfluß ist aus den Ständerspannungen und -strömen oder näherungsweise nur aus den Ständerspannungen der Maschine zu ermit­ teln. Wegen der direkten Zugänglichkeit der Ständer­ wicklungen ist dies bedeutend einfacher als die Ermitt­ lung des Rotorflusses.In this way, the machine can work as well as possible table can be exploited by the for saturation relevant stator flow amount is regulated, or the Three-phase supply can be influenced by the Stator voltage is regulated. The stator flow is off the stator voltages and currents or approximately can only be determined from the stator voltages of the machine teln. Because of the direct accessibility of the stands this is significantly easier than the investigation rotor flux.

Die Regelung kann in Rotorkoordinaten erfolgen, die aus der gemessenen oder geschätzten Rotorlage abgeleitet werden. Dadurch läßt sich eine unsymmetrische Rotor­ bauweise mit einachsiger Erregung und möglicherweise ausgeprägten Polen auf einfache Weise im Reglerentwurf berücksichtigen.The control can be done in rotor coordinates, which are made up of the measured or estimated rotor position will. This allows an asymmetrical rotor design with uniaxial excitation and possibly pronounced poles in a simple way in the controller design consider.

In einer bevorzugten Ausführungsform basiert die Ent­ kopplungsmethode auf der stationären Abhängigkeit des StänderspannungszeigersIn a preferred embodiment, the Ent is based coupling method on the stationary dependency of the Stator voltage pointer

U = jΩΨ + Rs I U = jΩ Ψ + R s I

vom rotatorischen Anteil, der proportional zur Drehzahl Ω und um π/2 voreilend vom Ständerflußzeiger ψ induziert wird, und vom Ohm′schen Spannungsabfall durch die Stän­ derströme I an den Ständerwiderständen Rs, der im Bereich der Nenndrehzahl im allgemeinen gering bleibt.from the rotary component, which is induced in proportion to the speed Ω and by π / 2 leading from the stator flow vector ψ, and from the ohmic voltage drop due to the stator currents I at the stator resistances R s , which generally remains low in the range of the nominal speed.

Bei einer Regelung auf konstanten Ständerflußbetrag än­ dert sich der dominante, rotatorisch induzierte Span­ nungsanteil also proportional zur Frequenz. Dies ent­ spricht bei der Drehstromversorgung einem Gleitfre­ quenzbetrieb mit frequenzproportional geführter Span­ nung, bei dem die magnetischen Arbeitspunkte der ange­ schlossenen Komponenten etwa beibehalten werden. Alter­ nativ dazu kann die Spannung unabhängig von der Fre­ quenz gehalten werden, indem der Sollwert des Ständer­ flußbetrags frequenzabhängig modifiziert wird.When regulating to a constant stator flow amount the dominant, rotationally induced chip changes This means that the proportion is proportional to the frequency. This ent talks to a glider with the three-phase supply frequency operation with frequency-controlled chip voltage, in which the magnetic operating points of the closed components may be retained. Dude natively, the voltage can be independent of Fre quenz be held by the setpoint of the stand flow amount is modified depending on the frequency.

Das elektrische Moment stellt sich stationär proportio­ nal zum Ständerquerfluß ein. Nach Abklingen der Däm­ pferströme ID und IQ kann der einfache ZusammenhangThe electrical moment is proportional to the stator cross flow. After the damping currents I D and I Q have subsided, the simple connection can be made

Ψd = LdId + MdfIf Ψ d = L d I d + M df I f

Ψq = LqIq Ψ q = L q I q

zwischen Strömen und Flußverkettungen des Ständers in Abhängigkeit von den Mit- und Gegeninduktivitäten M und L zugrundegelegt werden. Damit ist das stationäre elek­ trische Momentbetween streams and river chains of the stator in Dependence on the co-and mutual inductances M and L be taken as a basis. So the stationary elek trical moment

abhängig vom Zustand der Längsache über den Ständer­ querfluß zu steuern.depending on the condition of the longitudinal axis over the stand to control cross flow.

Um den Zustand der Längsachse zu erfassen, wird bei Er­ regung mit Permanentmagneten, die einem konstantem Er­ regerstrom If entspricht, allein der Ständerlängsfluß Ψd benötigt. Dagegen ist bei steuerbarer Erregung zusätz­ lich der Erregerstrom If oder alternativ, z. B. bei ro­ tierender Erregereinrichtung und nicht direkt meßbarem Erregerstrom, die Ständerstromkomponente Id zu berücksichtigen. Aus dieser läßt sich das elektrische Moment in gleicher Weise anhand des o.a. stationären Zusammen­ hangs zwischen Strömen und Flußverkettungen des Stän­ ders ermitteln.In order to detect the state of the longitudinal axis, only the stator longitudinal flux Ψ d is required for excitation with permanent magnets which corresponds to a constant excitation current I f . In contrast, the excitation current I f or alternatively, for. B. with ro animal excitation device and not directly measurable excitation current, the stator current component I d must be taken into account. From this, the electrical moment can be determined in the same way based on the above-mentioned interrelationship between currents and river linkages of the stands.

Insgesamt kann also die entkoppelte Regelung des elek­ trischen Moments sowie der Spannung oder des Stän­ derflußbetrags, der für die Ständermagnetisierung maß­ geblich ist, über Längs- und Querkomponente des Stän­ derflusses vorgenommen werden. In einer Entkopp­ lungstransformation müssen dazu die Sollwerte für die Ständerflußkomponenten aus den Sollwerten für elek­ trisches Moment und Magnetisierung, bzw. Flußbetrag des Ständers berechnet werden. Alternativ kann die Berech­ nung aus den Sollwerten für elektrisches Moment und Ständerspannung unter zusätzlicher Berücksichtigung der Drehzahl oder der Frequenz erfolgen.Overall, the decoupled regulation of the elec moments as well as suspense or tension the amount of flux measured for the stator magnetization is useless, about the longitudinal and transverse components of the stand flow. In a decoupling To do this, the target values for the Stator flux components from the setpoints for elec trical moment and magnetization, or flow amount of the Stand are calculated. Alternatively, the comp from the setpoints for electrical torque and Stator voltage with additional consideration of the Speed or frequency.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Sollwert für den Ständerlängsfluß abhängig vom Istwert des Stän­ derquerflusses berechnet, um den Einfluß auf die Magnetisierung, bzw. den Flußbetrag des Ständers oder die Ständerspannung auch dann zu kompensieren, wenn die Synchronmaschine allein betrieben oder der Umrichter­ strom begrenzt wird. Dafür kann eine Entkopplungstrans­ formationIn a preferred embodiment, the setpoint for the stator longitudinal flow depending on the actual value of the stator derquerflusses calculated to determine the influence on the Magnetization, or the flux amount of the stator or to compensate for the stator voltage even if the Synchronous machine operated alone or the converter current is limited. A decoupling trans formation

angegeben werden.can be specified.

Ein dynamisches Flußmodell wird nicht benötigt. Viel­ mehr können aus den gemessenen Spannungen und Strömen der Ständerwicklung die Längs- und QuerkomponentenA dynamic flow model is not required. A lot more can be done from the measured voltages and currents the longitudinal and transverse components of the stator winding

Ψq = -(Ud - RdId)/ΩΨ q = - (U d - R d I d ) / Ω

Ψd = (Uq - RqIq)/ΩΨ d = (U q - R q I q ) / Ω

des Flußverkettungszeigers direkt berechnet werden, wenn zusätzlich die Drehzahl oder die Frequenz bekannt ist.of the flux linkage pointer can be calculated directly,  if the speed or frequency is also known is.

