FI96371C - Menetelmä verkkovaihtosuuntaajan kautta siirrettävän tehon säätämiseksi - Google Patents
Menetelmä verkkovaihtosuuntaajan kautta siirrettävän tehon säätämiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI96371C FI96371C FI942255A FI942255A FI96371C FI 96371 C FI96371 C FI 96371C FI 942255 A FI942255 A FI 942255A FI 942255 A FI942255 A FI 942255A FI 96371 C FI96371 C FI 96371C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- inverter
- voltage
- torque
- vvvs
- current
- Prior art date
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
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/30—Direct torque control [DTC] or field acceleration method [FAM]
-
- 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
- H02P21/22—Current control, e.g. using a current control loop
-
- 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
- H02P21/24—Vector control not involving the use of rotor position or rotor speed sensors
- H02P21/28—Stator flux based control
- H02P21/30—Direct torque control [DTC] or field acceleration method [FAM]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
96371
Menetelmä verkkovaihtosuuntaajan kautta siirrettävän tehon säätämiseksi Tämän keksinnön kohteena on menetelmä verkkovaih-5 tosuuntaajan kautta siirrettävän tehon säätämiseksi, kun verkkovaihtosuuntaaja on liitetty toisaalta tasajännitevä-lipiiriin ja toisaalta kuristimien kautta n-vaiheiseen vaihtojänniteverkkoon, jonka jännitteen taajuuteen ja amplitudiin verkkovaihtosuuntaaja ei yksin voi vaikuttaa, ja 10 kun verkkovaihtosuuntaajassa on n haaraa asianomaisine kytkimineen ja se on sovitettu siirtämään sähkötehoa molempiin suuntiin n-vaiheisen vaihtojänniteverkon ja tasa-jännitevälipiirin välillä.
Edeltävän mukaisesti keksinnön kohteena on menetel-15 mä verkkovaihtosuuntaajan säätämiseksi, joka on kytketty vaihtojänniteverkon ja toisaalta tasajännitevälipiirin väliin. Tyypillisesti tämä tasajännitevälipiiri syöttää puolestaan vaihtosuuntaajaa, joka syöttää yhtä tai useampaa sähkömoottoria. Tällaisessa järjestelyssä teho syöte-20 tään tavanomaisimmin sähköverkosta moottoriin, mutta esimerkiksi moottoria jarrutettaessa saattaa syntyä tilanteita, joissa on tarpeen siirtää sähköenergiaa myös kuormasta tasajännitevälipiirin kautta sähköverkkoon.
Teoreettisesti edellä kuvattua tilannetta voidaan 25 havainnollistaa oheisen piirustuksen kuviossa 1 esitetyllä kaaviokuvalla samoin kuin piirustuksen kuviossa 2 esitetyllä osoitinpiirroksella. Sähköverkossa olevan vaihtosäh-kömotorisen voiman voidaan ajatella syntyvän sähköverkkoa syöttävissä generaattoreissa, kun generaattorin akselilla 30 sijaitseva magneettivuo pyörii generaattorissa olevan kää-; mityksen ympäröimänä. Generaattorin käämeihin syntyvä jän nite voidaan ilmaista kaavan (1) avulla.
Uv = ^ (1) dt
Vastaavasti jännitteen generoima vuo saadaan integroimalla 2 96371 jännitettä ajan suhteen kaavan (2) mukaisesti.
Yv = Jllvdt + J/ö (2)
Mikäli jännitevektorin pituus abs (Uv) on kutakuinkin vakio, myös vuovektorin pituus abs (Vv) on vakio. Vaihtosäh-köjärjestelmän tyypillisesti karakterisoivana suureena 5 oleva jännite kuvaa siten myös yksikäsitteisesti sen generoiman vuon, kun vektoreiden kulmataajuus on määritelty. Kuten kuviossa 2 on esitetty, vuo Vv on 90°:n vaihesiir-rossa jännitteeseen Uv nähden.
Kytkettäessä edellä kuvattuun vaihtojänniteverkon 10 sähkömotoriseen voimaan toinen sähkömotorinen lähde, jonka jännite on Uvvs kuristimen L välityksellä, kuten kuviossa 1 on esitetty, voidaan näiden kahden järjestelmän välillä siirtyvä pätöteho kuvata yhtälön (3) avulla.
P = -^^sin6 (3) X" , jossa X= gjL. Yhtälöstä (3) havaitaan, että tehon siirron 15 edellytyksenä kahden sähkömotorisen voiman välillä on jän-nitevektoreiden välinen kulmaero δ, joka ilmenee myös kuviosta 2 .
