DE4306350C1 - Stromregler - Google Patents
StromreglerInfo
- Publication number
- DE4306350C1 DE4306350C1 DE19934306350 DE4306350A DE4306350C1 DE 4306350 C1 DE4306350 C1 DE 4306350C1 DE 19934306350 DE19934306350 DE 19934306350 DE 4306350 A DE4306350 A DE 4306350A DE 4306350 C1 DE4306350 C1 DE 4306350C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- stage
- current
- value
- amplification
- current controller
- 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
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
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
- H02M5/04—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
- H02M5/22—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M5/25—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
- H02M5/27—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means for conversion of frequency
- H02M5/271—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means for conversion of frequency from a three phase input voltage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Stromregler mit Spannungsvorsteuerung, ins
besondere für eine maschinengeführte Steuerung von über Direktumrichter
gespeisten Synchronmaschinen. Ein solcher Stromregler ist durch den Auf
satz von Salzmann: "Direktumrichter und Regelkonzept für getriebelosen
Antrieb von Rohrmühlen" in der "Siemens-Zeitschrift" 1977, Heft 5,
Seiten 416 bis 422 bekannt.
Eine der bekannten Schaltungsanordnung entsprechende, stark schemati
sierte Anordnung zur Steuerung von über Direktumrichter gespeisten Syn
chronmaschinen ist in Fig. 2 der Zeichnung gezeigt. Dort wird ein Syn
chronmotor 1 über drei Einzelstromrichter 2u, 2v, 2w gespeist, die den
Direktumrichter bilden und über Transformatoren 3 an ein Mehrphasen
netz angeschlossen sind. Jedem der Einzelstromrichter ist ein als Phasen
stromregler eingesetzter PI-Stromregler 4 zugeordnet, der einerseits zu
geordnet errechnete Stromsollwert WU,V,W von einer Maschinenführung 5
und andererseits abgegriffene Stromistwerte XU,V,W über einen Subtraktionspunkt
20 zugeführt bekommt, wobei jeder Phasenstromregler eine
Steuerspannung USt1 bzw. USt2 bzw. USt3 abgibt. Dieser Steuerspannung
wird zugeordnet über einen Additionspunkt 21 jeweils eine Sollspannung
WU,V,W von der Maschinenführung 5 aufgeschaltet. Der Maschinenführung
5 wird neben den Strom- und Spannungsistwerten XU,V,W bzw.
XU,V,W die Istdrehzahl Xn und die Lage des Rotors (cos λ, sin λ) des
Motors 1, ein von einem Feldstromregler 6 abgeleiteter Flußsollwert
W und das Sollmoment WM aus einer überlagerten Drehzahlregelung
7 zugeführt. Mit Wn ist die Solldrehzahl des Motors bezeichnet.
An die bei einer solchen Anordnung mit Direktumrichtern eingesetzten
Stromregler werden besondere Anforderungen hinsichtlich der Dynamik
gestellt. Um den erforderlichen sinusförmigen Strom in die Maschine 1 ein
prägen zu können, müssen sie jeweils - unterstützt durch eine Ausgangs
spannungsvorsteuerung - das korrekte Übergangsverhalten in allen Be
triebsbereichen sicherstellen. Abweichungen der Stromkurvenform einer
Phase wirken sich stets auch verzerrend auf die beiden anderen Phasen
aus.
Das dynamische Übergangsverhalten hängt von den Parametern der Strecken
ab und wird deshalb auch von stromabhängigen Sättigungserscheinungen der
dortigen Induktivitäten bestimmt. Die Dimensionierung der Stromregler
4 ist dadurch stark arbeitspunktabhängig. So bewirkt eine optimale Ein
stellung der Stromregler 4 bei kleinen Werten ein starkes Überschwingen
im oberen Bereich, während umgekehrt bei Optimierung auf große Werte der
Strom bei kleinen Werten nicht dem Sollwert folgt.
Eine Vorsteuerung der jeweiligen Stromreglerausgangsspannung USt ist
eine sehr schnelle Eingriffsmöglichkeit zur Unterstützung der Stromregler
4. Bei einer Ungenauigkeit in der Vorsteuerung sind die Stromregler 4
allerdings dynamisch nicht in der Lage, einen Fehler zu kompensieren. Dies
führt beim Betrieb an den Phasenstromgrenzen zu Schwierigkeiten mit dann
evtl. auftretenden Überströmen.
Die beschriebenen Effekte wirken einem zuverlässigen Betrieb des Direkt
umrichters entgegen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die aufgezeigten Schwierigkeiten auf ein
fache Weise zu beheben und den Stromregler so zu verbessern, daß er einer
seits Veränderungen der Regelstrecke durch Sättigungserscheinungen kom
pensiert und andererseits Überströme durch Ungenauigkeiten der Vorsteuerung
vermeidet.
Diese Aufgabe wird für einen Stromregler der eingangs genannten Art gemäß
den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Aus
gestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Anhand der schematischen Zeichnungsfiguren wird die Erfindung näher er
läutert.
Es zeigen:
Fig. 1 den Aufbau des erfindungsgemäßen Stromreglers,
Fig. 2 eine bekannte Anordnung (bereits behandelt).
In Fig. 1 ist der eigentliche PI-Stromregler 4 (vgl. auch Fig. 2) durch
eine Verstärkungsadaptionsstufe I und eine aktive Vorsteuerbegrenzungs
stufe II ergänzt und bildet mit diesem eine Einheit. Der strichpunktiert
umrahmte Stromregler 4 nach Fig. 2 ist durch den in Fig. 1 ersetzbar. Die
Verstärkungsadaptionsstufe I zeigt einen 1. Absolutwertbildner 10 mit
nachgeschaltetem Kennliniengeber 11. Zugeführt wird der Stromsollwert Wi
und abhängig von diesem erfolgt eine von der Kennlinie des Kennlinien
gebers 11 arbeitspunktabhängig variable Verstärkung K, die den Stromregler
4 beeinflußt. Die Kennlinie wird durch Funktionswerte für die maximale
Verstärkung Kmax und die minimale Verstärkung Kmin sowie durch untere und
obere Grenzeckpunkte des Sollwertes grun, grob bestimmt. Zwischen den
beiden Eckpunkten erfolgt eine lineare Interpolation für den Verstärkungs
faktor K.
Der Eingangswert des Kennliniengebers 11 ist der Absolutwert des Stromsoll
wertes Wi. Diese Anpassung der Verstärkung K ermöglicht bereits ein im
gesamten Regelbereich gleiches Führungsverhalten.
Zur Vermeidung von Überströmen durch Ungenauigkeiten der Vorsteuerung
dient die integrierte aktive Vorsteuerbegrenzungsstufe II. Sie setzt sich
zusammen aus weiteren Absolutwertbildnern 12, 13, 14, den Schwellwertstufen 15,
16 (Grenzwertgeber), einem NAND-Glied 17, einem RS-Flip-
Flop 18, sowie einem Sample & Hold-Glied 19. Mit 20 und 22 sind Subtraktions
punkte und mit 21 ist ein Additionspunkt bezeichnet.
Das Sample & Hold-Glied 19 schaltet abhängig von der Wertigkeit am Ausgang
Q des RS-Flip-Flops 18 entweder die Sollwertspannung Wu auf den Summations
punkt 21 durch (normale Aufschaltung) oder trennt die Verbindung unter
Fixierung auf einen im Glied 19 gespeicherten aufgelaufenen bisherigen
Spannungsvorsteuerwert (im Kondensator). Das RS-Flip-Flop 18 wird ge
setzt, wenn die Schwellwertstufe 15 anspricht, d. h. der Stromistwert Xi
eine bestimmte Stromhöhe in der Nähe des maximal zulässigen Wertes über
schreitet. Der momentane Spannungsvorsteuerwert Wu bleibt dann fixiert
und der Stromregler 4 übernimmt allein die Führung. Die Freigabe der
Vorsteuerspannung Wu durch das Sample & Hold-Glied 19 erfolgt erst wieder,
wenn der Stromistwert Xi die Aktivierungsgrenze von Schwellwertstufe 15
und auch die Differenz zwischen der herrschenden Sollspannung Wu und der
gespeicherten Vorsteuerspannung am Subtraktionspunkt 22 bestimmte Werte
unterschreiten und die Schwellwertstufe 16 auf Low geht, über NAND-Glied
17 wird dann das RS-Flip-Flop zurückgesetzt und das Sample & Hold-Glied
19 schaltet die Vorsteuerung wieder direkt auf die Sollspannung Wu.
Claims (5)
1. Stromregler mit Spannungsvorsteuerung, insbesondere für eine maschi
nengeführte Steuerung von über Direktumrichter gespeisten Synchron
maschinen,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stromregler (4) mit einer stromsollwertabhängigen Verstär
kungsadaptionsstufe (I) und einer aktiven Speicherstufe (II) ausgestat
tet ist, wobei die Speicherstufe die Vorsteuerspannung auf dem zu
diesem Zeitpunkt gültigen Wert fixiert, wenn der Stromistwert einen
Grenzwert überschreitet.
2. Stromregler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstärkungsadaptionsstufe (I) einen Kennliniengeber (11)
aufweist.
3. Stromregler nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kennlinie durch Funktionswerte für die Maximalverstärkung (Kmax)
und die Minimalverstärkung (Kmin) sowie durch Eckpunkte der oberen
und unteren Stromsollwertgrenzen (grob, grun) festgelegt wird und der
Verstärkungsfaktor (K) durch lineare Interpolation zwischen den beiden
Eckpunkten bestimmbar ist.
4. Stromregler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Speicherstufe ein Sample & Hold-Glied (19) vorgesehen
ist, das stromistwertabhängig (Xi) über eine 1. Schwellwertstufe (15)
mit nachgeschaltetem RS-Flip-Flop (18) gesteuert wird.
5. Stromregler nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einem Rückkippen der 1. Schwellwertstufe (15) nach Rückgang
des Stromistwertes (Xi) und einem Zurückschalten einer 2. Schwellwert
stufe (16) abhängig von der Unterschreitung einer definierten Differenz
zwischen Sollwertspannung (Wu) und dem fixierten Speicherwert das
RS-Flip-Flop (18) über ein NAND-Glied (17) zurückgesetzt und das
Sample & Hold-Glied (19) wieder auf Vorsteuerung mit der Sollwert
spannung (Wu) umgeschaltet wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934306350 DE4306350C1 (de) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | Stromregler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934306350 DE4306350C1 (de) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | Stromregler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4306350C1 true DE4306350C1 (de) | 1994-04-21 |
Family
ID=6481655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934306350 Expired - Fee Related DE4306350C1 (de) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | Stromregler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4306350C1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006035891A1 (de) * | 2006-07-31 | 2008-02-07 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Antrieb und Verfahren |
-
1993
- 1993-02-23 DE DE19934306350 patent/DE4306350C1/de not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
SALZMANN: "Direktumrichter und Regelkonzept für getriebelosen Antrieb von Rohrmühlen" in Siemens-Zeitschrift, 1977, H.5, S.416-422 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006035891A1 (de) * | 2006-07-31 | 2008-02-07 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Antrieb und Verfahren |
DE102006035891B4 (de) * | 2006-07-31 | 2009-04-16 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Antrieb, umfassend einen Elektromotor, der von einem Umrichter gespeist ist, und Verfahren zur Regelung des Motorstromes bei einem von einem Umrichter gespeisten Elektromotor |
US9948225B2 (en) | 2006-07-31 | 2018-04-17 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co.Kg | Drive and method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2841766B1 (de) | Windpark mit schneller lokaler blindleistungsregelung | |
DE102006007919B4 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage | |
EP2191551A2 (de) | Windpark mit spannungsregelung der windenergieanlagen und betriebsverfahren | |
DE2234681B2 (de) | Verfahren und Schaltungsanordnung zum Herabsetzen der Drehmomenten-Welligkeit einer Drehfeldmaschine | |
DE2935320C2 (de) | Anordnung zur Regelung einer doppeltgespeisten Drehstrommaschine | |
DE102005034635A1 (de) | Generatorsystem für Windturbine | |
EP0840441B1 (de) | Feldorientierte Regelung einer Drehfeldmaschine an der Spannungsdecke | |
EP2245728A2 (de) | Windkraftanlage mit umrichterregelung | |
DE2644748B2 (de) | Anordnung zur Regelung der Drehzahl einer Asynchronmaschine | |
EP0348938B1 (de) | Ein Netz und Verbraucher versorgende Stromerzeugungsanlage | |
DE3151904C2 (de) | Verfahren zum Optimieren der Leistungsaufnahme einer Vielzahl parallelgeschalteter Hysteresemotoren | |
DE3110244A1 (de) | "steuereinrichtung und -verfahren fuer ein wechselrichtergespeistes induktionsmaschinenantriebssystem" | |
DE4306350C1 (de) | Stromregler | |
DE19946050A1 (de) | Verfahren zur Drehzahlregelung für geschaltete Reluktanzmotoren (GRM) | |
DE102008047444B4 (de) | Systemsteuervorrichtung | |
DE4107362C2 (de) | Verfahren zum stoßfreien Zuschalten eines Umrichters auf eine sich mit unbekannter Drehzahl drehende Drehstromasynchronmaschine | |
EP0031117A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Drehmomentes und/oder der Drehzahl einer umrichtergesteuerten Asynchronmaschine | |
DE3223786C2 (de) | ||
DE1463618C3 (de) | Anordnung zur Regelung der Spannung oder der Blindleistung einer Synchronmaschine | |
DE2362961C3 (de) | Regeleinrichtung mit PI-Verhalten zum Regeln der Drehzahl eines Gleichstromantriebes | |
DE1962412A1 (de) | Kraftzentrale zum Speisen einer Gleichstrom-Kraftuebertragungsanlage | |
DE2516379A1 (de) | Anordnung zur steuerung der ausgangsleistung eines oder mehrerer turbogeneratoren in einem kraftwerk | |
DE4003522C2 (de) | Schrittmotor im Konstantstrombetrieb und im spannungsgeführten Betrieb | |
DE2900933A1 (de) | Spannungsregler | |
DE4317044A1 (de) | Schaltungsanordnung für eine induktive Last |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: CEGELEC AEG ANLAGEN UND ANTRIEBSSYSTEME GMBH, 1227 |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ALSTOM POWER CONVERSION GMBH, 12277 BERLIN, DE |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: CONVERTEAM GMBH, 12277 BERLIN, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |