FI112735B - Menetelmä synkronisen kestomagneettimoottorin ohjaamiseksi - Google Patents
Menetelmä synkronisen kestomagneettimoottorin ohjaamiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI112735B FI112735B FI974412A FI974412A FI112735B FI 112735 B FI112735 B FI 112735B FI 974412 A FI974412 A FI 974412A FI 974412 A FI974412 A FI 974412A FI 112735 B FI112735 B FI 112735B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- motor
- permanent magnet
- voltage
- synchronous permanent
- magnet motor
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 title claims description 10
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 16
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 235000013599 spices Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- 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
-
- 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
- H02P2207/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
- H02P2207/05—Synchronous machines, e.g. with permanent magnets or DC excitation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
112735
MENETELMÄ SYNKRONISEN KESTOMAGNEETTIMOOTTORIN
OHJAAMISEKSI
Esillä olevan keksinnön kohteena on patenttivaatimuk-5 sen 1 johdanto-osassa määritelty menetelmä synkronisen kestomagneettimoottorin ohjaamiseksi.
Tavallinen menetelmä vaihtovirtamoottorin ohjauksessa on siirtyä staattorikoordinaatistosta roottorikoor-10 dinaatistoon ja jälleen staattorikoordinaatistoon. Tämän muunnoksen avulla yksinkertaistetaan vaihtovirta-moottorin analyysiä; roottorikoordinaatistossa ohjaus-suureet tulkitaan tasavirran tasolla. Käytännön toteutuksessa muunnosten toteuttamiseen vaaditaan ylimää-15 räisiä resursseja joko ohjelmiston tai elektroniikan osalta. Moottorin momentti syntyy magneettivuon ja virran ristitulona, jolloin virran ja jännitteen tulee olla mahdollisimman tarkoin joko samassa vaiheessa tai täsmälleen vastakkaisvaiheessa. Epäideaalisuuksien, 20 kuten moottorin induktanssin tai staattorin resistanssin johdosta systeemi huojuu tasapainopisteen ympäril-. lä, jolloin hissin matkustaja kokee hissin kulun epä- ; miellyttävänä. Tyypillisesti värähtelytaajuus on mata la , noin 2...5 Hz.
25
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa edel-. lä olevat ongelmat. Erityisesti keksinnön tarkoitukse- : na on tuoda esiin uudenlainen menetelmä synkronisen kestomagneettimoottorin ohjaamiseksi. Menetelmä yksin-30 kertaistaa moottorin ohjausta, jolloin toteutus voi daan tehdä aiempaa edullisemmin.
! Esillä olevan keksinnön tunnusomaisten seikkojen osal- ; ta viitataan patenttivaatimuksiin, λ 35
Keksinnön mukaisessa menetelmässä muodostetaan synk-• ronisen kestomagneettimoottorin ominaisuuksia kuvaava 112735 2 sijaiskytkentä. Sijaiskytkennän perusteella lasketaan ohjaussuureista vektoriesitys, jolloin käytettävän koordinaatiston vaaka-akselina on magnetisointi, pystyakselina momentti ja käytettyinä vektoreina staatto-5 rijännite, syöttöjännite sekä virta, joka on 90 asteen päässä vaaka-akselista. Virran kulma voi siis olla +90 tai -90 astetta. Edullisesti sijaiskytkennän perusteella päätellään vektoriesityksessä korjausvektori, joka summataan syöttöjännitteeseen ja saadaan tulokse-10 na staattorijännite tai tarvittavan staattorijännitteen jännitereferenssi. Menetelmän avulla voidaan edullisesti pienentää virran takaisinkytkentäsilmukas-sa tarvittavaa vahvistuskerrointa. Esimerkinomaisesti ilman korjausta vaadittava vahvistuskerroin on 15 10...30, kun taas korjauksen jälkeen vaadittava vah vistuskerroin on 1...5. Pienemmällä vahvistuksella saavutetaan useita etuja, mm. järjestelmän häiriöherkkyys pienenee.
20 Esillä olevan keksinnön eräässä edullisessa sovelluksessa moottorijännite lasketaan analogisella laskimella käyttäen analogista lähdejännite-estimaattoria ja : virtatakaisinkytkentää.
‘ 25 Esillä olevan keksinnön eräässä edullisessa sovelluk- sessa jokaista moottorin vaihetta ohjataan erikseen.
Esillä olevan keksinnön eräässä edullisessa sovelluksessa korjausvektorin laskenta on sidottu momenttitar-, , 30 peeseen.
Esillä olevan keksinnön eräässä edullisessa sovelluk- ; sessa korjausvektorin laskenta toteutetaan operaa- tiovahvistinkytkennällä.