Die Verbesserung des dynamischen Verhaltens wird da­ durch deutlich vereinfacht, daß eine Entkopplungstrans­ formation für die Sollwerte verwendet wird und die nichtlinearen Zusammenhänge auf diese Weise aus der Regelstrecke herausgezogen werden. Auch kann die Magne­ tisierungskennlinie, bzw. die Flußabhängigkeit der Mit- und Gegeninduktivitäten in der Regelung berücksichtigt werden. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß Regler für Drehzahl oder alternativ für die Frequenz auf ein­ fache Weise - ebenso wie bei mechanisch angetriebenen Generatoren - überlagert werden können.The improvement in dynamic behavior is there by significantly simplified that a decoupling trans formation is used for the setpoints and the nonlinear relationships in this way from the Controlled system are pulled out. The Magne can also characteristicization curve, or the flow dependency of the mit- and Mutual inductances are taken into account in the regulation will. Another advantage is that regulator for speed or alternatively for the frequency on simple way - just as with mechanically driven ones Generators - can be superimposed.

Während bei Antrieben als Störgröße vor allem das mechanische Moment im äußeren Kreis auftritt, werden bei der Drehstromversorgung von den angeschlossenen Lasten und Erzeugern Störströme im inneren Kreis her­ vorgerufen. Da der Einfluß auf den Flußzeiger über den Stromrichtereingriff und die Erregung der Maschine vollständig ausgeglichen wird, besteht gegenüber der Regelung über das mechanische Antriebsmoment der Vor­ teil, daß solche Störungen bereits im inneren Kreis und damit deutlich schneller ausgeregelt werden. Nur wenn der Stromrichterstrom zum Schutz der Ventile begrenzt wird, muß die Maschine den Querachsenstörstrom mit ab­ decken. Es besteht aber der Vorteil, daß der Flußzeiger weiterhin betragsrichtig und lediglich verdreht gegen­ über der Sollage einstellt wird.While, above all, this is a disturbance variable for drives mechanical moment occurs in the outer circle for the three-phase power supply from the connected Loads and generators interference currents in the inner circle called. Since the influence on the flow pointer over the Intervention of the converter and excitation of the machine is fully balanced, exists against the Regulation of the mechanical drive torque of the front partly that such disturbances already in the inner circle and so that it can be adjusted much faster. Only if the converter current to protect the valves is limited the machine must cut off the cross-axis interference current cover. But there is the advantage that the flow pointer still correct and only twisted against is set above the target position.

Durch die Methode der Regelung ergibt sich bei der Drehstromversorgung im Parallelbetrieb mit Kraftwerken oder anderen netzbildenden Einheiten der Vorteil, daß Pendelungen gedämpft werden, denn mit der Lage des Ständerflußzeigers wird auch der Polradwinkel nahezu ausgeregelt. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die Statiken zur Koordination der Frequenz- und Spannungs­ haltung sich auf einfache Weise - ebenso wie bei mecha­ nisch angetriebenen Generatoren - (Leonhard, W.: Rege­ lung in der elektrischen Energieversorgung. B. G. Teubner, Stuttgart 1980) überlagern lassen. The method of regulation results in the Three-phase supply in parallel operation with power plants or other network-forming units the advantage that Pendulations are damped because with the location of the Stator flux pointer also becomes the magnet wheel angle almost corrected. Another advantage is that the Statistics for the coordination of frequency and voltage posture in a simple way - just like with mecha nisch driven generators - (Leonhard, W .: Rege development in electrical energy supply. B. G. Teubner, Stuttgart 1980) overlay.  

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beige­ fügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausfüh­ rungsform der Erfindung dargestellt ist.Further details of the invention emerge from the following detailed description and the beige added drawings in which a preferred embodiment tion form of the invention is shown.

In den Zeichnungen zeigen:The drawings show:

Fig. 1 Ein Raumzeigerdiagramm in den Koordinaten des Ro­ tors (9) mit der Längsachse (1) und der Querachse (2), das die stationären Zusammenhänge veranschaulicht. Der Ständerspannungszeiger (4) Fig. 1 is a space vector diagram in the coordinates of the ro tor ( 9 ) with the longitudinal axis ( 1 ) and the transverse axis ( 2 ), which illustrates the stationary relationships. The stator voltage indicator ( 4 )

U = jΩΨ + Rs I Ψ U = jΩ Ψ + R s I Ψ

besteht im wesentlichen aus dem rotatorisch induzierten Anteil (5), der proportional zur Drehzahl Ω und um π/2 voreilend vom Ständerflußzeiger (3) ψ induziert wird. Im Bereich der Nenndrehzahl ist der Ohm′sche Spannungsab­ fall (6) durch die Ständerströme I an den Ständerwider­ ständen Rs im allgemeinen gering.consists essentially of the rotationally induced component ( 5 ), which is induced proportional to the speed Ω and leading by π / 2 from the stator flux pointer ( 3 ) ψ. In the range of the nominal speed, the Ohm voltage drop ( 6 ) by the stator currents I at the stator resistors R s is generally low.

Am Winkel (8) ϑ′, des Flußzeigers gegenüber der Erreger­ achse, der annähernd dem Polradwinkel (7) ϑ zwischen Spannungszeiger und Querachse entspricht, ist der Be­ lastungszustand der Maschine erkennbar. Während der Flußzeiger im generatorischen Betrieb vom Rotor (9) nachgezogen wird und ein bremsendes Moment entsteht, eilt er im motorischen Betrieb bei treibendem Moment vor.At the angle ( 8 ) ϑ ', the flux pointer opposite the excitation axis, which approximately corresponds to the magnet wheel angle ( 7 ) ϑ between the voltage pointer and the transverse axis, the load condition of the machine can be seen. While the flow pointer is being pulled by the rotor ( 9 ) in generator mode and a braking moment is created, it rushes forward in motor mode when the moment is driving.

Fig. 2 Die Regelstrecke der Kombination aus Synchron­ maschine und drehstromseitig angekoppeltem statischen Umrichter, zusammengesetzt aus der Ständerflußdynamik (13), der nichtlinearen Abbildung (14) der Ständerfluß­ komponenten (24) (25) auf dem Ständerflußbetrag (26) und das elektrische Moment (27) und einem Streckenteil (15) für die Drehzahldynamik. Weiter die Entkopplungstrans­ formation (11) für die Sollwerte (17) (18), durch wel­ che die nichtlineare Abbildung (14) kompensiert wird, die Regeleinrichtung (12) für die Ständerflußkomponen­ ten (24) (25) und den überlagerten Regler (10) für die Drehzahl (29) oder alternativ für die Frequenz, der auf vergleichbare Weise wie bei einem mechanischen Antrieb der Synchronmaschine eingreift. Es ist hier die bevor­ zugte Ausführungsform mit Vorgabe des Ständerfluß­ betrags (26) und Berücksichtigung des Erregerstroms (23) in der Entkopplungstransformation (11) darge­ stellt. Alternativ kann der Ständerspannungsbetrag vor­ gegeben werden. Fig. 2 The controlled system of the combination of synchronous machine and three-phase coupled static converter, composed of the stator flux dynamics ( 13 ), the non-linear mapping ( 14 ) of the stator flux components ( 24 ) ( 25 ) on the stator flux amount ( 26 ) and the electrical moment ( 27 ) and a section ( 15 ) for the speed dynamics. Next, the decoupling transformation ( 11 ) for the setpoints ( 17 ) ( 18 ), by means of which the non-linear mapping ( 14 ) is compensated, the control device ( 12 ) for the stator flux components ( 24 ) ( 25 ) and the superimposed controller ( 10 ) for the speed ( 29 ) or alternatively for the frequency, which intervenes in a manner comparable to that of a mechanical drive of the synchronous machine. It is the preferred embodiment before specifying the stator flux amount ( 26 ) and taking into account the excitation current ( 23 ) in the decoupling transformation ( 11 ). Alternatively, the amount of stator voltage can be specified.

