FI115860B - Method for automatic measurement of ohmic resistance of an asynchronous machine rotor - Google Patents

Method for automatic measurement of ohmic resistance of an asynchronous machine rotor Download PDF

Info

Publication number
FI115860B
FI115860B FI991966A FI19991966A FI115860B FI 115860 B FI115860 B FI 115860B FI 991966 A FI991966 A FI 991966A FI 19991966 A FI19991966 A FI 19991966A FI 115860 B FI115860 B FI 115860B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
current
asynchronous machine
voltage
rotor
phase
Prior art date
Application number
FI991966A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI19991966A (en
Inventor
Jens Godbersen
Original Assignee
Danfoss Drives As
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 Danfoss Drives As filed Critical Danfoss Drives As
Publication of FI19991966A publication Critical patent/FI19991966A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI115860B publication Critical patent/FI115860B/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34Testing dynamo-electric machines
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34Testing dynamo-electric machines
    • G01R31/346Testing of armature or field windings

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

115860115860

Menetelmä epätahtikoneen roottorin ohmisen resistanssin automaattista mittausta varten - Förfarande för automatisk mätning av den ohmska resistansen hos rotorn i en asynkronmaskinMethod for the automatic measurement of the ohmic resistance of an asynchronous rotor - Förfarande för automatisk mätning av den ohmska hos rotorn i en asynchronous mask

Keksintö koskee menetelmää epätahtikoneen roottorin ohmisen resistanssin automaattista mittausta varten, kun konetta ohjataan vaihtosuuntaajan kautta samalla kun siihen vaikutetaan pyörimättömällä kentällä.The invention relates to a method for automatically measuring the ohmic resistance of an asynchronous machine rotor when the machine is controlled through an inverter while being actuated by a non-rotating field.

Epätahtikoneessa, jonka nopeutta ja vääntömomenttia säädetään, erityisesti kenttään 5 kohdistuneen säätömenetelmän mukaan, on tunnettava kaikki resistanssit, eli ohmiset ja induktiiviset resistanssit, jotta säätö voitaisiin tehdä mahdollisimman tarkasti. Resistanssit voidaan arvioida ja/tai mitata.In an asynchronous machine whose speed and torque are controlled, in particular according to the control method applied to field 5, all resistances, ie ohmic and inductive resistances, must be known in order to make the control as accurate as possible. The resistances can be evaluated and / or measured.

Mittaukset tehdään joko pyörivällä, kuormittamattomalla roottorilla, tai lukitulla (jarrutetulla) roottorilla. Kun testivirta resistanssin mittausta varten johdetaan staat-10 torin läpi roottorin ollessa kuormittamaton, suurempi osa virrasta kulkee pääreak-tanssin läpi, jonka pääinduktanssi määrää (vastainduktanssi), jolloin pääinduktanssi voidaan mitata, mutta roottorin ohmista resistanssia ei voi mitata. Kun mittaus tehdään lukitulla roottorilla, testivirta kuitenkin kulkee myös roottorin kautta, niin että myös sen ohminen resistanssi voidaan mitata. Molemmilla menetelmillä on kuiten-15 kin puutteita. Mittaus pyörivällä, kuormittamattomalla roottorilla ei useinkaan ole mahdollinen, jos esimerkiksi moottori sisältyy kiinteästi valmiiseen tuotteeseen, ja : sen akseli on kiinteästi kuormitettu. Moottorin lukitseminen aiheuttaa toisaalta suu- , ria vaatimuksia mekaaniselle jarrulaitteelle, erityisesti kun siihen kohdistuu täysi vääntömomentti, niin että tämä menetelmä on oleellisesti kalliimpi. Toisena vaike-’ . 20 utena lukitun roottorin mittausten yhteydessä on siirrosvirta roottorin tangoissa, jota ... esiintyy suurilla taajuuksilla alueella 30 - 60 Hz, joka aiheuttaa liian suuren mittaus- ‘’ arvon roottorin ohmiselle resistanssille.Measurements are made either with a rotating, unloaded rotor or with a locked (braked) rotor. When the test current for resistance measurement is passed through a stator 10 with the rotor unloaded, most of the current passes through the main reactance, which is defined by the main inductance (counter-inductance), whereby the main inductance can be measured but ohmic resistance of the rotor cannot be measured. However, when measuring with a locked rotor, the test current also passes through the rotor so that its ohmic resistance can also be measured. However, both methods have drawbacks. Measurement with a rotating, unloaded rotor is often not possible if, for example, the motor is integral with the finished product and: its shaft is fixedly loaded. On the other hand, locking the motor imposes great demands on the mechanical brake device, especially when it is subjected to full torque, so that this method is substantially more expensive. Second is difficult '. In the case of measurements of the Utena locked rotor, there is a shift current in the rotor rods ... which occur at high frequencies in the range of 30 to 60 Hz, which causes too large a measurement value for the ohmic resistance of the rotor.

««

Lisäksi ohmista resistanssia mitattaessa ei useinkaan oteta huomioon sen käyttöläm- .*··. potilasta riippuvia vaihteluja. Käyttölämpötilasta riippuen se voi kasvaa tai pienen- , · · ·. 25 tyä 20 % - 30 %. Tämä merkitsee sitä, että epätahtikoneen vastinpiiri, joka muodos- • * "* taa mittauksen perustan, ei päde normaalissa käytössä.In addition, when measuring ohmic resistance, its operating temperature is often disregarded. * ··. patient-dependent variations. Depending on the operating temperature, it may increase or decrease, · · ·. 25 jobs 20% - 30%. This means that the equivalent circuit of the asynchronous machine, which forms the basis of the measurement, * * "* does not apply in normal use.

Patenttijulkaisussa US 5,689,169 esitetään menetelmä, jossa staattorin ja roottorin vuotoinduktanssit ja roottorin ohminen resistanssi mitataan roottorin seisoessa sää-:· tämällä q- ja d-komponentteja “kenttään kohdistuvassa” säätöprosessissa. Näin ollen * · ‘ · 30 yksi staattorin vaihekäämeistä vastaanottaa testisignaalin, jonka taajuus on likimain 2 115860 yhtä suuri kuin käyttötaajuus, ja esimerkiksi noin 30 Hz. Virtakomponentti Iq asetetaan nollaksi, jotta vältettäisiin pyörivän vääntömomentin syntyminen, ja samalla mitataan säätölaitteeseen takaisin syötetyt vallitsevat jännitteet Vq ja Vd. Kun tunnetaan testisignaalin taajuus ja aiemmin mitattu staattorin ohminen resistanssi, niin 5 roottorin resistanssin likimääräinen arvo voidaan laskea. Syynä tähän likiarvon muodostamiseen on se, että testisignaalin taajuus valitaan suhteellisen suureksi, niin että laskennassa voidaan käyttää suhteellisen yksinkertaisia matemaattisia yhtälöitä, jotka vaativat vain vähän laskentatehoa säätölaitteessa käytetyltä mikroprosessorilta. Testisignaalin suhteellisen suuri taajuus, noin 30 Hz, tuo kuitenkin haittana sen, että 10 roottorin tangoissa syntyy siirrosvirta, joka johtaa roottorin ohmisen resistanssin liian suurin mitattuihin arvoihin. Ääritapauksissa mitatut arvot voivat olla 100 % - 150 % liian suuret. Verrattuna vaihtosuuntaajaan, jossa on vain virta-anturit, tällä menetelmällä on lisäksi se puute, että siinä on myös käytettävä jänniteantureita.US 5,689,169 discloses a method in which stator and rotor leakage inductances and rotor ohmic resistance are measured while the rotor is stationary by adjusting q and d components in a "field-directed" control process. Thus, * · '· 30 one of the stator phase windings receives a test signal having a frequency approximately 2 115860 equal to the operating frequency, and for example about 30 Hz. The current component Iq is set to zero to avoid the occurrence of a rotating torque, and at the same time the prevailing voltages Vq and Vd fed back to the regulator are measured. Given the frequency of the test signal and the previously measured stator ohmic resistance, the approximate value of the 5 rotor resistance can be calculated. The reason for this approximation is that the frequency of the test signal is selected to be relatively high so that relatively simple mathematical equations can be used in the calculation, which require little computing power from the microprocessor used in the controller. However, the relatively high frequency of the test signal, about 30 Hz, has the disadvantage of generating a shift current on the rods of the 10 rotors, which results in the measured values of the ohmic resistance of the rotor being too high. In extreme cases, the measured values may be 100% - 150% too high. Compared to an inverter with only current sensors, this method also has the disadvantage that it also has to use voltage sensors.

Alussa mainittua lajia oleva menetelmä tunnetaan Danfoss Drives A/S, Tanska, 15 EPE’97:ssä esittämästä artikkelista, sivut 3.370 - 3.374. Tässä menetelmässä tehdään seuraavat mittaukset ja laskelmat, jolloin seuraavassa viitataan oheisissa piirustuksissa kuvissa 1 ja 2 esitettyihin epätahtikoneen yhden vaiheen tavanomaisiin vastinpiireihin. Kuva 1 esittää yksityiskohtaisesti jatkuvan tilan vastinpiirin, ja kuva 2 esittää yksinkertaistetun vastinpiirin, joka on laskettu (johdettu) staattorin puolelle 20 kierrosten tehollisen lukumäärän avulla: 1. Staattoriin, tarkemmin sanoen staattorin yhteen vaihekäämiin johdetaan en-. .·. naita määrätyn tasajännitteen muodossa oleva testijännite Usa, ja tuloksena oleva /,·, staattorivirta Isa mitataan. Koska staattoripuolen vuotoinduktanssin Los ja pääinduk- tanssin Lm (vastainduktanssin) induktiiviset reaktanssit (induktanssit) myös edusta- • . 25 vat tasavirran oikosulkua, niin staattorin ohminen resistanssi Rs voidaan laskea ar- ]..* voista Usa ja Isa.The method of the species mentioned above is known from Danfoss Drives A / S, Denmark, 15 in EPE'97, pages 3.370-3374. In this method, the following measurements and calculations are made, with reference to the conventional one-phase equivalent circuits of the asynchronous machine shown in Figures 1 and 2 in the accompanying drawings. Figure 1 illustrates in detail a continuous-state equivalent circuit, and Figure 2 shows a simplified equivalent circuit calculated (guided) on the stator side by the effective number of turns: 1. A stator, more particularly one phase winding of the stator, is fed to . ·. such a test voltage Usa in the form of a specified dc voltage, and the resulting /, ·, stator current Isa is measured. Since the stator leakage inductance and Los pääinduk- dance Lm (vastainduktanssin) inductive reactances (inductances) • also representatives. 25 dc, the ohmic resistance Rs of the stator can be calculated from the values of U] and Isa.

• · · • Ύ: 2. Staattoripuolelle muunnettujen vuotoinduktanssien Los ja Lar summa, “transientti-induktanssi” L’s, lasketaan seuraavalla tavalla kuvan 2 mukaan: ,···. Staattoriin johdetaan lyhyt sakarapulssi, joka käsittää suurtaajuisia kom- • * 30 ponentteja, ja jonka kestoaika on muutamia millisekunteja ja amplitudi Usa, niin että kuvan 2 mukaan pääinduktanssin L’m induktanssi näillä suurilla taajuuksilla on niin suuri, että induktanssin L’m läpi kulkeva virta voidaan jättää huomiotta. Sen jälkeen : otetaan näyt tämän pulssin tuottaman virran Isa käyrän takareunasta. Näytearvojen perusteella lasketaan aikavakio L’S/(RS + R’r) ja differentiaaliosamäärä dlsa/dt yhtä- ’!* 35 lön Usa = RsIsa + L’s(dlsa/dt) avulla.• · · • Ύ: 2. The sum of the leakage inductances Los and Lar, “transient inductance” L’s, converted to the stator side, is calculated as follows in Figure 2:, ···. A short limb pulse, comprising high frequency components, is introduced into the stator with a duration of a few milliseconds and an amplitude Usa so that, according to Figure 2, the inductance of the main inductance L'm at these high frequencies is so large that the current passing through the inductance L'm can be ignored. After that: the current generated by this pulse at the trailing edge of Isa's curve is sampled. Based on the sample values, the time constant L'S / (RS + R'r) and the differential quotient dlsa / dt equal- '! * 35s Usa = RsIsa + L's (dlsa / dt) are calculated.

• · * 3 115860 3. Sen jälkeen staattoriin johdetaan jännite, jolla on niin matala taajuus, että roottorin läpi kulkeva virta Isy on häviävän pieni, ja staattorin virta Isa on käytännössä yhtä suuri kuin pääinduktanssin läpi kulkeva magnetointivirta Im. Kun tunnetaan staattorin resistanssi Rs ja virta Isa, voidaan määrittää staattorin induktanssi Ls = Lm 5 + Los. Lisäksi voidaan määrittää staattorin puolelle johdettu dynaaminen pääinduk- tanssi L’Dm (jota myös sanotaan differentiaaliseksi pääinduktanssiksi), ja laskea sen arvo LDm. Dynaaminen pääinduktanssi määritetään siten, että tasajännitteen ja sen päälle superponoidun vaihtojännitteen muodostama testijännite johdetaan staattoril-le, ja tuloksena oleva vaihtovirta mitataan (määritetään tasavirtana työpisteessä). 10 Tämä mittaus tehdään erilaisilla esimagnetointi-tasavirroilla (työpisteillä).• · * 3 115860 3. The voltage is then applied to the stator with a frequency so low that the current through the rotor Isy is negligible and the current in the stator Isa is practically equal to the excitation current Im through the main inductance. Knowing the stator resistance Rs and the current Isa, the stator inductance Ls = Lm 5 + Los can be determined. In addition, the dynamic main inductance L'Dm (also called differential master inductance) applied to the stator side can be determined and its value LDm calculated. The main dynamic inductance is determined by applying the test voltage of the DC voltage and the AC voltage superimposed on it to the stator, and the resulting AC current is measured (determined as DC in the workstation). 10 This measurement is made with different pre-magnetization DC currents (workstations).

4. Näin ollen kuvien 1 ja 2 mukaisissa vastinpiireissä tunnetaan kaikki arvot roottorin ohmista resistanssi Rr lukuunottamatta, ja roottorin ohminen resistanssi Rr voidaan periaatteessa laskea. Tapaa, jolla tämä tehdään, ei kuitenkaan ole yksityiskohtaisesti selitetty mainitussa artikkelissa.4. Thus, in the equivalence circuits of Figures 1 and 2, all values except rotor ohm resistance Rr are known, and the rotor ohmic resistance Rr can in principle be calculated. However, the manner in which this is done is not explained in detail in the said article.

15 Keksinnön tehtävänä on määrittää epätahtikoneen roottorin resistanssi aikaisempaa nopeammin, ja samalla estää siirrosvirran aiheuttamat mittausvirheet.The object of the invention is to determine the rotor resistance of an asynchronous machine faster than before and to prevent measurement errors caused by shear current.