Tunnetusti teho P on ilmaistavissa vääntömomentin ja kulmanopeuden tulona. Edellä kuvatussa tapauksessa kul-20 manopeutena ω on vaihtojänniteverkon vaihtosähkömotorisen voiman taajuuden perusteella laskettava kulmanopeuden arvo. Momentti voidaan määrittää tunnetun kaavan (4) perusteella .
|x| = \γνχ±\ (4) Näin on määritelty yhteys vaihtosähkömoottorien teoriassa 25 hyödynnettävän yhtälön (4) ja sähkönsiirtoteoriassa hyödynnettävän tehoyhtälön (3) välille. Koska järjestelmien välillä siirtyvä pätöteho on stationäärisessä tilassa tasapainossa, voidaan yhtälö (4) ilmaista myös toisen sähkö- il · u t im ma-.; 3 96371 motorisen voiman vuon Vvvs avulla kaavan (5) muodossa.
|X| = \Ywsxl\ (5)
Edeltävän perusteella on selvää että, mikäli kahden sähkö-motorisen järjestelmän välillä halutaan siirtää teho P, 5 riittää, kun virtavektori i. määritetään yksikäsitteisesti mittauksien perusteella ja vuovektorin paikka ja suuruus lasketaan integroimalla jännitevektoria kaavan (2) mukaan jommassa kummassa sähkömotorisessa järjestelmässä. Tähän periaatteeseen nojautuvalle keksinnön mukaiselle menetel-10 mälle verkkovaihtosuuntaajan välipiirin tasajännitetason säätämiseksi on tunnusomaista, että verkkovaihtosuuntaajan kautta siirrettäväksi haluttua tehoa ohjataan määrittämällä verkkovaihtosuuntaajan momentille ja vuolle refe-renssiarvot ja vertaamalla niitä vastaavien suureiden olo-15 arvoihin verkkovaihtosuuntaajan kytkinasentoja vuota kasvattavaan tai pienentävään suuntaan ja vastaavasti momenttia kasvattavaan tai pienentävään suuntaan ohjaavien signaalien kehittämiseksi, jolloin mainittujen oloarvojen määrittämiseksi 20 määritetään verkkovaihtosuuntaajan virtavektorin paikka ja pituus mittaamalla vaihtosähköverkon n-1 vaiheen virta, • määritetään verkkovaihtosuuntaajan kehittämä vuo välipiirin jännitemittauksen ja verkkovaihtosuuntaajan 25 kytkinasentotiedon perusteella määritetyn jännitevektorin integraalina, ja määritetään verkkovaihtosuuntaajan kehittämä momentti mainitun virtavektorin ja mainitun vuovektorin ristitulona .
30 Seuraavassa keksinnön mukaista menetelmää kuvataan yksityiskohtaisemmin viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää kaaviollisesti kahden sähkömotori- 4 96371 sen järjestelmän kytkeytymisen toisiinsa, kuvio 2 havainnollistaa kuvion 1 mukaisessa järjestelmässä vaikuttavia sähkösuureita osoitinpiirroksena, kuvio 3 esittää kuvion 1 mukaisen järjestelmän 5 konkreettisempaa toteutusta, kuvio 4 esittää havainnollistusta kuvion 3 mukaisen järjestelmän luonteesta, kuvio 5 esittää kuvion 4 mukaisella järjestelmällä synnytettävissä olevia jännitevektoreita, 10 kuvio 6 esittää keksinnön mukaista menetelmää ha vainnollistavaan lohkokaavion, kuvio 7 esittää yksityiskohtaisemmin kuvion 6 lohkokaavioon sisältyvän vuokomparaattorin toimintaa ja kuvio 8 esittää yksityiskohtaisemmin kuvion 6 loh-15 kokaavioon sisältyvän momenttikomparaattorin toimintaa.
Kuviossa 3 on esitetty kaaviokuvana järjestelmä, jonka osana keksinnön mukaisella menetelmällä ohjattu verkkovaihtosuuntaaja on. Kuvion 3 lohkokaavio käsittää ensinnäkin vaihtojänniteverkon U, joka on kuvattu kolmi-20 vaiheiseksi käsittäen vaihejännitelähteet U0, UI ja U2.
Nämä vaihtojänniteverkon U vaiheet on kuristimien L kautta kytketty verkkovaihtosuuntaajan WS vastaavien vaiheiden sisääntuloihin. Itse verkkovaihtosuuntaaja muodostuu kussakin vaiheessa kahdesta ohjatusta puolijohdekytkimestä ja : 25 kahdesta niiden rinnalle kytketystä diodista. Tällä tavoin verkkovaihtosuuntaajaa voidaan ohjaamattomana käyttää dio-disiltana ja ohjattuna sen avulla voidaan vaikuttaa verkkovaihtosuuntaaj an kautta siirrettyyn tehoon tavanomaisim-min vaikuttamalla tasajännitevälipiirin tasajännitteen Uc 30 tasoon. Tämä tasajännite vaikuttaa verkkovaihtosuuntaajan plus- ja miinusnapojen välillä samoin kuin tasajännitepuo-lelle kytketyn kondensaattorin C navoissa. Tasajännitepii-rin kuormaksi on kytketty järjestelmä Sdc.