Während bei Antrieben als Störgröße vor allem das me­ chanische Moment (28) Mmech im äußeren Kreis auftritt, werden bei der Drehstromversorgung von den angeschlos­ senen Lasten und Erzeugern der Längsachsenstörstrom (21) IdL und der Querachsenstörstrom (22) IqL im inneren Kreis hervorgerufen. Der Einfluß auf den Flußzeiger wird über den Stromrichtereingriff (31) und den Ein­ griff (30) in die Erregung der Maschine ausgeregelt. Nur wenn der Stromrichterstrom zum Schutz der Ventile begrenzt wird, muß die Maschine den Querachsenstörstrom (22) mit abdecken, so daß sich der Flußzeiger (3) in Fig. 1 betragsrichtig, aber gegenüber der Sollage ver­ dreht einstellt.While the mechanical moment ( 28 ) M mech occurs as the disturbance variable in drives in the outer circuit, in the three-phase supply the connected loads and generators generate the longitudinal axis interference current ( 21 ) I dL and the transverse axis interference current ( 22 ) I qL in the inner circuit evoked. The influence on the flow pointer is corrected via the converter intervention ( 31 ) and a handle ( 30 ) in the excitation of the machine. Only if the converter current is limited to protect the valves, the machine must cover the cross-axis interference current ( 22 ), so that the flow pointer ( 3 ) in Fig. 1 is correct, but rotates ver relative to the target position.

Claims (15)