Keksinnön mukaan tämän tehtävän ratkaisu käsittää menetelmän epätahtikoneen roottorin ohmisen resistanssin automaattista mittausta varten, kun konetta ohjataan vaihtosuuntaajan kautta samalla kun siihen vaikutetaan ei-pyörivällä kentällä, jolloin 10 menetelmä käsittää vaiheet, joissa 1. mitataan epätahtikoneen staattorin ohminen resistanssi, vuotoinduktanssit ja pääinduktanssi, 2. johdetaan epätahtikoneen yhteen vaihekäämiin testisignaali, joka on muodos- : tettu ennalta määrätystä tasajännitesignaalista, johon on superponoitu vaihtojännite- 25 signaali, jolloin vaihtojännitesignaalin taajuus vastaa likimain epätahtikoneen ni-mellistä jättämätaajuutta, . ’ · ’: 3. mitataan testisignaalin aiheuttaman vaihesignaalin amplitudi ja vaihe, ja 4. lasketaan roottorin ohminen resistanssi vaiheissa a) ja c) mitattujen arvojen pe-• · ·. rusteella.According to the invention, the solution to this problem comprises a method for automatically measuring the ohmic resistance of an asynchronous machine when the machine is controlled through a inverter while being actuated in a non-rotating field. The method comprises the steps of: 1. measuring ohmic resistance, leakage inductances and main inductance applying to a single phase winding of the asynchronous machine a test signal formed from a predetermined DC signal superimposed on the ac voltage signal, wherein the frequency of the ac voltage signal corresponds approximately to the nominal frequency of the asynchronous machine, '·': 3. Measure the amplitude and phase of the phase signal produced by the test signal, and 4. Calculate the ohmic resistance of the rotor based on the values measured in steps a) and c). basis.

•,.30 Tämän ratkaisun avulla riittää yksi testisignaalista riippuvan vaihesignaalin mittaus.•, .30 With this solution, one measurement of the test signal-dependent phase signal is sufficient.

Vastaavasti mittausaika lyhenee. Koska vaihtojännitesignaalin taajuus vastaa liki-. · · ·. main epätahtikoneen hyvin pientä nimellistä jättämätaajuutta, jolla epätahtikone käy ’ ί ’ toiminnan aikana, ja joka johtuu pyörivän kentän tunnetusta taajuudesta ja epätahti- :.: : koneen nimellisestä nopeudesta, ja on suhteellisen pieni, myös siirrosvirran aiheut- •. ’ · · 35 tavat mittauksen epätarkkuudet häviävät.Correspondingly, the measuring time is shortened. Since the frequency of the AC voltage signal corresponds to approx. · · ·. main asynchronous machine has a very low rated leaving frequency at which the asynchronous machine runs during the 'ί' operation, due to the known frequency of the rotating field and the asynchronous:.:: machine's nominal speed, and also due to the transfer current. '· · 35 measurement inaccuracies disappear.

4 1158604, 115860

Edullisesti määritetään ensin staattorin puolelle johdettu roottorin ohminen resistanssi, ja roottorin varsinainen ohminen resistanssi lasketaan vaiheiden a) ja c) mittausarvojen avulla.Preferably, the ohmic resistance of the rotor applied to the stator side is first determined and the actual ohmic resistance of the rotor is calculated using the measurement values of steps a) and c).

Vaihtojännitesignaalin taajuus on edullisesti välillä 1-8 Hz.The frequency of the ac voltage signal is preferably between 1 and 8 Hz.

5 Tasajännitesignaali on edullisesti tasajännite, joka valitaan siten, että tuloksena oleva tasavirta on pienempi kuin epätahtikoneen nimellisestä magnetointivirrasta.Preferably, the DC voltage signal is a DC voltage selected such that the resulting direct current is less than the rated excitation current of the asynchronous machine.

Tasavirran ampeeriluku valitaan edullisesti niin, että dynaaminen pääinduktanssi on likimain yhtä suuri kuin epätahtikoneen staattinen pääinduktanssi.Preferably, the DC amperage is selected such that the main dynamic inductance is approximately equal to the static main inductance of the asynchronous machine.

Voidaan järjestää niin, että testisignaali on vaihejännite, jonka referenssiarvo aseteli) taan ennalta mitatun, muistiin tallennetun ominaiskäyrän perusteella, joka osoittaa vaihevirran riippuvuuden referenssiarvosta.It may be arranged that the test signal is a phase voltage, the reference value of which is set based on a pre-measured characteristic stored in the memory showing the dependence of the phase current on the reference value.

Seuraavassa selitetään keksintöä ja sen suoritusmuotoja oheisissa piirustuksissa olevien esimerkkien perusteella, jolloin: kuva 1 esittää epätahtikoneen perinteisen, yksityiskohtaisemman vastinpiirin, 15 kuva 2 esittää epätahtikoneen pelkistetyn vastinpiirin koneen seistessä, jolloin arvot on johdettu staattoripuolelle, kuva 3 esittää diagrammin, jossa käyrä esittää staattisen pääinduktanssin Lm ja dy- .. naamisen pääinduktanssin LDm riippuvuuden epätahtikoneen magnetoivasta tasavir- • · · ’ ‘rasta, * · · : 20 kuva 4 esittää testisignaalina käytetyn vaihejännitteen käyrämuodon, joka käsittää ·;*·: tasajännitteen ja siihen superponoidun sahajännitteen, ;', kuva 5 esittää muuntimen lohkokaavion, joka ohjaa epätahtikonetta, jonka resistans- ‘* sit mitataan automaattisesti ohjauslaitteella, . ’ “; kuva 6 esittää kuvan 5 mukaisen muuntimen ohjauslaitteen yksityiskohtaisen lohko- . *· *, 25 kaavion.The invention and its embodiments will now be described with reference to the examples in the accompanying drawings, in which: Figure 1 illustrates a conventional, more detailed equivalent circuit for an asynchronous machine, Figure 2 shows a reduced equivalent circuit for an asynchronous machine while the values are derived from the stator side. and the dependence of the dynamic main inductance LDm on the magnetizing direct current of the asynchronous machine, * · ·: Fig. 4 shows a phase voltage curve used as a test signal, comprising ·; * ·: DC voltage and superimposed saw voltage,; ' 5 shows a block diagram of a converter controlling an asynchronous machine whose resistances are automatically measured by a control device,. ''; Figure 6 shows a detailed block diagram of the converter control device of Figure 5. * · *, 25 charts.

i · · ·;*·: Koska staattorin ohmisen resistanssin Rs, vuotoinduktanssien Los ja LCTr ja pääin- duktanssin Lm määrittäminen normaalisti voidaan tehdä alussa selitettyjen prosessi-, vaiheiden 1), 2) ja 3) avulla, samoinkuin parametrien muuntaminen voidaan tehdä *;· ; staattorin puoleisiksi, kuvan 2 mukaan heittomerkein varustetuiksi parametreiksi, 30 kun edellytetään tehollinen kierrosten lukumäärä vaihetta kohti roottorin puolella, 5 115860 niin seuraavassa esitetään epätahtikoneen roottorin ohmisen resistanssin Rr määrittämiseksi tarvittavan neljännen vaiheen yksityiskohtainen selitys.i · · ·; * ·: Since the determination of the stator ohmic resistance Rs, the leakage inductances Los and LCTr and the main inductance Lm can normally be done by the process described in steps 1), 2) and 3), as well as the parameter conversion *; ·; 2, 115860, the following provides a detailed explanation of the fourth step required to determine the ohmic resistance Rr of the asynchronous machine.

Kuvan 2 mukaiseen pelkistettyyn vastinpiiriin viitaten pätee seuraava yhtälö U' (1) 5 jossa R’r on roottorin ohminen resistanssi muunnettuna staattorin puolelle, U’m on jännitehäviö pääinduktanssin L’m määräämän pääinduktanssin yli, ja I’sy on roottorin läpi kulkeva virta. Kulloisenkin suureen yllä oleva vaakaviiva tarkoittaa sitä, että käsitellään kompleksiarvoja.Referring to the reduced equivalent circuit of Fig. 2, the following equation U '(1) 5 applies where R'r is the ohmic resistance of the rotor converted to the stator side, U'm is the voltage drop across the main inductance L'm and I′sy is the current through the rotor. The horizontal line above each quantity means that complex values are being processed.

Lisäksi staattorin puolelle muunnetulle roottorin ohmiselle resistanssille pätee: ϋ r 10 = (2)In addition, for the stator-side modified rotor ohmic resistance the following holds: ϋ r 10 = (2)

Lr SMr S

Tässä yhtälössä Lr on sama kuin Lm + Los, ja s vastaa epätahtikoneen jättämää. Koska epätahtikoneen seisoessa jättämä s on 1, ja mittauksen tehdään käyttäen dynaamisia pääinduktansseja, voidaan osoittaa, että K = «',· (3) L Dm . 15 Dynaamiset induktanssit LDm ja L’Dm tunnetaan alussa selitetystä vaiheesta 3). Tun- • · · . tematon on R’r. Oletetaan, että LOT on likimain sama kuin puolet transientti- induktanssista L’s. Tässä neljännessä prosessin vaiheessa staattorin vaihekäämiin ’ . johdetaan vaihejännitteen Usa muodossa oleva testisignaali, joka kuvan 4 mukaan muodostuu tasajännitesignaalista ja siihen superponoidusta sahajännitesignaalista, ja '** * 20 tuloksena oleva staattorijännite Isa mitataan. Pääinduktanssin yli vaikuttava jännite- •’ häviö U’m voidaan ilmaista muodossa: V'm=Usa-RsIsu-jG>-L',lsa (4) ’. ·.' Tällöin staattorin puolelle muunnettuna roottorin virran osalta pätee Γν=τ„ cose (5) : * ·. 25 Tässä yhtälössä Θ on jännitteen U’m ja virran lsa välinen vaihe-ero. Yhtälön (4) ima- : ginaarisen osan ja reaaliosan välisen suhteen arctan-funktio antaa jännitteiden 6 115860 ϋsa ja U'n välisen vaihe-eron a. Kun jännitteen Usa ja virran Tm välinen vaihe-ero merkitään φ, niin θ = α + φ. Kulma φ voidaan määrittää diskreetin Fourier-muunnoksen avulla, tätä varten virrasta Isa otetut näytearvot kerrotaan kompleksilla e-funktiolla, jonka eksponenttina on virran Tsa taajuus ω, ja joka värähtelee samassa 5 vaiheessa testijännitteen kanssa. Näytearvot integroidaan numeerisesti kompleksiluvuksi, ja kulma φ saadaan muodostamalla tämän luvun reaaliosan ja imaginaarisen osan välisen suhteen arctan-funktio.In this equation, Lr is the same as Lm + Los, and s is equal to that left by the asynchronous machine. Since s is 1 when the asynchronous machine is stationary, and the measurement is made using the main dynamic inductances, it can be shown that K = «', · (3) L Dm. The dynamic inductances LDm and L'Dm are known from step 3) described initially. Tun- • · ·. it is R'r. Assume that the LOT is approximately the same as half the transient inductance at L's. In this fourth step of the process to the stator phase windings'. conducting a test signal in the form of a phase voltage Usa consisting of a dc voltage signal and a superimposed saw voltage signal as shown in FIG. 4, and measuring the resulting stator voltage Isa **. The voltage loss U'm acting over the main inductance can be expressed as: V'm = Usa-RsIsu-jG> -L ', lsa (4)'. ·. ' In this case, when converted to the stator side, the rotor current holds for Γν = τ „cose (5): * ·. 25 In this equation, Θ is the phase difference between the voltage U'm and the current lsa. The arctan function of the ratio of the ima- ginary part of the equation (4) to the real part gives the phase difference a of the voltages 6 115860 ϋsa and U'.When the phase difference between the voltage Usa and the current Tm is denoted φ, θ = α + φ . The angle φ can be determined by a discrete Fourier transform, for this purpose the sampled values of the current Isa are multiplied by a complex e-function exponentially of the frequency ω of the current Tsa, which oscillates in the same phase as the test voltage. The sample values are numerically integrated into a complex number, and the angle φ is obtained by generating the arctan function of the relation between the real and imaginary parts of this figure.

Kun summataan a ja φ, saadaan Θ ja siten yhtälön (5) mukaan virta I’sy. Koska kuvan 2 mukaisessa pelkistetyssä vastinpiirissä TJ'm ja 7ϊν ovat samassa vaiheessa, 10 saadaan R’ r suhteesta U’m/Fsy.By summing a and φ, we obtain Θ and hence, according to equation (5), the current I'sy. Since in the reduced equivalent circuit of Fig. 2 TJ'm and 7ϊν are in the same phase, R 'r is obtained from the ratio U'm / Fsy.

Siirrosvirran estämiseksi käytetään pientä kulmataajuutta ω. Liian pieni kulmataa-juus saattaa kuitenkin virran kulkemaan pääinduktanssin läpi, eikä roottorin ohmisen resistanssin läpi. On osoittautunut, että molemmat vaatimukset täytetään taajuudella, joka on nimellisen jättämätaajuuden fs alueella, tavallisesti alueella 1-8 Hz.A small angular frequency ω is used to prevent shift current. However, too little angular frequency causes current to pass through the main inductance and not through the ohmic resistance of the rotor. It has been found that both requirements are met at a frequency within the range of the nominal leftover frequency fs, usually between 1 and 8 Hz.

15 Lisäksi testisignaalin jännite on pidettävä pienenä tällä taajuudella, koska epätahti-koneen seisoessa sen impedanssi on pieni. Vaihtosuuntajan kytkinelementtien epälineaarisuudet ja kuolleet ajat tarkoittavat kuitenkin sitä, että sen lähtövirta ja siten myös epätahtikoneen staattorivirta eivät ole verrannollisia vaihtosuuntaajan ohjaus-jännitteeseen, eivätkä ohjausjännitteen referenssijännitteeseen, kun ohjausjännitettä 20 säädetään säätölaitteella ennalta asetetun arvon mukaisesti. Näin ollen vaihejänni-tettä ei voi johtaa pelkästään niittämällä virtaa Isa, mittaamatta vaihtosuuntaajan lähtöjännitettä tai vastaavasti vaihejännitettä lisänä olevan jänniteanturin avulla, ja mittaamatta samalla staattorin virtaa tai vastaavasti vaihevirtaa Isa. Ennen epätahti-: koneen ohmisten resistanssien ja induktanssien mittaamisen aloittamista määritetään .;··· 25 näin ollen vaihtosuuntaajan lähtöjännitteen eli epätahtikoneen tulojännitteen omi- . · : *. naiskäyrän riippuvuus ohjausjännitteen referenssiarvosta, ja jokaisen staattorivirranIn addition, the voltage of the test signal must be kept low at this frequency because the impedance of the asynchronous machine is low. However, the nonlinearities and dead times of the inverter switch elements mean that its output current, and thus also the stator current of the asynchronous machine, is not proportional to the inverter control voltage and the control voltage reference voltage when the control voltage is set in a preset value. Thus, the phase voltage cannot be derived by merely cutting current Isa without measuring the output voltage of the inverter or the phase voltage, respectively, with the aid of a voltage sensor, and without measuring the stator current or phase current Isa, respectively. Before starting the measurement of the ohmic resistances and inductances of an asynchronous machine; ··· 25 thus the inverter output voltage, that is, the asynchronous machine input voltage, equals. ·: *. dependence of the female curve on the reference voltage of the control voltage, and each stator current

Isa osalta tallennetaan poikkeama (virhe) ideaalitapausta edustavasta suorasta omi-naiskäyrästä. Tätä poikkeamaa käytetään testisignaalin määräävän ohjausjännitteen referenssiarvon automaattista korjausta varten.For Isa, the deviation (error) from the direct characteristic curve representing the ideal case is recorded. This offset is used for the automatic correction of the reference value of the control voltage that determines the test signal.

: ” : 30 Testisignaalin Usa määräämän staattorin virrassa olevan tasavirran amplitudi johde- ' . taan vertailemalla dynaamisen pääinduktanssin LDm ominaiskäyrän riippuvuutta ... magnetointivirrasta Im staattisen pääinduktanssin Lm vastaavaan ominaiskäyrään.: ": 30 The amplitude of the DC current in the stator current determined by the test signal Usa is conductive. by comparing the dependence of the characteristic curve of the dynamic main inductance LDm ... with the corresponding characteristic of the static main inductance Lm.