Keksinnön mukaisen menetelmän ensisijaisena tarkoi-35 tuksena on ohjata verkkovaihtosuuntaajan WS tehon vir- il läil l-lli l i J . i 5 9637Ί tausta siten, että tasajännitevälipiirin 1 tasajännitetaso Uc säilyy haluttuna. Keksinnön mukaisessa menetelmässä siis kytkettäessä verkkovaihtosuuntaaja WS toiseen vaih-tosähkömotoriseen voimaan, tässä tapauksessa vaihtojänni-5 teverkkoon U, jonka jännitteen amplitudiin tai taajuuteen verkkovaihtosuuntaaja WS ei yksin kykene vaikuttamaan, valitaan primääriseksi säätösuureeksi välipiirin jännite Uc, joka pyritään reguloimaan haluttuun referenssiarvoon Uc-ref. Koska vaihtojänniteverkon kulmataajuus ω on tun-10 nettu, vaihtojänniteverkon sähkömotorisen voiman ja verk-kovaihtosuuntaajan sähkömotorisen voiman välille siirrettäväksi haluttava teho Pref voidaan stationääritilassa korvata momenttireferenssillä Tref. Keksinnön menetelmää voidaan kuitenkin edeltävästä poiketen soveltaa myös ta-15 paukseen, jossa tavoitteena ei ole tasajännitevälipiirin tasajännitetason säätö vaan esimerkiksi pelkästään verkkoon siirrettävän tehon säätö, jolloin tasajännitevälipii-ri toimii energiavarastona eikä sen jännitetasoa siten ole tarpeen eikä voidakaan pyrkiä vakioimaan.
20 Tulee havaita, että verkkovaihtosuuntaajän WS ke hittämä tasajännitetaso Uc vastaa piirustuksen kuvioissa 1 ja 2 esitetyn sähkömotorisen voiman jännitevektorin Uws pituutta. Koska jännitevektorin pituus määräytyy suoraan vuovektorin pituudesta ja koska on toivottavaa, että verk-25 kovaihtosuuntaaja WS toimii tehokertoimella 1,0 eli cos-fii = 1,0, voidaan tämän vuovektorin pituus kuvion 2 mukaisesti määrittää yhtälöstä (6).
|lfws| = \j\Yv\2 + |i. * L\2 (6)
Kolmivaiheisessa järjestelmässä virran yksikäsitteisyyden takaa kahden vaihevirran mittaus. Vastaavasti n vaiheises-30 sa järjestelmässä riittää virran yksikäsitteisyyden määrittämiseen n-1 vaihevirran mittaus. Jännitevektorin muodostamiseksi tarvitaan puolestaan välipiirin tasajännit-teen mittaus jännitevektorin pituuden määrittämistä varten 6 96371 sekä tieto kyseisellä ajan hetkellä vallitsevasta verkko-vaihtosuuntaajan kytkimien asennosta. Tätä kytkinkombinaa-tiota voidaan kuvata vektorin Sw avulla, jonka dimensio määräytyy käytettävissä olevien kytkimiksi tulkittavien 5 sähköteknisten komponenttiyhdistelmien lukumäärästä. Kuten kuviosta 4, joka havainnollistaa erityisesti kuvion 3 vaihtosuuntausosan toimintaa, ilmenee, on esimerkin mukaisen kolmivaihejärjestelmän vaihtosuuntaajassa käytettävissä kolme kytkintä SO, SI ja S2, joilla kullakin kytkimellä 10 on kaksi asentoa eli kyseinen kytkin voi olla kytketty joko alahaaraan eli tasajännitepotentiaalin miinusnapaan tai ylähaaraan eli tasajännitepotentiaalin plusnapaan. Tällä tavoin syntyvien mahdollisten jännitevektorien suuruudet ja suunnat on esitetty kuviossa 5. Tuloksena on 15 kuusi erilaista jännitevektoria, koska kaksi vektoria, joissa kaikki kytkimet ovat kytketyt joko alahaaraan tai ylähaaraan, supistuvat nollavektoreiksi origoon. Tätä kyt-kinkombinaatiota voidaan kuvata vektorilla Sw = [state (SO), state (SI), state (S3)], missä state on funktio, 20 joka kertoo kytkimen asentotiedon eli onko se kytkettynä ylä- vai alahaaraan eli tasajännitepotentiaalin miinus-vai plusnapaan. Käyttäen hyväksi edellä kuvatulla tavalla välipiirin jännitettä Uc ja vektoria Sw, voidaan verkko-vaihtosuuntaajan WS kehittämä vuo laskea kaavan (7) avul-25 la.
Yws = f UciSw) dt + iO (7) , jossa VO on vuon integroinnin alkupiste.
Kuviossa 6 on esitetty keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseen soveltuvan järjestelmän lohkokaavio. 30 Tässä järjestelmässä samoin kuin kuvion 3 mukaisessa jär jestelmässä verkkovaihtosuuntaaja on kytketty vaihtojänni-teverkon U ja tasajännitejärjestelmän Sdc väliin siten, että vaihtojänniteverkon U ja verkkovaihtosuuntaajan teho- 'M iti d l4< l r i .