1. Verfahren zur Regelung von Synchronmaschine und drehstromseitig angekoppeltem statischen Umrichter, da­ durch gekennzeichnet, daß sowohl das elektrische Moment (21) als auch die Ständermagnetisierung, bzw. der Stän­ derflußbetrag (26) oder der Ständerspannungsbetrag der Maschine mit Hilfe einer Entkopplungstransformation (11) über den Ständerfluß (3) eingestellt werden.1. A method for controlling a synchronous machine and a static converter coupled on the three-phase side, characterized in that both the electrical moment ( 21 ) and the stator magnetization, or the stator flux amount ( 26 ) or the stator voltage amount of the machine with the aid of a decoupling transformation ( 11 ) can be set via the stator flow ( 3 ). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entkopplungstransformation (11) die Sollwerte (19) (20) für Komponenten des Ständerflusses (3) unter Berücksichtigung des Erregerstroms (23) oder der Stän­ derströme oder Kombinationen davon aus den Soll­ werten (18) (17) für elektrisches Moment (27) und Fluß­ betrag (26), bzw. Magnetisierung des Ständers oder aus den Sollwerten für elektrisches Moment und Stän­ derspannung unter zusätzlicher Berücksichtigung der Drehzahl (29) oder der Frequenz berechnet.2. The method according to claim 1, characterized in that the decoupling transformation ( 11 ) the target values ( 19 ) ( 20 ) for components of the stator flux ( 3 ) taking into account the excitation current ( 23 ) or the stan derstromen or combinations thereof from the target values ( 18 ) ( 17 ) for electrical moment ( 27 ) and flux amount ( 26 ), or magnetization of the stator or from the setpoints for electrical moment and stator voltage with additional consideration of the speed ( 29 ) or the frequency. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ständerfluß (3) aus den Ständer­ spannungen (4) und strömen oder näherungsweise nur aus den Ständerspannungen (4) der Synchronmaschine ermit­ telt wird.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the stator flow ( 3 ) from the stator voltages ( 4 ) and flow or approximately only from the stator voltages ( 4 ) of the synchronous machine is determined. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ständerfluß (3) in Koordinaten transfor­ miert wird, die fest bezüglich des Rotors (9) sind.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the stator flow ( 3 ) is transformed into coordinates that are fixed with respect to the rotor ( 9 ). 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß orthogonale Ständerflußkomponenten ver­ wendet werden.5. The method according to claim 1 to 4, characterized records that orthogonal stator flux components ver be applied. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die orthogonalen Komponenten in Längs­ richtung (1) und Querrichtung (2) zur Erregerwick­ lungsachse liegen. 6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that the orthogonal components in the longitudinal direction ( 1 ) and transverse direction ( 2 ) to the excitation winding axis. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Längskomponente (24) des Ständerflus­ ses durch Eingriff (30) in die Erregung der Maschine geregelt wird.7. The method according to claim 1 to 6, characterized in that the longitudinal component ( 24 ) of the Ständerflus ses is controlled by engagement ( 30 ) in the excitation of the machine. 8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Querkomponente (25) des Ständerflus­ ses durch Eingriff (31) in den statischen Umrichter geregelt wird.8. The method according to claim 1 to 6, characterized in that the transverse component ( 25 ) of the Ständerflus ses is controlled by intervention ( 31 ) in the static converter. 9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Entkopplungstransformation (11) den Sollwert (19) für den Ständerlängsfluß abhängig vom Istwert (25) des Ständerquerflusses berechnet, um den Einfluß auf die Magnetisierung bzw. den Flußbetrag (26) des Ständers oder die Ständerspannung auch dann zu kom­ pensieren, wenn die Synchronmaschine allein betrieben wird oder der Umrichterstrom begrenzt wird.9. The method according to claim 1 to 6, characterized in that the decoupling transformation ( 11 ) calculates the target value ( 19 ) for the stator longitudinal flux depending on the actual value ( 25 ) of the stator transverse flux in order to influence the magnetization or the flux amount ( 26 ) of the stator or the stator voltage even if the synchronous machine is operated alone or the converter current is limited. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Regelung (12) der Ständerflüsse eingegriffen wird, um den Umrichterstrom zu begrenzen.10. The method according to claim 1, characterized in that intervention is made in the control ( 12 ) of the stator fluxes in order to limit the converter current. 11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert (18) des elektrischen Moments von ei­ nem Regler (10) für die Drehzahl (29) oder Frequenz der Synchronmaschine vorgegeben wird.11. The method according to claim 1, characterized in that the setpoint ( 18 ) of the electric torque from egg NEM controller ( 10 ) for the speed ( 29 ) or frequency of the synchronous machine is specified. 12. Vorrichtung zur Regelung von Synchronmaschine und drehstromseitig angekoppeltem statischen Umrichter, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Rechnersystem verwendet wird, um eines oder mehrere der Verfahrensmerkmale nach Anspruch 1 bis 11 zu verwirklichen.12. Device for controlling synchronous machine and static converter coupled on the three-phase side, because characterized in that uses a computer system is based on one or more of the procedural features To realize claims 1 to 11. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß das Rechnersystem in die Erregung der Syn­ chronmaschine eingreift.13. The apparatus according to claim 12, characterized net that the computer system in the excitation of syn Chron machine intervenes. 14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß das Rechnersystem in den statischen Umrichter eingreift. 14. The apparatus according to claim 12, characterized in net that the computer system in the static converter intervenes.   15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ständerströme oder die Ständerspannungen oder der Erregerstrom (23) oder der Rotorwinkel oder die Drehzahl (29) oder die Frequenz der Synchron­ maschine oder der Gleichstrom oder der Drehstrom des Umrichters oder sämtliche Kombinationen der vorgenann­ ten Meßgrößen vom Rechnersystem verarbeitet werden.15. The apparatus according to claim 12, characterized in that the stator currents or the stator voltages or the excitation current ( 23 ) or the rotor angle or the speed ( 29 ) or the frequency of the synchronous machine or the direct current or the three-phase current of the converter or all combinations of Vorgenann th measured quantities are processed by the computer system.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104283465A (en) * 2013-07-09 2015-01-14 通用汽车环球科技运作有限责任公司 Method and apparatus for monitoring and controlling a synchronous electric machine

Cited By (1)

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CN104283465A (en) * 2013-07-09 2015-01-14 通用汽车环球科技运作有限责任公司 Method and apparatus for monitoring and controlling a synchronous electric machine

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