’ ·;·* Nämä ominaiskäyrät on esitetty kuvassa 3, jolloin pistekatkoviiva edustaa staattista :, · | pääinduktanssia LDm magnetointivirran Im funktiona. Staattinen induktanssi Lm on 35 määritelty origosta magnetointikäyrän toimintapisteeseen vedetyn suoran kaltevuus- 7 115860 kulmana, eli suhteen Om/Im avulla, jossa Orn[Vs] on magneettivuo. Dynaaminen induktanssi, jota myös sanotaan differentiaali-induktanssiksi, vastaa magnetointikäy-rän kaltevuutta ennalta määrätyssä pisteessä. Dynaaminen induktanssi sinänsä voidaan ilmaista muodossa: 5 + (6) m'·; · * These characteristics are shown in Figure 3, where the dotted dash represents a static:, · | the main inductance LDm as a function of the magnetization current Im. The static inductance Lm is defined by 35 as the angle of the straight slope drawn from the origin to the action point of the magnetization curve, i.e., by the ratio Om / Im, where Orn [Vs] is the magnetic flux. Dynamic inductance, also called differential inductance, corresponds to the slope of the magnetization curve at a predetermined point. Dynamic inductance itself can be expressed as: 5 + (6) m

Jo mainitun mittausprosessin vaiheessa 3) mitattiin transienttinen dynaaminen induktanssi L’Dm, jota käytettiin arvon LDm laskemiseen. Näiden arvojen perusteella on myös kaikki muut arvot ilmaistava dynaamisina arvoina. Kun otetaan huomioon yhtälö (3), syntyy kuitenkin ongelma, että R’r on määritettävä suhteesta U’m/Tsy. 10 Yhtälön (4) mukaan U’m riippuu mm. suureesta L’s. L’s on kuitenkin staattinen induktanssi, ja koska ei tiedetä miten tämä staattinen induktanssi jakaantuu vuotoin-duktanssien Lös ja LOT kesken, niin ei myöskään pystytä laskemaan transienttista dynaamista induktanssia L’Ds. Roottorin ohmisen resistanssi täydellisen tarkkaa laskemista varten tulisi kuitenkin käyttää transienttista dynaamista induktanssia L’Ds 15 staattisen induktanssin L’s sijasta. Tämän ongelman ratkaisemiseksi mittaus tehdään tasavirralla, jolla staattinen pääinduktanssi Lm on yhtä suuri kuin dynaaminen pääin-duktanssi LDm. Staattinen transientti-induktanssi L’s voidaan sinänsä ilmaista muodossa: L\=K + U,- TTT- (?) (Tr /*". 20 ja dynaaminen transientti-induktanssi L’Ds sinänsä muodossa: L'os=LDm + Las- (8) ! Kun LDm ja Lm ovat yhtä suuret, L’s on yhtä suuri kuin L’Ds. Tämä tarkoittaa sitä, että kun kuvan 3 mukainen magnetointivirta valitaan sopivasti, niin induktanssin L’s määritettyä arvoa voidaan käyttää dynaamisen induktanssin L’Ds arvona.In step 3) of the measurement process already mentioned, the transient dynamic inductance L'Dm was used to calculate the value LDm. Based on these values, all other values must also be expressed as dynamic values. However, given equation (3), the problem arises that R'r must be determined from the ratio U'm / Tsy. 10 According to equation (4), U'm depends on mm. magnify L's. However, L's is a static inductance, and since it is not known how this static inductance is distributed between the leakage ductances L0s and LOTs, neither can the transient dynamic inductance L'Ds be calculated. However, for a perfectly accurate calculation of the ohmic resistance of the rotor, transient dynamic inductance L'Ds 15 should be used instead of static inductance L's. To solve this problem, the measurement is made with a direct current at which the static main inductance Lm is equal to the dynamic main inductance LDm. The static transient inductance L's can be expressed as such: L \ = K + U, - TTT- (?) (Tr / * ". 20) and the dynamic transient inductance L'Ds as such: L'os = LDm + Las- ( 8) When LDm and Lm are equal, L's is equal to L'Ds, which means that when the excitation current of Fig. 3 is suitably selected, the determined value of inductance L 'can be used as the value of dynamic inductance L'Ds.

; ‘' ‘; 25 Kuvassa 3 pistekatkoviiva-käyrä esittää dynaamisen pääinduktanssin LDm ja eheällä * . viivalla piirretty käyrä esittää staattisen pääinduktanssin Lm eri virran amplitudeilla epätahtikoneessa, jonka nimellinen ulostuloteho on 7,5 kW, käyttöjännite 380 V, ja ' * toimintataajuus 50 Hz. Käyrät risteävät pisteessä, joka on likimain 40 % nimellisestä : magnetointivirrasta Imn, joka on 14,64 A. Tässä pisteessä dynaaminen induktanssi ja 30 staattinen pääinduktanssi ovat yhtä suuret. Tämä tarkoittaa sitä, että roottorin ohmi- 8 115860 sen resistanssin mittausta varten virran Isa tasavirta tulisi asettaa likimain arvoon 40 % nimellisestä magnetointivirrasta Imn.; '' '; 25 In Figure 3, the dotted dashed curve shows the dynamic main inductance LDm and the integer *. the dashed line represents the main static inductance Lm at different current amplitudes in an asynchronous machine with a nominal output power of 7.5 kW, an operating voltage of 380 V, and an operating frequency of 50 Hz. The curves intersect at a point approximately 40% of the rated: excitation current Imn, which is 14.64 A. At this point, the dynamic inductance and 30 static main inductance are equal. This means that for measuring the resistance of the rotor ohmic resistance, the DC current of Isa should be set to approximately 40% of the nominal excitation current Imn.

Seuraavassa viitataan kuviin 5 ja 6. Kuvan 5 mukainen vaihtosuuntaaja säätää kolmivaiheisen epätahtikoneen 1 pyörimisnopeutta. Tätä varten se käsittää tasasuun-5 taajasillan 3, jota syötetään kolmivaiheisesta verkkovirrasta 2, ja tasajännitevälipii-rin 4, joka käsittää kuristinkäämin 5 ja tasoituskondensaattorin 6. Tasoituskonden-saattorin 6 rinnalle on järjestetty ohminen jännitteenjakaja 7, jonka väliotosta otetaan pienempi jännite kolmivaiheiseen vaihtosuuntaajasiltaan syötetyn tasajännitteen mittausarvona, jolloin vaihtosuuntaajassa on transistorit, joilla kulloinkin on rinnan-10 kytketyt vastakkaissuuntaiset diodit, jolloin mainittu pienempi jännite syötetään säätäjän 11 komparaattorille analogia/digitaali-muuntimen 9 ja säätöyksikön 10 kautta, jolloin komponentit 9, 10 ja 11 muodostavat yhdessä vaihtosuuntaajan 8 säätölaitteen. Virta-anturi 12 on kytketty epätahtikoneen 1 jokaiseen kaapeliin. Jokainen virta-anturi 12 johtaa analogia/digitaali-muuntimelle 9 mittausarvon vaihe-15 virroista Ia, Ib ja Ic, jotka kulkevat epätahtikoneen 1 vaihekäämien a, b ja c läpi. Yhdessä säätöyksikön 10 ja virta-antureiden 12 kanssa analogia/digitaali-muunnin 9 muodostaa virranmittauslaitteen 13, joka on esitetty kuvassa 6. Epätahtikoneen seistessä, kun käämien a, b ja c ohmiset resistanssit ja induktiivisuudet ja vastaavasti induktanssit mitataan, vaihevirroilla Ib ja Ic on sama vaihe kuin virralla Ia, mutta nii-20 den amplitudi on vain puolet vaihevirran Ia amplitudista. Kolmen vaihevirran Ia - Ic perusteella virranmittauslaite 13 laskee staattorin virran 7(u, joka vastaavasti vastaa vaihevirtaa Ia, verrannollisuuskerrointa lukuunottamatta. Staattorivirta Tsa syötetään • t funktioyksikölle 14, joka staattorivirran 7sa perusteella laskee sen amplitudinpa li- "‘, säksi myös sen vaihe-eron φ vaiheekäämiin testisignaalina johdettuun jännitteeseen 25 Vsanähden. Tätä varten funktioyksiössä 14 otetaan näytteitä staattorivirrasta 7.fl.Referring now to Figures 5 and 6. The inverter of Fig. 5 controls the rotational speed of a three-phase asynchronous machine 1. To this end, it comprises a rectifier-5 frequency bridge 3 supplied from a three-phase mains current 2 and a DC voltage intermediate circuit 4 comprising a choke coil 5 and a smoothing capacitor 6. An ohmic voltage divider 7 is provided adjacent as a measurement value, the inverter having transistors having parallel parallel diodes connected in parallel, wherein said lower voltage is supplied to the comparator of the regulator 11 via an analog / digital converter 9 and a control unit 10, whereby the components 9, 10 and 11 together form The current sensor 12 is connected to each cable of the asynchronous machine 1. Each current sensor 12 transmits to the analog / digital converter 9 a measured value of phase-15 currents Ia, Ib and Ic passing through phase windings a, b and c of the asynchronous machine 1. Together with the control unit 10 and the current sensors 12, the analog / digital converter 9 forms the current measuring device 13 shown in Figure 6. With the asynchronous machine standing, the ohmic resistances and inductances of the coils a, b and c and the inductances respectively are phase like current Ia, but the amplitude of both is only half the amplitude of phase current Ia. Based on the three phase currents Ia-Ic, the current measuring device 13 calculates the stator current 7 (u, which corresponds to the phase current Ia, except for the proportional factor.) The stator current Tsa is φ For a voltage applied to the phase windings of 25 Vs, the stator current 7.fl is sampled.