96371 7 moduulin 2 välissä on kuristimet L ja tehomoduulin 2 ja tasajännitejärjestelmän Sdc välissä on tasajännitteen yli kytketty kondensaattori C. Koska keksinnön mukaisessa menetelmässä pyritään tavanomaisimmin ensisijaisesti säätä-5 mään tasajännitevälipiirin jännite Uc haluttuun arvoon, tämä jännite mitataan ja tuodaan verkkovaihtosuuntaajan WS lohkoille 3 ja 4. Lohko 4 on säätöjärjestelmän osa, joka kulloisessakin järjestelmässä vallitsevan säätölain F(Uc, Ucref, Sff, sign(co)) mukaisesti määrittää moment-10 tiohjeen Tref. Kuten säätölain määrittelystä voidaan havaita, momenttiohjeen Tref määrittelyssä käytetään tietoa tasajännitevälipiirin kulloisestakin jännitteestä Uc, tämän jännitteen referenssiarvosta Ucref, samoin kuin erityisesti tasajännitejärjestelmän laadun huomioon ottavista 15 myötäkytkentäsuureista Sff samoin kuin siitä, mikä on vaihtosähköjärjestelmän jännitteiden vaiheiden kytkentä-järjestys WS:n kannalta nähtynä (sign(cj)) . Mikäli keksinnön mukaista menetelmää sovelletaan järjestelyyn, jossa välipiirin jännitetason sallitaan vaihdella systeemin Sdc 20 määräämällä tavalla, voidaan säätölaki korvata toisella säätölailla G, joka määrittelee momenttiohjeen esimerkiksi yksin ulkoisista myötäkytkentäsuureista tai tasa- ja vaihto j ännitepiirien välillä siirrettäväksi halutusta teho-ohjeesta Pref riippuvaisesti. Lohkossa 3, johon myös tieto 25 välipiirin jännitteestä tuodaan, lasketaan tämän välipii-rijännitteen ja lohkolta 5 saatavan tehomoduulin 2 kytkin-kombinaatiot iedon Sw perusteella kaavaa 7 käyttäen verkko-vaihtosuuntaajan kehittämä vuo Vws. Tämä tieto verkko-vaihtosuuntaajan kehittämästä vuosta viedään puolestaan 30 vuokomparaattoripiirille 6 samoin kuin lohkolle 7, joka tämän vuotiedon ja kahdesta vaihtojänniteverkon V vaiheesta mitatun virtatiedon ia ja ie perusteella määrittää kaavan (5) avulla verkkovaihtosuuntaajan kehittämän momentin T. Tieto tästä momentista T samoin kuin tieto momentin 35 ohjearvosta Tref lohkolta 4 tuodaan momenttikomparaattori- 8 96371 lohkolle 8, jossa todellista momenttia ja sen ohjearvoa verrataan toisiinsa tarkoituksena kehittää ohjaussignaalit tehomoduulin 2 kytkinasentoja ohjaavaa lohkoa 5 varten, joka ohjaussignaali ohjaa verkkovaihtosuuntaajan kyt-5 kinasentoja momenttia kasvattavaan tai pienentävään suuntaan vertailun tuloksesta riippuen. Tämä vääntömomentti-bitti voi saada kolme eri arvoa, kuten kuvion 8 yhteydessä tullaan lähemmin kuvaamaan.
Lohkossa 6 on vuokomparaattori, jossa verrataan 10 toisiinsa lohkossa 3 yhtälön (7) perusteella määritettyä vuon pituutta ja lohkolta 8 saatavaa esimerkiksi yhtälöön (6) perustuvaa vuon referenssiarvoa Vws-ref. Tämän perusteella määritetään ohjaussignaali, ns. vuobitti, jonka avulla ohjataan tehomoduulin 2 kytkinasentoja ohjaavaa 15 logiikkaa joko vuota kasvattavaan tai vuota pienentävään suuntaan. Tämä vuobitti voi saada kaksi eri arvoa, kuten kuvion 7 yhteydessä tullaan yksityiskohtaisemmin kuvaamaan .
Kuviossa 7 on yksityiskohtaisemmin esitetty vuokom-20 paraattorin 6 toiminta ns. vuobitin kehityksen yhteydessä. Tälle komparaattorille tuodaan toisaalta laskennallisesti määritetty hetkellinen vuon arvo Vvvs ja toisaalta tämän vuon ohjearvo Vws-ref. Kuvion 7 mukaisesti tämän vertailun tulos voi saada kaksi arvoa joko -1 tai 1 riippuen 25 siitä kumpi arvoista Vvvs ja Vws-ref on suurempi. Jos laskennallisesti määritetty vuoarvo Vvvs on pienempi kuin vuon referenssiarvo Vws-ref, tulee valita vuota kasvattava vuobitin arvo 1. Tämä vuota kasvattava vuobitin arvo säilyy niin kauan, kunnes laskennallisesti määritetty vuo-30 arvo Vvvs on hystereesin Vh verran suurempi kuin vuon ohjearvo. Vastaavasti, mikäli Vvvs on suurempi kuin Vvvs-ref ja on siten valittava vuota pienentävä vuobitin arvo -1, säilyy tämä vuobitin arvo kunnes Vvvs on hystereesin Vh verran pienempi kuin vuon ohje-arvo Vvvs-ref.
35 Kuviossa 8 on kuvattu yksityiskohtaisemmin vääntö- 96371 9 momenttikomparaattorin 8 toimintaa. Tämä momenttikompa-raattori 8 vertaa toisiinsa momentin ohjearvoa Tref, joka on lohkossa 4 määritetty säätölain perusteella, ja lohkossa 7 laskennallisesti kaavan 5 avulla määritettyä todel-5 lista verkkovaihtosuuntaajan kehittämää momenttia T. Kuvion 8 mukaisesti vertailun tuloksena oleva vääntömomentti-bitti on kolmitasoinen ja voi siten saada lähtökohtaisesti kolme eri arvoa. Jos vääntömomentin ohje Tref on suurempi kuin määritetty vääntömomentti T, valitaan vääntömomentti-10 bitin arvoksi momenttia kasvattava arvo 1. Kun saavutaan tilanteeseen, jossa momentin sekä olo- että ohjearvot ovat yhtä suuret, vaihtuu momenttibitin arvoksi 0. Tässä arvossa 0 momenttibitin arvo säilyy niin kauan kuin momentin ohje- ja oloarvojen erotus ei ylitä kumpaankaan suuntaan 15 hystereesiarvoa Th. Kun momenttibitin arvo on 0, on käytössä nollaosoitin (eli kytkinkombinaatio, jonka vekto-riesitys supistuu origoon) , jolloin vuo pysähtyy paikoilleen yhtälön (7) mukaisesti. Jos taas määritetty momentti T on suurempi kuin momentin ohjearvo Tref valitaan moment-20 tia pienentävä momenttibitin arvo -1. Momenttikomparaattorin hystereesi Th voidaan valita nollaksi, jolloin komparaattorin arvo nolla ei toteudu, vaan siirrytään suoraan momenttibitin arvosta -1 arvoon 1 tai päinvastoin.
Kuten edellä todettiin, vuota ja momenttia ohjaavat : 25 kaksi bittitilaa viedään kytkinasennot valitsevalle logii kalle 5, joka valitsee tehomoduulissa 2 käytettävissä olevat kytkinkombinaatiot siten, että bittitilojen antamat vuon ja momentin muutossuunnat tulevat oikein huomioiduksi, eli toisin sanoen kytkinkombinaatio on sellainen, että 30 se alkaa toteuttaa vuon ja momentin bittitilojen kuvaamaa tavoitetta vuon ja momentin suhteen. Ulostulonaan tämä logiikka 5 antaa tehoasteella 2 toteutettavan kytkinkombi-naation. Mahdollisten kytkinkombinaatioiden lukumäärä on kytkinasentojen lukumäärä korotettuna kytkinten lukumäärän 35 mukaiseen potenssiin. Kuvion 4 mukaisessa tapauksessa, 10 96371 jossa kytkinten lukumäärä on 3 ja kullakin kytkimellä on kaksi asentoa, on mahdollisten kytkinkombinaatioiden lukumäärä 2 potenssiin 3 eli 8. Mikäli vaihtojänniteverkon vaiheiden lukumäärä on n ja verkkovaihtosuuntaajan kulla-5 kin kytkimellä on kaksi asentoa, on mahdollisten kytkin-kombinaatioiden lukumäärä 2n.
Keksinnön mukaisen menetelmän etuina ovat mm. erittäin hyvät dynaamiset ominaisuudet, jotka takaavat väli-piirin jännitteen stabiloitumisen hyvin nopeasti kuormi-10 tusmuutosten aikana ilman, että tänä aikana välipiirin jännite poikkeaisi kovinkaan paljon annetusta jännitteen ohjearvosta. Verkkokuristin L voidaan keksinnön mukaista menetelmää sovellettaessa valita varsin pieneksi, esimerkiksi noin 5 % p.u. (per unit), verrattuna aikaisempiin 15 verkkovaihtosuuntaajaratkaisuihin, joissa verkkokuristin on tyypillisesti ollut n. 10-20 % p.u. Pienestä verkkoku-ristimesta huolimatta virran särökomponentit ovat pieniä. Keksinnön mukaisen kaksipistesäädön avulla välipiirin kondensaattoria C voidaan myös pienentää.