Λ 35 3 112735
Seuraavassa keksintöä selostetaan oheisten sovellutusesimerkkien avulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää synkronisen kestomagneettimoottorin 5 sijaiskytkentää; kuvio 2 esittää esimerkinomaisesti keksinnön erästä sovellusta; ja kuvio 3 esittää lohkokaavion eräästä keksinnön toteuttavasta säätösilmukasta.
10
Kuviossa 1 esitetään synkronisen kestomagneettimoottorin sijaiskytkentä, jossa Us on staattorijännite, Ls moottorin induktanssi, Rs staattorin resistanssi, e moottorin syöttöjännite ja I virta. Hakijan aiemmassa 15 patenttihakemuksessa on kuvattu menetelmä hissin kes-tomagnetoitua synkronimoottoria ohjaavan sähkökäytön parametrien määrittämiseksi, jolloin sijaiskytkennän arvot saadaan selville.
20 Kuviossa 2 esitetään esimerkinomaisesti keksinnön eräs sovellutus. Ohjausyksikköön tulee moottorista ta-kaisinkytkentänä roottorin kulmatieto a ja nopeustie-·· don perusteella laskettava momenttitarve T. Keksintö on mahdollista toteuttaa myös ilman kulmatiedon ta-,'* 25 kaisinkytkentää, jolloin lähtötilanteessa voi esiintyä i. tavallista enemmän värähtelyltä ja hyötysuhde on vas taavasti heikompi. Laite 1 laskee sijaiskytkennässä . esitetyn moottorin syöttöjännitteen e kulmatiedon a ja halutun pyörimisnopeuden perusteella. Toisin sanoen 30 laitteen 1 ulostulona saadaan ideaalitapauksessa tarvittava moottorin syöttöjännite tilanteessa, jossa moottoria ei kuormiteta.
Laite 2 laskee tarvittavan virtareferenssin momentti-35 tarpeen T perusteella. Laite 2 saa saman kulmatiedon a kuin laite 1, jolloin varmistetaan että virta on sa-. ; massa vaiheessa syöttöjännetteen kanssa kiihdytyksen 4 Λ Λ Γ· η-?S·.
! I e. / kj o aikana, tai täsmälleen vastakkaisessa vaiheessa jarrutuksen aikana. Virran I perusteella laite 3 laskee syöttöjännitteeseen lisättävän korjausvektorin. Laitteen 3 ulostulona on jännitevektori dU, joka saadaan 5 kompleksimuodossa kaavalla dU = I ( Rs + joL )
Korjausvektori dU ja syöttöjännite e summataan sum-10 mauselimessä 4, jonka ulostulona saadaan staattorin jännite tai sen referenssi.
Kuviossa 3 on esillä lohkokaaviona eräs keksinnön toteuttava säätösilmukka yksivaiheisesti esitettynä. En-15 kooderin tahi resolverin 5 avulla saadaan moottorilta informaatio kulma- 6 ja/tai nopeuspaikkatakaisinkyt-kentää 7 varten. Käsittely-yksikössä CPU muodostetaan nopeusohje 8, jonka perusteella tehdään momenttiohje 9. Pyörivä lähdejännitevektori e muodostetaan käyttäen 20 apuna PROM-muistiin tallennettua taulukkoa ja kertovaa D/A-muunninta. PROM on yhteinen lähdejänniteohjeelle ja virtaohjeelle 10, mikä takaa samanvaiheisuuden tai ; tarvittaessa vastakkaisvaiheisuuden jarrutuksessa.
: Käyttäen prediktoria 12 virtakontrollerin 11 yhteydes- • 25 sä voidaan moottorin tilanmuutoksia ennakoida, jolloin päästään nopealla vasteella korjaamaan jänniteohjetta 13 siten, että vektoriin e lisätään korjaus dU.
Keksintöä ei rajata pelkästään edellä esitettyjä so-30 vellutusesimerkkejä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia pysyttäessä patenttivaatimusten mää-' rittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.
35
Claims (5)
1. Menetelmä synkronisen kestomagneettimoottorin ohjaamiseksi, jossa 5. muodostetaan synkronisen kestomagneettimootto rin ominaisuuksia kuvaava sijaiskytkentä ja - lasketaan sijaiskytkennän perusteella ohjaus-suureista vektoriesitys, jolloin käytettävän koordinaatiston vaaka-akselina on magnetisointi, pystyak-10 selina momentti ja käytettyinä vektoreina staattori-jännite (Us) , syöttöjännite (e) sekä virta (I) , joka on 90 asteen etäisyydellä vaaka-akselista, tunnettu siitä, että päätellään vektoriesityksessä sijaiskyt-kennän perusteella korjausvektori (du), joka summa- 15 taan syöttöjännitteeseen ja saadaan tuloksena staatto-rijännite (Us).
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että moottorin syöttöjännite lasketaan analogi- 20 sella laskimella käyttäen analogista lähtöjännite- estimaattoria ja virtatakaisinkytkentää.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jokaista moottorin vaihetta ohja-25 taan erikseen. i
4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että korjausvektorin laskenta on sidottu momenttitarpeeseen. 30
5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että korjausvektorin laskenta : toteutetaan operaatiovahvistinkytkennällä ja P- : säätäjällä. 35 6 112735
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI974412A FI112735B (fi) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | Menetelmä synkronisen kestomagneettimoottorin ohjaamiseksi |
| AU14373/99A AU1437399A (en) | 1997-12-03 | 1998-12-02 | Method for controlling a permanent magnet synchronous motor |
| JP2000523754A JP4272352B2 (ja) | 1997-12-03 | 1998-12-02 | 永久磁石同期モータの制御方法 |
| PCT/FI1998/000941 WO1999029031A2 (en) | 1997-12-03 | 1998-12-02 | Method for controlling a permanent magnet synchronous motor |
| EP98958270A EP1038348A2 (en) | 1997-12-03 | 1998-12-02 | Method for controlling a permanent magnet synchronous motor |
| US09/586,592 US6452357B1 (en) | 1997-12-03 | 2000-06-02 | Method for controlling a permanent magnet synchronous motor |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI974412 | 1997-12-03 | ||
| FI974412A FI112735B (fi) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | Menetelmä synkronisen kestomagneettimoottorin ohjaamiseksi |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI974412A0 FI974412A0 (fi) | 1997-12-03 |
| FI974412A FI974412A (fi) | 1999-06-04 |
| FI112735B true FI112735B (fi) | 2003-12-31 |
Family
ID=8550067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI974412A FI112735B (fi) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | Menetelmä synkronisen kestomagneettimoottorin ohjaamiseksi |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6452357B1 (fi) |
| EP (1) | EP1038348A2 (fi) |
| JP (1) | JP4272352B2 (fi) |
| AU (1) | AU1437399A (fi) |
| FI (1) | FI112735B (fi) |
| WO (1) | WO1999029031A2 (fi) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1317371A4 (en) * | 2000-09-07 | 2009-05-06 | Delphi Tech Inc | METHOD AND DEVICE FOR TORQUE CONTROL OF A MACHINE |
| FR2820902B1 (fr) * | 2001-02-14 | 2003-04-18 | Alstom | Procede et dispositif de commande et de regulation d'une machine electrique tournante a courant alternatif, en particulier synchrone |
| WO2002091558A1 (fr) * | 2001-04-24 | 2002-11-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Systeme de controle d'un moteur synchronise |
| US6670783B2 (en) * | 2001-10-31 | 2003-12-30 | Pelco | Method and apparatus for improved motor control through current/velocity correction |
| US6756757B2 (en) * | 2002-05-21 | 2004-06-29 | Emerson Electric Company | Control system and method for a rotating electromagnetic machine |
| KR100488528B1 (ko) * | 2003-05-16 | 2005-05-11 | 삼성전자주식회사 | 모터전원공급장치 |
| US7208908B2 (en) * | 2004-07-12 | 2007-04-24 | Honeywell International Inc. | Apparatus and method to control torque and voltage of an AC machine |
| JP4449882B2 (ja) * | 2005-10-14 | 2010-04-14 | 株式会社デンソー | 車両用発電制御装置 |
| FI124592B (fi) * | 2013-06-20 | 2014-10-31 | Kone Corp | Menetelmä ja laitteisto hissin sähkömoottorin ohjaamiseksi |
| RU2683586C1 (ru) * | 2018-03-20 | 2019-03-29 | Дмитрий Валерьевич Хачатуров | Способ управления синхронным электродвигателем на постоянных магнитах |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4511835A (en) * | 1982-12-23 | 1985-04-16 | Borg-Warner Corporation | Voltage-controlled, inverter-motor system |
| JPS6122795A (ja) * | 1984-07-10 | 1986-01-31 | Fanuc Ltd | 同期電動機の制御方法 |
| US5296794A (en) * | 1988-10-28 | 1994-03-22 | Massachusetts Institute Of Technology | State observer for the permanent-magnet synchronous motor |
| 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 |
| JPH05336789A (ja) * | 1992-06-01 | 1993-12-17 | Fanuc Ltd | モータの制御方式 |
| EP0608571B1 (en) * | 1993-01-11 | 1998-03-25 | Kabushiki Kaisha Meidensha | Vector control system for induction motor |
| EP0638457B1 (en) | 1993-08-10 | 1999-03-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for driving and controlling synchronous motor using permanent magnets as its field system |
| EP0644648B1 (en) * | 1993-09-17 | 1996-12-27 | Fuji Electric Co. Ltd. | Control method and apparatus and malefunction detection method and apparatus for AC motor |
| JPH08289600A (ja) * | 1995-04-18 | 1996-11-01 | Okuma Mach Works Ltd | 誘導電動機の制御装置 |
| US5818192A (en) * | 1995-08-04 | 1998-10-06 | The Boeing Company | Starting of synchronous machine without rotor position of speed measurement |
| FR2743456B1 (fr) | 1996-01-04 | 1998-02-06 | Thomson Csf | Moteur electrique de type synchrone a aimants permanents et vehicule comportant un tel moteur |
| JPH09219999A (ja) * | 1996-02-15 | 1997-08-19 | Meidensha Corp | 可変速駆動装置 |
| US5998957A (en) * | 1997-04-29 | 1999-12-07 | Satcon Technology Corporation | Dissipativity-based controller for synchronous electric drives, and associated methods |
-
1997
- 1997-12-03 FI FI974412A patent/FI112735B/fi active
-
1998
- 1998-12-02 AU AU14373/99A patent/AU1437399A/en not_active Abandoned
- 1998-12-02 EP EP98958270A patent/EP1038348A2/en not_active Withdrawn
- 1998-12-02 WO PCT/FI1998/000941 patent/WO1999029031A2/en active Application Filing
- 1998-12-02 JP JP2000523754A patent/JP4272352B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-06-02 US US09/586,592 patent/US6452357B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI974412A0 (fi) | 1997-12-03 |
| US6452357B1 (en) | 2002-09-17 |
| JP2001525659A (ja) | 2001-12-11 |
| JP4272352B2 (ja) | 2009-06-03 |
| AU1437399A (en) | 1999-06-16 |
| WO1999029031A2 (en) | 1999-06-10 |
| WO1999029031A3 (en) | 1999-08-12 |
| EP1038348A2 (en) | 2000-09-27 |
| FI974412A (fi) | 1999-06-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Consoli et al. | Sensorless vector and speed control of brushless motor drives | |
| JP2548513B2 (ja) | 永久磁石形モーターのトルクリップルを補整する装置および方法 | |
| Grabner et al. | Nonlinear feedback control of a bearingless brushless DC motor | |
| US6429611B1 (en) | Rotary and linear motor | |
| FI112735B (fi) | Menetelmä synkronisen kestomagneettimoottorin ohjaamiseksi | |
| KR100679360B1 (ko) | 브러쉬리스 모터 제어를 위한 위상선도 각도 최적화 시스템 | |
| US10263555B2 (en) | Input vector set for position detection of PM motors | |
| CN102170256B (zh) | 电机控制器 | |
| US6693407B2 (en) | Controller and associated system and method for pulse-width-modulation switching noise reduction by voltage control | |
| FI109847B (fi) | Menetelmä tahtikoneen roottorikulmaestimaatin virheen minimoimiseksi | |
| JP2005323490A (ja) | 永久磁石式同期モータ装置およびコントローラ | |
| Simpkins et al. | Position estimation and control of compact BLDC motors based on analog linear Hall effect sensors | |
| JPH07110119B2 (ja) | 駆動及び位置決め方式 | |
| JP2005304237A (ja) | 交流回転電機の磁気音制御方法 | |
| JP2005304238A (ja) | 交流回転電機の磁気音制御方法 | |
| JPS5956881A (ja) | サ−ボモ−タの制御方式 | |
| US20120013275A1 (en) | Motor for linear and rotary movement | |
| JP3570467B2 (ja) | 同期電動機の制御装置 | |
| EP0126779B1 (en) | Ac motor control system | |
| JP2001339979A (ja) | ベアリングレスモータの制御装置 | |
| Bogosyan et al. | Adaptive torque ripple minimization of permanent magnet synchronous motors for direct drive applications | |
| JPH11101234A (ja) | 磁気軸受装置 | |
| US6229277B1 (en) | Method and apparatus for the damping of motor vibrations | |
| JP2008306801A (ja) | 永久磁石モータの制御装置 | |
| JP2002511228A (ja) | 半径方向の力を発生するｄｃモータアクチュエータ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HC | Name/ company changed in application |
Owner name: KONE CORPORATION |