v . Näytearvot kerrotaan kompleksisella e-funktiolla, jonka eksponentti sisältää virran " * lsa taajuuden ω = 2π fs, ja jonka värähtely on samassa vaiheessa virran 7 kanssa,v. The sample values are multiplied by a complex e-function whose exponent contains the frequency ω = 2π fs of the current "* lsa, and whose oscillation is in phase with the current 7,

Iti ' jolloin Uref määrää tämän värähtelyn ja fs on epätahtikoneen 1 testi- eli jättämätaa- • a · ' juus. Näytearvot integroidaan numeerisesti kopleksiluvuksi. Vaihe-ero φ lasketaan 30 muodostamalla reaaliosan ja imaginaarisen osan välinen osamäärä ja muodostamalla : ': tämän osamäärän arctan-funktio. Roottorin ohminen resistanssi Rr lasketaan sen jäl- keen funktioyksikössä staattorivirran 7sa amplitudin, vaihe-eron φ, jättämätaajuuden ' . fs ja aiemmin määritettyjen parametrien Rs ja L’ s perusteella.The time 'where Uref determines this oscillation and fs is the test, or not,' 'of the asynchronous machine 1. The sample values are numerically integrated into a complex number. The phase difference φ is calculated by constructing the quotient between the real and the imaginary part and generating: ': the arctan function of this quotient. The ohmic resistance Rr of the rotor is then calculated in the function unit by the amplitude of the stator current 7sa, the phase difference φ, the left frequency '. fs and previously defined parameters Rs and L 's.

Jotta ennalta varmistettaisiin, että haluttu virtaa Ia vastaava staattorivirta Isa määri-; ’·. 35 tetään oikealla testisignaalin muodostavalla vaihejännitteellä, riippumatta vaihto- suuntaajan 8 epälineaarisuuksista ja kuolleista ajoista, kun jännite jälleen määrite- • 9 115860 tään vastaavan referenssijännitteen Uret avulla, joka syötetään säätäjään 11, niin vaihtosuuntaajan 8 virta-jännite -ominaiskäyrän muodostamisen yhteydessä määritetyt poikkeama- tai korjausarvot tallennetaan taulukkomuotoon virankorjausfunk-tioyksikköön 16 staattorivirrasta Isa riippuvina. Tasajännitesignaalikomponentti 5 (noin 40 % nimellisestä magnetoi nti virrasta) asetetaan funktioyksikössä 17 nimellisen magnetointivirran Imn perusteella ja ennalta määrätystä staattorin ohmisesta resistanssista riippuen, ja testisignaaligeneraattorissa 18 tasajännitesignaaliin superpo-noidaan sahajännite, kuten kuvassa 4 on esitetty, jonka taajuus on sama kuin jättä-mätaajuus fs, ja sen jälkeen sitä korjataan virankorjausfunktioyksikössä 16 mitatun 10 staattorivirran Isa perusteella, niin että tuloksena on vaihtosuuntaajan 8 ohjausjän-nitteen oikea referenssiarvo Uref, sekä näin ollen myös staattorivirtaa Isa vastaava vaihejännite Usa.To pre-verify that the stator current Isa corresponding to the desired current Ia is determined; '·. 35 is determined by the correct phase voltage generating the test signal, irrespective of the nonlinearities and dead times of inverter 8, when the voltage is again determined by the corresponding reference voltage Uret supplied to the regulator 11, either the current voltage characteristic or the correction values are stored in tabular form in the function correction function unit 16 as a function of the stator current Isa. The DC signal component 5 (about 40% of the nominal excitation current) is set in the function unit 17 based on the nominal excitation current Imn and a predetermined stator ohmic resistance, and the test signal generator 18 superimposes the saw frequency, , and thereafter corrected on the basis of the stator current Isa 10 measured in the power correction function unit 16, so that the correct reference value Uref of the control voltage of the inverter 8 is obtained, and thus also the phase voltage Usa corresponding to the stator current Isa.

Kun oikea referenssiarvo Uref ja näin ollen myös vaihejännite Usa on määritetty, ohjausyksikkö 10 tai ohjausyksikköön 10 sisältyvä funktioyksikkö 15 laskee jännite-15 häviön U'm yhtälön (4) mukaan, ja kun kulma Θ on määritetty kulman φ avulla, funktioyksikössä 15 lasketaan roottori virta 7'vv yhtälön (5) mukaan, ja roottorin ohminen resistanssi R’r lasketaan yhtälön (1) perusteella yhtälöiden (4) ja (5) avulla, ja roottorin ohminen resistanssi Rr lasketaan edeltä käsin määritettyjen induktanssien perusteella yhtälön (3) mukaan.When the correct reference value Uref and hence the phase voltage Usa is determined, the control unit 10 or the function unit 15 contained in the control unit 10 calculates the voltage-15 loss U'm according to equation (4), and when angle Θ is determined by angle φ 7'vv according to equation (5), and the rotor ohmic resistance R'r is calculated from equation (1) by equations (4) and (5), and the rotor ohmic resistance Rr is calculated from predefined inductances according to equation (3).

20 Kuvassa 4 esitetty testisignaali on esitetty sahajännitesignaalina, mutta se voi myös olla sakarapulssin tai siniaallon muotoinen, ja sitä voidaan syöttää, kunnes tuloksena , oleva staattorivirta on stabiloitunut, eli kunnes vaihe-ero φ ja staattorin virran amp- • 1 1 ’ · ·; 1 litudi Isa on stabiloitunut. Jakso, jonka aikana testisignaalia syötetään, on noin 5 se- • f · m·1 kuntia, mutta se riippuu kuitenkin epätahtikoneen koosta.The test signal shown in Figure 4 is represented as a saw voltage signal, but may also be in the form of a pulse pulse or a sine wave, and may be supplied until the resulting stator current is stabilized, i.e., until the phase difference φ and the stator current amp; 1 lith Father is stabilized. The period during which the test signal is applied is about 5 seconds • f · m · 1, but it depends on the size of the asynchronous machine.