20 Moduloinnin toteutus on perinteisiin pulssinleveys- modulointeihin (PWM) verrattuna yksinkertainen. Mitään erityisiä vertailuaaltoja käytettävien kytkinasentojen määrittämiseksi ei tarvitse generoida, vaan säädössä voidaan operoida suoraan verkkovaihtosuuntaajassa kullakin 25 ajan hetkellä vallitsevan vuon ja momentin oloarvojen mukaan. Toisin sanoen keksinnön mukaisen menetelmän avulla tarpeettomia välivaiheita oikean jännitteen ja taajuuden synnyttämiseksi verkkovaihtosuuntaajassa ei tarvita, vaan kyseiset suureet syntyvät suoraan kaksipistesäädön myötä. 30 Keksinnön mukaisen menetelmän etuna voidaan myös mainita, että menetelmässä on vähän mittauksia verrattuna aikaisempiin verkkovaihtosuuntaajaratkaisuihin. Keksinnön mukaisessa menetelmässä ei mitata lainkaan vaihtojännite-verkon vaihejännitteitä vaan tarvitaan ainoastaan välipii-35 rin tasajännitteen mittaus samoin kuin n-1 kpl virtamit- 96371 11 tauksia, joilla määritetään n-vaiheisen vaihtojännitever-kon virta yksikäsitteisesti.
Yllä keksinnön mukaista menetelmää on havainnollistettu vain joidenkin esimerkinomaisten suoritusmuotojen 5 avulla ja on ymmärrettävää, että keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa myös järjestelmissä, joiden lohko-kaaviot ja niihin valitut lohkot poikkeavat oleellisesti esimerkkinä kuviossa 6 esitetystä lohkokaaviosta.
Claims (5)
1. Menetelmä verkkovaihtosuuntaajan kautta siirrettävän tehon säätämiseksi, kun verkkovaihtosuuntaaja (WS) 5 on liitetty toisaalta tasajännitevälipiiriin (1) ja toisaalta kuristimien (L) kautta n-vaiheiseen vaihtojännite-verkkoon (U), jonka jännitteen taajuuteen ja amplitudiin verkkovaihtosuuntaaja ei yksin voi vaikuttaa, ja kun verkkovaihtosuuntaaj assa on n haaraa asianomaisine kytkimineen 10 (SO, SI, S2) ja se on sovitettu siirtämään sähkötehoa molempiin suuntiin n-vaiheisen vaihtojänniteverkon (U) ja tasajännitevälipiirin (1) välillä, tunnettu siitä, että verkkovaihtosuuntaajan (WS) kautta siirrettäväksi haluttua tehoa ohjataan määrittämällä verkkovaihtosuuntaa-15 jän momentille ja vuolle referenssiarvot (Tref, Vvvs-ref) ja vertaamalla niitä vastaavien suureiden oloarvoihin (T, Vvvs) verkkovaihtosuuntaajan kytkinasentoja vuota kasvattavaan tai pienentävään suuntaan ja vastaavasti momenttia kasvattavaan tai pienentävään suuntaan ohjaavien signaali-20 en kehittämiseksi, jolloin mainittujen oloarvojen määrittämiseksi määritetään verkkovaihtosuuntaajan virtavektorin (i) paikka ja pituus mittaamalla vaihtosähköverkon n-1 vaiheen virta (ia,ib), • 25 määritetään verkkovaihtosuuntaajan kehittämä vuo (Vvvs) välipiirin jännitemittauksen (Uc) ja verkkovaihtosuuntaajan kytkinasentotiedon perusteella määritetyn jännitevektorin integraalina, ja määritetään verkkovaihtosuuntaajan kehittämä mo-, 30 mentti (T) mainitun virtavektorin (I) ja mainitun vuovek- torin (Vvvs) ristitulona.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vuon olo- ja referenssiarvoja (Vvvs, Vvvs-ref) verrattaessa kehitettävä kytkinasentoja 35 ohjaava signaali on kaksitilainen signaali. 13 96371
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vuon olo- ja referenssiarvoja (Vvvs, Vvvs-ref) verrattaessa kehitettävä kaksitilainen * signaali vaihtaa tilaansa vasta kun vertailtavat arvot 5 eroavat toisistaan ennalta määrätyn hystereesin (Yh) verran .
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että momentin olo- ja referenssi-arvoja (T, Tref) verrattaessa kehitettävä kytkinasentoja 10 ohjaava signaali on kolmitilainen signaali.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että momentin olo- ja referenssiarvoja (T, Tref) verrattaessa kehitettävä kolmitilainen signaali saa tilan 1 tai -1 kun vertailtavien arvojen ero 15 on suurempi kuin ennalta määrätty hystereesi (Th) ja muutoin tilan 0. * 96371 14
Priority Applications (12)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI942255A FI96371C (fi) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | Menetelmä verkkovaihtosuuntaajan kautta siirrettävän tehon säätämiseksi |
PCT/FI1995/000246 WO1995031857A1 (en) | 1994-05-13 | 1995-05-09 | Method for controlling the power to be transferred via a mains inverter |
JP52938995A JP3309105B2 (ja) | 1994-05-13 | 1995-05-09 | メインズインバータを介して伝送されるべき電力を制御する方法 |
KR1019960706375A KR100294061B1 (ko) | 1994-05-13 | 1995-05-09 | 메인 인버터를 통해 전송될 전력을 제어하는 방법 |
US08/737,534 US5940286A (en) | 1994-05-13 | 1995-05-09 | Method for controlling the power to be transferred via a mains inverter |
BR9507871A BR9507871A (pt) | 1994-05-13 | 1995-05-09 | Processo para controlar a energia a ser transferida através de um inversor de linhas de alimentação |
DE69508078T DE69508078T2 (de) | 1994-05-13 | 1995-05-09 | Verfahren zur regelung der über einen netz-umrichter übertragenen leistung |
AU24101/95A AU688902B2 (en) | 1994-05-13 | 1995-05-09 | Method for controlling the power to be transferred via a mains inverter |
EP95917999A EP0759224B1 (en) | 1994-05-13 | 1995-05-09 | Method for controlling the power to be transferred via a mains inverter |
PL95317064A PL177446B1 (pl) | 1994-05-13 | 1995-05-09 | Sposób przekazywania energii przez falownik sieciowy |
CA002189251A CA2189251A1 (en) | 1994-05-13 | 1995-05-09 | Method for controlling the power to be transferred via a mains inverter |
TW084104618A TW301723B (fi) | 1994-05-13 | 1995-05-10 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI942255A FI96371C (fi) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | Menetelmä verkkovaihtosuuntaajan kautta siirrettävän tehon säätämiseksi |
FI942255 | 1994-05-13 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI942255A0 FI942255A0 (fi) | 1994-05-13 |
FI942255A FI942255A (fi) | 1995-11-14 |
FI96371B FI96371B (fi) | 1996-02-29 |
FI96371C true FI96371C (fi) | 1996-06-10 |
Family
ID=8540699
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI942255A FI96371C (fi) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | Menetelmä verkkovaihtosuuntaajan kautta siirrettävän tehon säätämiseksi |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5940286A (fi) |
EP (1) | EP0759224B1 (fi) |
JP (1) | JP3309105B2 (fi) |
KR (1) | KR100294061B1 (fi) |
AU (1) | AU688902B2 (fi) |
BR (1) | BR9507871A (fi) |
CA (1) | CA2189251A1 (fi) |
DE (1) | DE69508078T2 (fi) |
FI (1) | FI96371C (fi) |
PL (1) | PL177446B1 (fi) |
TW (1) | TW301723B (fi) |
WO (1) | WO1995031857A1 (fi) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040085034A1 (en) * | 2002-11-01 | 2004-05-06 | Kuras Brian D. | System and method for controlling a motor |
FI115265B (fi) * | 2003-08-28 | 2005-03-31 | Vacon Oyj | Taajuusmuuttajan pulssinleveysmodulointi |
US20060038530A1 (en) * | 2004-07-07 | 2006-02-23 | Rt Patent Company, Inc. | System and method for optimizing motor performance by varying flux |
US7116029B2 (en) * | 2004-07-19 | 2006-10-03 | Rt Patent Company, Inc. | AC induction motor having multiple poles and increased stator/rotor gap |
US20060208603A1 (en) * | 2005-03-18 | 2006-09-21 | Rt Patent Company, Inc. | Rotating electric machine with variable length air gap |
DE102005049070A1 (de) * | 2005-10-13 | 2007-04-19 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur feldorientierten Regelung einer Drehfeldmaschine |
US20070132331A1 (en) * | 2005-12-13 | 2007-06-14 | Rt Patent Company, Inc. | DC homopolar motor/generator |
US20070132334A1 (en) * | 2005-12-14 | 2007-06-14 | Rt Patent Company, Inc. | Systems and methods for providing electrical contact with a rotating element of a machine |
WO2009084354A1 (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-09 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | 3相交流電動機の巻線切替装置 |
EP2812987B1 (en) * | 2012-02-09 | 2017-11-15 | Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) | Control of transformer flux density in an isolated switched mode power supply |
DE102015200122B4 (de) * | 2015-01-08 | 2016-11-03 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einer Sicherheitseinrichtung zur Kompensation fehlerhafter Drehmomente |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3573694D1 (en) * | 1984-06-11 | 1989-11-16 | Toshiba Kk | Power converter for ac load |
EP0175154B1 (en) * | 1984-08-21 | 1991-11-06 | Hitachi, Ltd. | Method of controlling inverter-driven induction motor |
JPS6373898A (ja) * | 1986-09-12 | 1988-04-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | インバ−タ装置 |
FI81465C (fi) * | 1986-12-22 | 1990-10-10 | Kone Oy | Anordning foer kopplandet av ett ackumulatorbatteri till en hissinverters likstroemskrets. |
JPS63186596A (ja) * | 1987-01-28 | 1988-08-02 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | Pwmインバ−タによる誘導電動機の制御方法 |
JP2821679B2 (ja) * | 1988-07-19 | 1998-11-05 | 株式会社日立製作所 | Pwmインバータのゲート信号発生方法および装置、pwmインバータ装置 |
JP2753288B2 (ja) * | 1988-11-30 | 1998-05-18 | 株式会社日立製作所 | Pwmインバータの制御方法およびその制御装置ならびにpwmインバータシステム |
JPH02219498A (ja) * | 1989-02-16 | 1990-09-03 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | インバータの電流制御装置 |
JPH03173388A (ja) * | 1989-11-30 | 1991-07-26 | Shinko Electric Co Ltd | 同期電動機用トルク検出器 |
US5334923A (en) * | 1990-10-01 | 1994-08-02 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Motor torque control method and apparatus |
WO1992015148A1 (en) * | 1991-02-22 | 1992-09-03 | U.S. Windpower, Inc. | Four quadrant motor controller |
US5166593A (en) * | 1991-10-02 | 1992-11-24 | General Electric Company | Closed-loop torque feedback for a universal field-oriented controller |
US5481168A (en) * | 1993-01-29 | 1996-01-02 | Hitachi, Ltd. | Electric vehicle torque controller |
-
1994
- 1994-05-13 FI FI942255A patent/FI96371C/fi not_active IP Right Cessation
-
1995
- 1995-05-09 EP EP95917999A patent/EP0759224B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-05-09 KR KR1019960706375A patent/KR100294061B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1995-05-09 DE DE69508078T patent/DE69508078T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-05-09 US US08/737,534 patent/US5940286A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-05-09 CA CA002189251A patent/CA2189251A1/en not_active Abandoned
- 1995-05-09 BR BR9507871A patent/BR9507871A/pt not_active IP Right Cessation
- 1995-05-09 WO PCT/FI1995/000246 patent/WO1995031857A1/en active IP Right Grant
- 1995-05-09 JP JP52938995A patent/JP3309105B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1995-05-09 PL PL95317064A patent/PL177446B1/pl unknown
- 1995-05-09 AU AU24101/95A patent/AU688902B2/en not_active Ceased
- 1995-05-10 TW TW084104618A patent/TW301723B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3309105B2 (ja) | 2002-07-29 |
PL317064A1 (en) | 1997-03-03 |
EP0759224A1 (en) | 1997-02-26 |
EP0759224B1 (en) | 1999-03-03 |
US5940286A (en) | 1999-08-17 |
DE69508078T2 (de) | 1999-07-01 |
FI942255A0 (fi) | 1994-05-13 |
AU2410195A (en) | 1995-12-05 |
TW301723B (fi) | 1997-04-01 |
PL177446B1 (pl) | 1999-11-30 |
FI942255A (fi) | 1995-11-14 |
CA2189251A1 (en) | 1995-11-23 |
AU688902B2 (en) | 1998-03-19 |
JPH10500278A (ja) | 1998-01-06 |
BR9507871A (pt) | 1997-09-23 |
WO1995031857A1 (en) | 1995-11-23 |
KR100294061B1 (ko) | 2001-10-24 |
FI96371B (fi) | 1996-02-29 |
DE69508078D1 (de) | 1999-04-08 |
KR970703058A (ko) | 1997-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Habibullah et al. | Finite-state predictive torque control of induction motor supplied from a three-level NPC voltage source inverter | |
US5699240A (en) | PWM inverter control apparatus | |
US10666183B2 (en) | Motor control circuit | |
US10128739B2 (en) | Power conversion device | |
FI96371C (fi) | Menetelmä verkkovaihtosuuntaajan kautta siirrettävän tehon säätämiseksi | |
US7187155B2 (en) | Leakage inductance saturation compensation for a slip control technique of a motor drive | |
KR880001837B1 (ko) | 유도 전동기 구동방식 | |
US10186984B1 (en) | Inverter control device | |
Marčetić et al. | Improved three-phase current reconstruction for induction motor drives with DC-link shunt | |
US4467262A (en) | Polyphase motor drive system with balanced modulation | |
GB2323984A (en) | Induction motor control method | |
US4306182A (en) | Polyphase motor drive system with balanced modulation | |
JPH1023756A (ja) | 電圧形インバータ装置及びその制御方法 | |
JPH11285260A (ja) | インバータ装置の制御方法及び制御装置 | |
JP2733724B2 (ja) | 多巻線交流電動機の電流制御装置 | |
JP2007221903A (ja) | 電力変換装置 | |
US4284939A (en) | Device for detecting opposite phase and open phase | |
CN111373646B (zh) | 电力变换器控制装置 | |
JP3677804B2 (ja) | インバータ制御装置 | |
Praveen | Performance study of capacitor clamped multilevel inverter fed induction motor drive for electric vehicle application | |
Jovanovic et al. | Maximum torque control of a sensorless synchronous reluctance motor drive | |
JP2004274806A (ja) | モータ制御装置 | |
KR100319374B1 (ko) | 매입형영구자석전동기의토오크제어방법 | |
SU1539951A1 (ru) | Реверсивный асинхронный электропривод | |
JPH06222083A (ja) | Pwmインバータの電流補償装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BB | Publication of examined application | ||
MA | Patent expired |