25 Suoritettaessa keksinnön mukaista mittausprosessia epätahtikoneella, jonka teho on 7,5 kW, käyttöjännite 380 V ja toimintataajuus 50 Hz, antoi seuraavat arvot kolmen • I » alussa kuvatun vaiheen aikana: Rs = 0,65 Ω, L’s = 8,3 mH, ja L’Dm = 88,7 mH. Tä- tl· män perusteella laskettiin dynaamiseksi induktanssiksi LDm = 92,7 mH. Roottorin muunnetun ohmisen resistanssin määrittämiseksi testisignaalin Usa taajuudeksi ase-’ ·’ 30 tettiin nimellinen jättämätaajuus fs = 2 Hz. Yirheenkorjaus-funktioyksikössä 16 teh- :dyn korjauksen jälkeen testisignaalin Usa suuruus oli 21 V. Laskennan jälkeen vai-:··· he-ero φ = -0,226 rad, ja staattorivirran amplitudi Isa = 20,4 A. Resistanssin R’r . · · 1. osalta tämä johti arvoon 0,39 Ω, ja yhtälön (3) mukaan saatiin arvo Rr = 0,44 Ω.In carrying out the measurement process of the invention with an asynchronous machine of 7.5 kW, a operating voltage of 380 V and an operating frequency of 50 Hz, the following values were obtained during the three steps described at the beginning: Rs = 0.65 Ω, L's = 8.3 mH, and L'Dm = 88.7 mH. Based on this, the dynamic inductance was calculated to be LDm = 92.7 mH. In order to determine the transformed ohmic resistance of the rotor, the test signal Usa was set to a frequency of · · · 30, with a nominal left frequency of fs = 2 Hz. In the error correction function unit, after a 16-factor correction, the magnitude of the test signal Usa was 21 V. After the calculation, the step: ··· he difference φ = -0.226 rad, and the stator current amplitude Isa = 20.4 A. Resistance R′r. For · 1, this resulted in a value of 0.39 Ω, and according to equation (3), a value of Rr = 0.44 Ω was obtained.

• Roottorin ohmisen resistanssin oikeaan arvoon 0,45 Ω verrattuna virhe oli noin 2,3 :>’· ί 35 %, joka on tyypillinen arvo tällä menetelmällä, ja joka on riittävän tarkka vaihto- :. ·: suuntaajalle kenttäsuuntautuneella ohjauksella, kuten käsillä olevassa tapauksessa.• Compared to the correct value of the rotor ohmic resistance of 0.45 Ω, the error was about 2.3:> '· ί 35%, which is a typical value by this method and is sufficiently accurate to exchange:. ·: For the inverter with field-oriented guidance, as in the present case.

10 1 1 5 8 6 010 1 1 5 8 6 0

Roottorin ohminen resistanssi RTi, joka on määritetty ennalta määrätyssä lämpötilassa Ti voidaan laskea uudestaan ohmiseksi resistanssiksi RT2 toisessa lämpötilassa T2 yhtälön (9) avulla.The ohmic resistance RT1 of the rotor, determined at a predetermined temperature T1, can be recalculated to the ohmic resistance RT2 at another temperature T2 by equation (9).

+ KT+ CT

Rt1 = Rtx'1\^Tt (9) 5 Tässä yhtälössä KT on materiaalivakio (esimerkiksi kuparilla KT = 235, kun toimin-talämpötilat T! ja T2 mitataan °C:ina).Rt1 = Rtx'1 \ ^ Tt (9) 5 In this equation, KT is a material constant (for example, copper KT = 235 when the operating temperatures T1 and T2 are measured in ° C).

Yhtälössä (9) oletetaan kuitenkin, että tunnetaan toinen lämpötila T2, mutta näin ei kuitenkaan aina ole. Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan kuitenkin määrittää roottorin ohminen resistanssi epätahtikoneen lyhyen seisokin aikana lämpötilaa 10 tuntematta. 1 * · » 115860 11However, equation (9) assumes that another temperature T2 is known, but this is not always the case. However, the method of the invention can determine the ohmic resistance of a rotor during a short shutdown of an asynchronous machine without knowing the temperature. 1 * · »115860 11

Fysikaalisten yksiköiden luetteloList of physical units

Usa Testisignaali, vaihejännite, staattorijänniteUsa Test signal, phase voltage, stator voltage

Isa Vaihevirta, staattorivirta, vaihesignaaliFather Phase current, stator current, phase signal

Ia, Ib, Ic Staattorin vaihevirratIa, Ib, Ic Stator phase currents

Um Jännite pääinduktanssin yliUm Voltage over main inductance

Im MagnetointivirtaIm magnetizing current

Imn Nimellinen magnetointivirtaImn Rated magnetisation current

Isy Roottorin virtaIsy Rotor Power

Rs Staattorin ohminen resistanssiRs Ohmic resistance of the stator

Rr Roottorin ohminen resistanssiRr Ohmic resistance of the rotor

Uref ReferenssijänniteUref Reference voltage

Lm Staattinen pääinduktanssiLm Static main inductance

Lom Dynaaminen pääinduktanssiLom Dynamic master inductance

Ls Staattorin induktanssi (Lm + L0S) Lös Staattorin vuotoinduktanssi L’m Muunnettu pääinduktanssi L’Dm Muunnettu dynaaminen pääinduktanssi L’Ds Muunnettu dynaaminen transientti-induktanssi L’s Muunnettu transientti-induktanssi (Las + Lor) U’m Jännitehäviö muunnetun pääinduktanssin yli I’m Virta muunnetun pääinduktanssin läpi I’sy Muunnettu roottorin virta , R’r Muunnettu roottorin resistanssi 0 Suureiden U'm ja Tm välinen vaihe-ero :* (X Suureiden Um ja U'm välinen vaihe-ero • : φ Suureiden Usa ja Isii välinen vaihe-ero ': ‘ · ω Kulmanopeus 2π fs ; . fs Testitaajuus tai nimellinen jättämätaajuus, vastaavasti ; f: s JättämäLs Stator Inductance (Lm + L0S) Lös Stator Leakage Inductance L'm Converted Main Inductance L'Dm Converted Dynamic Main Inductance L'Ds Converted Dynamic Transient Inductance L's Converted Transient Inductance (Las + Lor) U'm Voltage Overduct Current through transformed main inductance I'sy Converted rotor current, R'r Converted rotor resistance 0 Phase difference between U'm and Tm: * (X Phase difference between Um and U'm •: φ Usa and Isii phase difference ':' · ω Angular velocity 2π fs;. fs Test frequency or nominal miss frequency, respectively; f: s

Om Päävuo , ·. T i, T2 Epätahtikoneen käyttölämpötilat I * RT1, RT2 Ohmiset resistanssi eri käyttölämpötiloissa Κχ Roottorin johdinmateriaalin materiaalivakio t · i > »Om Main Flow, ·. T i, T2 Asynchronous machine operating temperatures I * RT1, RT2 Ohmic resistance at various operating temperatures materiaal Material constant of rotor conductor material t · i> »

Claims (6)

1. Förfarande för automatisk mätning av den ohmska rotorresistansen (Rr) i en asynkronmaskin (1), vilken styrs via en växelriktare (8) samtidigt som den päverkas av ett icke-roterande fält, kännetecknat av att förfarandet innefattar steg, i vilka 5 a) man mäter den ohmska statorresistansen (Rs), läckinduktanserna (Los, Lor) och huvudinduktansen (Lm) i asynkronmaskinen, b) man leder en testsignal (Usa) genererad av en förutbestämd likspänning med en pä denna superponerad växelspänningssignal tili en faslindning (a) hos asynkronmaskinen, varvid växelspänningssignalens frekvens ungefär motsvarar den nominella 10 eftersläpningsfrekvensen (fs) hos asynkronmaskinen, c) man mäter amplituden och fasen (φ) hos den av testsignalen genererade fassigna-len (Isa), och d) man kalkylerar den ohmska rotorresistansen (Rr) pä mätvärdena enligt stegen a) och c). 15A method for automatically measuring the ohmic rotor resistance (Rr) of an asynchronous machine (1) controlled by an inverter (8) while being actuated by a non-rotating field, characterized in that the method comprises steps in which ) measuring the ohmic stator resistance (Rs), leakage inductances (Los, Lor) and main inductance (Lm) in the asynchronous machine; of the asynchronous machine, the frequency of the AC voltage signal approximately equal to the nominal lag frequency (fs) of the asynchronous machine, (c) measuring the amplitude and phase (φ) of the phase signal generated by the test signal (Isa), and d) ) on the measured values according to steps a) and c). 15 2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att man först definierar den tili statorsidan transformerade ohmska rotorresistansen (R'r), och rotoms egentliga ohmska resistans (Rr) kalkyleras pä mätvärdena enligt stegen a) och c).Method according to claim 1, characterized in that first the ohmic rotor resistance (R'r) transformed to the stator side is defined, and the actual ohmic resistance (Rr) of the rotor is calculated on the measurement values according to steps a) and c). 3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att växelspänningssignalens frekvens (fs) är inom omrädet 1 - 8 Hz. *’ 20Method according to claim 1 or 2, characterized in that the frequency of the alternating voltage signal (fs) is in the range 1 - 8 Hz. * '20 4. Förfarande enligt nägot av föregäende patentkrav 1-3, kännetecknat av att ‘ likspänningssignalen är likspänning som väljs sä att den likström den alstrar är '. · mindre är hälften av asynkronmaskinens (1) nominella magnetiseringsström (Imn).Method according to any of the preceding claims 1-3, characterized in that 'the direct current signal is a direct current selected so that the direct current it generates is'. · Less than half of the nominal magnetization current (Imn) of the asynchronous machine (1). 5. Förfarande enligt patentkrav 4, kännetecknat av att likströmmens amper- ,·; ·, mängd väljs sä att den dynamiska huvudinduktansen (LDm) är ungefär lika stor som > > · 25 asynkronmaskinens (1) statiska huvudinduktans (Lm). 1 4 j5. A method according to claim 4, characterized in that the amperage current of the DC current; ·, Quantity is chosen so that the dynamic main inductance (LDm) is about the same as>> · 25 the static main inductance (Lm) of the asynchronous machine (1). 1 4 j 6. Förfarande enligt nägot av föregäende patentkrav 1-5, kännetecknat av att : testsignalen är en fasspänning (Usa), vars referens (Uref) ställs in pä basis av en tidi- gare mätt, i ett minne lagrad karakteristisk kurva, varvid den karakteristiska kurvan beskriver förhällandet mellan fasströmmen (Isa) och referensen.Method according to any of the preceding claims 1-5, characterized in that: the test signal is a phase voltage (Usa), whose reference (Uref) is set on the basis of a previously measured, in a memory stored characteristic curve, wherein the characteristic the curve describes the relationship between the phase current (Isa) and the reference.
FI991966A 1998-09-17 1999-09-16 Method for automatic measurement of ohmic resistance of an asynchronous machine rotor FI115860B (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19842540 1998-09-17
DE1998142540 DE19842540C2 (en) 1998-09-17 1998-09-17 Method for the automatic measurement of the ohmic rotor resistance of an asynchronous machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI19991966A FI19991966A (en) 2000-03-17
FI115860B true FI115860B (en) 2005-07-29

Family

ID=7881236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI991966A FI115860B (en) 1998-09-17 1999-09-16 Method for automatic measurement of ohmic resistance of an asynchronous machine rotor

Country Status (4)

Country Link
CN (1) CN1125347C (en)
DE (1) DE19842540C2 (en)
FI (1) FI115860B (en)
GB (1) GB2341690B (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5107581B2 (en) * 2007-01-12 2012-12-26 三菱電機株式会社 Electric vehicle control device
CN101470143B (en) * 2007-12-27 2011-01-12 深圳创维-Rgb电子有限公司 Apparatus and method for on-line resistance measurement
EP2270523B1 (en) * 2009-07-03 2012-08-29 ABB Oy Estimation of parameters of an induction machine
CN101833041B (en) * 2010-02-10 2012-09-05 上海奥波电子有限公司 Method for detecting resistance of DC permanent magnet brush motor
WO2012000507A1 (en) 2010-06-29 2012-01-05 Vestas Wind Systems A/S Permanent magnet generator inductance profile identification
US8988035B2 (en) * 2012-12-19 2015-03-24 Eaton Corporation System for determining a magnetizing curve and rotor resistance of an induction machine and method of making same
CN104808026B (en) * 2015-05-11 2017-06-16 苏州博众精工科技有限公司 A kind of liftable transport establishment
CN117250498A (en) * 2022-06-10 2023-12-19 谷轮环境科技(苏州)有限公司 Method and device for detecting parameters of motor

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3034251A1 (en) * 1980-09-11 1982-04-15 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE RUNNING RESISTANCE OF AN ASYNCHRONOUS MACHINE
DE3034275A1 (en) * 1980-09-11 1982-04-22 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München DEVICE FOR DETERMINING THE PARAMETER VALUES FOR STANDAL RESISTANCE, MAIN INDUCTIVITY AND SPREADING INDUCTIVITY OF AN ASYNCHRONOUS MACHINE
DE3617452A1 (en) * 1986-05-23 1987-11-26 Klein Schanzlin & Becker Ag Method for monitoring an asynchronous machine
DE4222304A1 (en) * 1992-07-08 1994-01-13 Lust Electronic Systeme Gmbh Sensor-less determination of load torque and time curve of slip in converter-controlled asynchronous motor - measuring voltage and current, determining equivalent inductance and resistance, measuring current, voltage and slip of unloaded motor and generating equation using inductance at zero slip
DE4434749A1 (en) * 1994-09-29 1996-04-04 Lust Antriebstechnik Gmbh Method for determining the electrical parameters of asynchronous motors
US5689169A (en) * 1995-03-10 1997-11-18 Allen-Bradley Company, Inc. Transient inductance identifier for motor control

Also Published As

Publication number Publication date
DE19842540C2 (en) 2001-01-11
FI19991966A (en) 2000-03-17
DE19842540A1 (en) 2000-04-13
GB9921956D0 (en) 1999-11-17
GB2341690A (en) 2000-03-22
CN1247988A (en) 2000-03-22
CN1125347C (en) 2003-10-22
GB2341690B (en) 2003-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6774664B2 (en) Method for automated measurement of the ohmic rotor resistance of an asynchronous machine
US7577545B2 (en) Method and system for estimating rotor angular position and rotor angular velocity at low speeds or standstill
EP1944860B9 (en) A method for sensorless estimation of rotor speed and position of a permanent magnet synchronous machine
US7800337B2 (en) Control apparatus for AC rotary machine and method for measuring electrical constant of AC rotary machine using the control apparatus
EP1808956B1 (en) Driving apparatus and driving system for electric motor
JP2708408B2 (en) Control device of voltage control type vector control inverter
CA2142624A1 (en) Induction motor speed control having improved sensing of motor operative conditions
US5936377A (en) Method and apparatus for correction of the flux direction of the modelled flux in a field-oriented rotating field-machine without any sensors, down to zero frequency
EP0117514A2 (en) Method for controlling induction motor and apparatus therefor
US20040036441A1 (en) Method and device for correcting estimated speed of induction motor and its device
US7072790B2 (en) Shaft sensorless angular position and velocity estimation for a dynamoelectric machine based on extended rotor flux
FI115860B (en) Method for automatic measurement of ohmic resistance of an asynchronous machine rotor
JP3707528B2 (en) AC motor control method and control apparatus therefor
JPH01214780A (en) Method and apparatus for determining rotor impedance for rotary magnetic field machine
US9294018B2 (en) Electric motor control device
JP2580101B2 (en) Method of setting control operation constants for induction motor control system
JP5146925B2 (en) Induction motor control device and motor constant measurement calculation method thereof
JPH07170799A (en) Method and apparatus for controlling a.c. motor and correcting method for motor current
JP2002272195A (en) Synchronous motor control device
JPH1080180A (en) Control method and equipment of synchronous motor
JPS6159071B2 (en)
GB2574416A (en) A method and an apparatus for determining a temperature of a rotor
JP2004104935A (en) Motor controller
JP3118940B2 (en) Induction motor vector control device
JPS6255396B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 115860

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed