RU1793526C - Device for control over asynchronous frequency-controlled motor - Google Patents
Device for control over asynchronous frequency-controlled motorInfo
- Publication number
- RU1793526C RU1793526C SU904820780A SU4820780A RU1793526C RU 1793526 C RU1793526 C RU 1793526C SU 904820780 A SU904820780 A SU 904820780A SU 4820780 A SU4820780 A SU 4820780A RU 1793526 C RU1793526 C RU 1793526C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inputs
- input
- output
- model
- outputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
Изобретение относитс к электротехнике , а точнее к автоматическим устройствам дл управлени электроприводами переменного тока, и может быть использовано в системах регулируемого асинхронного электропривода в текстильной промышленности и в других отрасл х народного хоз йства .The invention relates to electrical engineering, and more specifically, to automatic devices for controlling AC electric drives, and can be used in controlled asynchronous electric drive systems in the textile industry and other industries.
Известно устройство дл управлени асинхронным частотно-регулируемым электродвигателем , содержащее инвертор напр жени , выходы которого предназначены дл подключени к упом нутому электродвигателю , блок управлени частотой и модулем напр жени , вход которого подключен к выходу блока задани вектора напр жени , входами соединенного с соответствующими выходами преобразовател координат, последовательно соединенные блок задани потокосцеплени , первый блок сравнени , регул тор потокосЦепле- ни , второй блок сравнени , регул тор намагничивающей составл ющей тока статора, последовательно соединенные блок задани частоты вращени , задатчик интенсивности, третий блок сравнени и регул тор активной составл ющей тока статора; выход которого и выход и регул тора намагничивающей составл ющей тока статора подключены к первым двум входам преобразовател координат, преобразователь числа фаз, вычислитель модулей со- ставл ющих тока статора, вьУйй слитёль модул потокосцеплени , модель механической передачи, модель исполнительного ме- ханизма и модель асинхронного электродвигател с двум фазными цеп ми.A device for controlling an asynchronous frequency-controlled electric motor, comprising a voltage inverter, the outputs of which are intended to be connected to said electric motor, a frequency control unit and a voltage module, the input of which is connected to the output of the voltage vector reference unit, the inputs connected to the corresponding outputs of the converter coordinates, serially connected flux link assignment unit, first comparison unit, flow control unit, second comparison unit, controller amagnichivayuschey component of the stator current, consecutively connected unit specifying the rotational speed, ramp-function generator, the comparator and the third regulator active component of the stator current; whose output and the output and the regulator of the magnetizing component of the stator current are connected to the first two inputs of the coordinate converter, a phase number converter, a calculator of the stator current component modules, a second splitter of the flux linkage module, a mechanical transmission model, an executive mechanism model and an asynchronous model electric motor with two phase circuits.
Недостатком устройства вл етс конструктивна сложность системы управлени , невысока надежность и невысокое качество регулировани частоты вращени , что не позвол ет учитывать изменение мо- мента инерции, упругость передачи, нели нейность характеристики преобразовател ; частоты, а также насыщение магнитной системы асинхронного двигател . :A disadvantage of the device is the structural complexity of the control system, the low reliability and low quality of the speed control, which does not allow taking into account the change in moment of inertia, the elasticity of the transmission, and the non-linearity of the converter characteristic; frequency, as well as saturation of the magnetic system of an induction motor. :
Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс устройство дл управлени асинхронным частотно-регулируемым электродвигателем, содержащее инвертор/напр жени , выходы которого предназначены дл подключени к упом нутому электродвигателю, блок управлени частотой и модулем напр жени , вход которого подключен к выходу блока задани вектора напр жени , входами соединенного с соответствующими выходами преобразовател координат, последовательно соединенные блок задани потокосцеплени , первый блок сравнени ,The closest technical solution to the invention is a device for controlling an asynchronous frequency-controlled electric motor, comprising an inverter / voltage, the outputs of which are intended to be connected to said electric motor, a frequency control unit and a voltage module, the input of which is connected to the output of the voltage vector reference unit the inputs connected to the respective outputs of the coordinate transformer, serially connected to the flux linking task unit, a first comparison unit,
регул тор потокосцеплени , второй блок сравнени и регул тор намагничивающей составл ющей тока статора, последовательно соединенные блок задани частоты вра- щени , задатчик интенсивности, третий блок сравнени , регул тор частоты вращени , блок делени , четвертый блок сравнени и регул тор активной составл ющей тока статора, выход которого и выход рег ул тора намагничивающей составл ющей тока статора подключены к первым двум входам преобразовател координат, преобразователь числа фаз, вычислитель модулей составл ющих тока статора,the flux linkage controller, the second comparison unit and the stator magnetizing current component controller, the rotational speed reference unit, the intensity adjuster, the third comparison unit, the rotation speed controller, the dividing unit, the fourth comparison unit and the active current component controller the stator, the output of which and the output of the regulator of the magnetizing component of the stator current are connected to the first two inputs of the coordinate transformer, a phase number converter, a calculator of modules of the components of the current and,
5 вычислитель модул потокосцеплени , модель механической передачи, модель испол- нительното механизма и модель асинхронного электродвигател с двум фазными цеп ми, двум инверторами, дву0 м сумматорами, двум блоками перемножени и вычислителем момента, при этом кажда из фазных цепей выполнена по П- образной схем замещени с двум элементами , моделирующими активные5 calculator of the flux linkage module, model of mechanical transmission, model of the executive mechanism and model of an asynchronous electric motor with two phase circuits, two inverters, two adders, two multiplication units and a torque calculator, while each of the phase circuits is made in a U-shaped circuit substitutions with two elements modeling active
5 сопротивлени статора и ротора и трем элементами, моделирующими эквивалентные сопротивлени взаимоиндуктивности, рассе ни статора и рассе ни ротора, вхо-- ды фазных цепей, образующие первые два5 stator and rotor resistances and three elements simulating equivalent resistances of mutual inductance, stator scattering and rotor scattering, inputs of phase circuits forming the first two
0 входа модели асинхронного электродвигате i л , объединены с соответствующими входами вычислител модулей составл ющих тока статора и подключены к выходам преобразовател числа фаз, вход первого ин5 вертора и первый вход первого сумматора подключены к выводам элемента, моделирующего эквивалентное сопротивление взаимоиндуктивности в первой фазной цепи, вход второго инвертора и первый вход вто0 рого сумматора подключены к выводам элемента , моделирующего, эквивалентное сопротивление взаимоиндуктивности во второй фазной цепи, выходы первого и вто- : рого сумматоров, подключенных выходами0 inputs of the asynchronous electric motor model l are combined with the corresponding inputs of the calculator of the stator current component modules and connected to the outputs of the phase number converter, the input of the first inverter and the first input of the first adder are connected to the terminals of the element simulating the equivalent mutual inductance resistance in the first phase circuit, input the second inverter and the first input of the second adder are connected to the terminals of the element simulating the equivalent resistance of mutual inductance in the second phase circuit, the outputs first and second: rho adders connected outputs
5 к первым входам второго и первого блоков перемножени соответственно, вторые входы блоков перемножени объединены между собой и образуют третий вход модели асинхронного электродвигател объединен0 ный с третьим входом преобразовател координат и другим входом третьего блока сравнени и подключенный к выходу модели исполнительного механизма, выходы первого и второго блоков перемножени со5 единены со свободными выводами элементов ,моделирующих активное сопротивление ротора соответственно в первой и второй фазных цеп х, выходы пер- : вого и второго сумматоров, образующие кроме того первые два выхода модели асинхроиного электродвигател подключены к входам вычислител момента и вычислител модул потокосцеплени , выход которого подключен к четвертому входу преобразовател координат, другому входу блока де- лени и другому входу первого блока сравнени , первые два входа вычислител момента объединены с соответствующими входами фазных цепей, другие два входа подключены к выходам сумматоров, а выход вычислител момента, образующий третий выход модели асинхронного электродвигател , подключен к входу модели механической передачи, соответствующие выходы вычислител модулей составл ющих тока статора подключены к п тому и шестому входам преобразовател координат и к другим входам второго и четвертого блоков сравнени .5 to the first inputs of the second and first multiplication units, respectively, the second inputs of the multiplication units are interconnected and form the third input of the asynchronous motor model combined with the third input of the coordinate converter and the other input of the third comparison unit and connected to the output of the actuator model, the outputs of the first and second the multiplication units are connected to the free leads of the elements simulating the active resistance of the rotor in the first and second phase circuits, respectively, the outputs p-: of the second and second adders, which in addition form the first two outputs of the asynchronous motor model are connected to the inputs of the torque calculator and the flux linkage module calculator, the output of which is connected to the fourth input of the coordinate transformer, another input of the division block and another input of the first comparison block, the first two inputs of the torque calculator are combined with the corresponding inputs of the phase circuits, the other two inputs are connected to the outputs of the adders, and the output of the torque calculator, forming the third output of the model asynchronously a motor, connected to the input of a mechanical transmission pattern corresponding to output of the calculator modules constituting the stator current are connected to said fifth and sixth inputs of transducer coordinates and other inputs to the second and fourth comparator blocks.
Недостатком устройства вл етс невы- сокое качество регулировани частоты вращени , т.к. отсутствуют идентификаторы тока статора по модулю и фазе, что не позвол ет корректироать параметры модели в функции ошибки по модулю и фазе тока статора и в модели не учитываетс эффект вытеснени тока ротора.The disadvantage of this device is the poor quality of speed control, because there are no stator current identifiers modulo and phase, which does not allow to correct the model parameters as a function of error modulo and stator current phase and the rotor current displacement effect is not taken into account in the model.
Целью изобретени вл етс повышение точности управлени путем корректировани тока статора.An object of the invention is to improve control accuracy by adjusting stator current.
Указанна цель достигаетс за счет того , что введена модель инвертора напр жени , подключенна входом к выходу блока управлени частотой и модулем напр жени , а первым выходом - к входу преобра- зовател числа фаз, сумматор, инвертор напр жени снабжен двум дополнительными информационными выходами по току и напр жению, а в модель асинхронного электродвигател введены два фазовых ди- скриминатора, три блока сравнени и п ть масштабных усилителей, блок извлечени корн квадратного, третий блок перемножени , два фильтра, а элементы, моделирующие сопротивление ротора в фазных цеп х и элементы, моделирующие эквивалентные сопротивлени взаимоиндукт.ивности и сопротивлени рассе ни ротора выполнены регулируемыми, два входа по току и напр жению первого фазового дискриминатора соединены с соответствующими информационными выходами инвертора напр жени , а его выход через первый блок сравнени модели асинхронного электродвигател соединен с входами первого и второго масштабных усилителей, второй фазовый дискриминатор соединен входами по току и напр жению с соответствующими информационными выходами модели инвертора напр жени , а его выход соединен соThis goal is achieved due to the fact that a voltage inverter model is introduced, connected to the output of the frequency control unit and the voltage module by the input, and the first output to the input of the phase converter, the adder, the voltage inverter is equipped with two additional current information outputs and voltage, and two phase discriminators, three comparison blocks and five scale amplifiers, a square root extractor, a third multiplication block, two filters, and elements, a mode, were introduced into the model of an induction motor rotor resistance in phase circuits and elements simulating equivalent mutual inductance resistance and rotor scattering resistance are adjustable, two current and voltage inputs of the first phase discriminator are connected to the corresponding information outputs of the voltage inverter, and its output through the first comparison unit models of an induction motor are connected to the inputs of the first and second large-scale amplifiers, the second phase discriminator is connected to the current and voltage inputs with the corresponding information outputs of the voltage inverter model, and its output is connected to
вторым входом первого блока сравнени модели асинхронного электродвигател , входы по току первого и второго фазовых дискриминаторов соответственно через первый и второй входы второго блока сравнени модели асинхронного электродвигател соединены с входами третьего, четвертого и п того масштабных усилителей , выходы первого и третьего масштабных усилителей подключены к первому и второму входам сумматора, третий вход которого и выход подключены соответственно к выходу модели механической передачи и к входу модели исполнительного механизма, выходы второго и четвертого масштабных усилителей соответственно через первый и второй входы третьего блока сравнени модели асинхронного электродвигател и первый вход первого фильтра подключены к входам управлени элементов, моделирующих сопротивлени ротора первой и второй фазных цепей, а выход п того масштабного усилител соединен со входами управлени элементов, моделирующих эквивалентное сопротивление взаимоиндуктивности в первой и второй фазных цеп х, выход третьего блока сравнени подключен к входу блока извлечени корн квадратного и к первому входу третьего блока перемножени , второй вход которого соединен с выходом блока извлечени корн квадратного и входом второго фильтра, выход которого соединен с входами управлени элементов, моделирующих эквивалентное сопротивление расселени ротора в первой и второй фазных цеп х, а выход третьего блока перемножени соединен со вторым входом первого фильтра.the second input of the first block comparing the model of an induction motor, the current inputs of the first and second phase discriminators, respectively, through the first and second inputs of the second block comparing the model of the induction motor are connected to the inputs of the third, fourth and fifth scale amplifiers, the outputs of the first and third scale amplifiers are connected to the first and the second inputs of the adder, the third input of which and the output are connected respectively to the output of the mechanical transmission model and to the input of the executive model mechanism, the outputs of the second and fourth large-scale amplifiers, respectively, through the first and second inputs of the third comparing unit of the induction motor model and the first input of the first filter are connected to the control inputs of elements simulating the rotor resistances of the first and second phase circuits, and the output of the fifth large-scale amplifier is connected to the control inputs elements simulating the equivalent resistance of mutual inductance in the first and second phase circuits, the output of the third comparison unit is connected to the input of the unit the square root and to the first input of the third multiplication block, the second input of which is connected to the output of the square root extractor and the input of the second filter, the output of which is connected to the control inputs of elements simulating the equivalent resistance of the rotor in the first and second phase circuits, and the output of the third the multiplication unit is connected to the second input of the first filter.
На фиг. 1 приведена функциональна схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - модель асинхронного электродвигател с идентификаторами тока статора по модулю и фазе.In FIG. 1 shows a functional diagram of the proposed device; in FIG. 2 - model of an asynchronous electric motor with stator current identifiers modulo and phase.
Устройство дл управлени асинхронным частотно-регулируемым электродвигателем содержит асинхронный двигатель 1, инвертор 2 напр жени , выходы которого предназначены дл подключени к этому электродвигателю, блок 3 управлени частотой и модулем .напр жени , вход которого подключен к выходу блока 4 задани вектора напр жени , входами соединенного с соответствующими выходами преобразовател 5 координат, последовательно соединенные блок 6 задани потокосцеплени , первый блок 7 сравнени , регул тор 8 потокосцеплени , второй блок 9 сравнени и регул тор 10 намагничивающей составл ющей тока статора , последовательно соединенные блок 11 задани частоты вращени , задатчик 12A device for controlling an asynchronous frequency-controlled electric motor comprises an asynchronous motor 1, a voltage inverter 2, the outputs of which are intended to be connected to this electric motor, a frequency control unit 3 and a voltage module. The input of which is connected to the output of the voltage vector defining unit 4, with inputs connected to the respective outputs of the coordinate transformer 5, serially connected flow linking unit 6, the first comparison unit 7, the flux linking controller 8, the second unit 9 is compared and and the regulator 10 of the magnetizing component of the stator current, series-connected unit 11 sets the frequency of rotation, the setter 12
интенсивности, третий блок 13 сравнени , регул тор 14 частоты вращени , блок 15 делени , четвертый блок 16 сравнени и регул тор 17 активной составл ющей тока статора, выход которого и выход регул тора намагничивающей составл ющей тока статора подключены к первым двум входам преобразовател координат, преобразователь 18 числа фаз, вычислитель 19 модулей составл ющих тока статора, вычислитель 20 модул потокосцеплени , модель механической передачи 21, модель исполнительного механизма 22 и модель асинхронного электродвигател 23 с двум фазными цеп ми, двум инверторами 24, 25, двум сумматорами 26, 27, двум блоками 28, 29 перемножени и вычислителем 30 момента. При этом кажда из фазных цепей выполнена по П-образной схеме замещени с двум элементами , моделирующими активные сопротивлени статора 31 и ротора 32, и трем элементами, моделирующими эквивалентные сопротивлени взаимоиндуктивности 33, рассе ни статора 34 и рассе ни ротора 35, входы фазных цепей, образующие первые два входа модели асинхронного двигател , объединены с соответствующими входами вычислител модулей составл ющих тока ртатора и подключены к выходам преобразовател числа фаз,intensities, the third comparison unit 13, the rotational speed controller 14, the division unit 15, the fourth comparison unit 16 and the stator current component 17, the output of which and the output of the magnetizer component of the stator current are connected to the first two inputs of the coordinate converter. phase number converter 18, calculator 19 of the stator current component modules, calculator 20 of the flux linkage module, mechanical transmission model 21, actuator model 22 and asynchronous electric motor model 23 with two phase circuits, two inverters 24, 25, two adders 26, 27, two multiplication units 28, 29 and a torque calculator 30. In this case, each of the phase circuits is made in a U-shaped equivalent circuit with two elements simulating the active resistances of the stator 31 and the rotor 32, and three elements simulating the equivalent resistances of the mutual inductance 33, scattering of the stator 34 and scattering of the rotor 35, the inputs of the phase circuits, forming the first two inputs of the induction motor model, combined with the corresponding inputs of the calculator of the components of the rotor current components and connected to the outputs of the phase number converter,
Вход первого инвертора 24 и первый вход первого сумматора 26 подключены к выводам элемента, моделирующего эквивалентное сопротивление взаимоиндуктивности в первой фазной цепи, вход второго инвертора 25 и первый вход второго сумматора 27 подключены к выводам элемента, моделирующего эквивалентное сопротивление взаимоиндуктивности во второй фазной цепи, выходы первого и второго инверторов подключены соответственно ко вторым входам первого и. второго сумматоров , подключенных выходами к первым входам второго и первого блоков перемножени соответственно, вторые входы блоков перемножени объединены между собой и образуют третий вход модели асинхронного электродвигател , объединенный с третьим входом преобразовател координат и другим входом третьего блока сравнени и подключенный к выходу модели исполнительного механизма.The input of the first inverter 24 and the first input of the first adder 26 are connected to the terminals of the element simulating the equivalent mutual inductance in the first phase circuit, the input of the second inverter 25 and the first input of the second adder 27 are connected to the terminals of the element simulating the equivalent mutual inductance in the second phase circuit, the outputs of the first and the second inverters are connected respectively to the second inputs of the first and. of the second adders, connected by the outputs to the first inputs of the second and first multiplication units, respectively, the second inputs of the multiplication units are interconnected and form the third input of the asynchronous electric motor model, combined with the third input of the coordinate converter and the other input of the third comparison unit and connected to the output of the actuator model.
Выходы первого и второго блоков перемножени соединены со свободными выводами элементов, моделирующих активное сопротивление ротора соответственно в первой и второй фазных цеп х, выходы первого и второго сумматоров, образующие кроме тбго первые два выхода модели асинхронного электродвигател подключены кThe outputs of the first and second multiplication units are connected to the free terminals of the elements simulating the rotor resistance in the first and second phase circuits, respectively, the outputs of the first and second adders, which form, in addition to the first two outputs of the asynchronous motor model, are connected to
входам вычислител момента и вычислител модул потокосцеплени , выход которого подключен к четвертому входу преобразовател координат, другому входу блока делени и другому входу первого блока сравнени , первые два входа вычислител момента объединены с соответствующими входами фазных цепей, другие два входа подключены к выходам сумматоров, а выходthe inputs of the torque calculator and the flux linking module calculator, the output of which is connected to the fourth input of the coordinate transformer, another input of the division block and another input of the first comparison block, the first two inputs of the torque calculator are combined with the corresponding inputs of the phase circuits, the other two inputs are connected to the outputs of the adders, and the output
0 вычислител момента, образующий третий выход модели асинхронного электродвигател , подключен к входу модели механической передачи, соответствующие выходы вычислител модулей составл ющих тока0 torque calculator, forming the third output of the induction motor model, is connected to the input of the mechanical transmission model, the corresponding outputs of the calculator of the components of the current components
5 статора подключены к п тому и шестому входам преобразовател координат и к другим входам второго и четвертого блоков сравнени .5 stators are connected to the fifth and sixth inputs of the coordinate transformer and to other inputs of the second and fourth comparison units.
В состав модели асинхронного электро0 двигател вход т два фазовых дискриминатора 37, 38, три блока 39, 40, 42 сравнени и п ть масштабных усилителей 43-47, блок 48 извлечени корн квадратного, третий блок 49 перемножени , два фильтра 50, 51,The asynchronous electric motor model includes two phase discriminators 37, 38, three comparison units 39, 40, 42 and five scale amplifiers 43-47, a square root extracting unit 48, a third multiplying unit 49, two filters 50, 51,
5 а элементы, моделирующие эквивалентные сопротивлени взаимоиндуктивности и сопротивлени рассе ни ротора выполнены регулируемыми, два входа по току и напр жению первого фазового дискриминатора5a, elements modeling equivalent resistance of mutual inductance and scattering resistance of the rotor are made adjustable, two current and voltage inputs of the first phase discriminator
0 38 соединены с соответствующими инфор- - мационными выходами инвертора напр жени , а его выход через первый блок 39 сравнени модели асинхронного электродвигател соединен с входами первого 43 и0 38 are connected to the corresponding information outputs of the voltage inverter, and its output through the first block 39 of the model comparison of the induction motor is connected to the inputs of the first 43 and
5 второго 44 масштабных усилителей, второй фазовый дискриминатор 37 соединен входами по току и напр жению с соответствующими информационными выходами модели инвертора 36 напр жени , а его выход сое0 динен с вторым входом первого блока 39 сравнени модели асинхронного электродвигател , входы по току первого 38 и второго 37 фазовых дискриминаторов соответственно через первый и второй вхо5 ды второго блока сравнени 40 модели асинхронного электродвигател соединены с входами третьего 45, четвертого 46 и п того 47 масштабных усилителей, выходы первого и третьего масштабных усилителей5 of the second 44 large-scale amplifiers, the second phase discriminator 37 is connected by the current and voltage inputs to the corresponding information outputs of the voltage inverter model 36, and its output is connected to the second input of the first unit 39 for comparing the model of the induction motor, the current inputs of the first 38 and second 37 phase discriminators, respectively, through the first and second inputs of the second block of comparison, 40 models of asynchronous electric motors are connected to the inputs of the third 45, fourth 46 and fifth of 47 large-scale amplifiers, the outputs are Vågå and third scaling amplifiers
0 подключены к первому и второму входам сумматора 41, третий вход которого и выход подключены соответственно к выходу модели механической передачи 21 и к входу модели исполнительного механизма 22.0 are connected to the first and second inputs of the adder 41, the third input of which and the output are connected respectively to the output of the mechanical transmission model 21 and to the input of the actuator model 22.
5 Выходы второго и четвертого масштабных усилителей соответственно через первый и второй входы третьего блока сравнени модели асинхронного электродвигател и первый вход первого фильтра 51 подключены к входам управлени элементов , моделирующих сопротивлени ротора 32 первой и второй фазных цепей, а выход п того масштабного усилител соеднен со входами управлени элементов, моделирующих эквивалентное сопротивление взаи- моиндуктивности 33 в первой и второй фазных цеп х, выход третьего блока 13 сравнени подключен к входу блока извлечени корн квадратного и к первому входу третьего блока 49 перемножени , второй вход которого соединен с выходом блока 48 извлечени корн квадратного и входом второго фильтра 50, выход которого соединен с входами управлени элементов, моделирующих эквивалентное сопротивление рассе ни ротора 35 в первой и второй фазных цеп х, а выход третьего блока перемножени соединен с вторым входом первого фильтра 51.5 The outputs of the second and fourth large-scale amplifiers, respectively, through the first and second inputs of the third comparing unit of the asynchronous electric motor model and the first input of the first filter 51 are connected to the control inputs of elements simulating the resistance of the rotor 32 of the first and second phase circuits, and the output of the fifth large-scale amplifier is connected to the inputs control elements simulating the equivalent resistance of mutual inductance 33 in the first and second phase circuits, the output of the third comparison unit 13 is connected to the input of the extractor neither the square root and the first input of the third multiplying unit 49, the second input of which is connected to the output of the square root extracting unit 48 and the input of the second filter 50, the output of which is connected to the control inputs of elements simulating the equivalent scattering resistance of the rotor 35 in the first and second phase circuits x, and the output of the third multiplication unit is connected to the second input of the first filter 51.
Устройство работает следующим обра- зом.The device operates as follows.
Сначала подаетс сигнал с блока задани потокосцеплени 6 навход регул тора потокосцеплени 8, который компенсиру большую посто нную времени объекта фор- мирует переходный процесс установлени заданного потокосцеплени ротора соответственно модульному оптимуму. Одновременно регул тор потокосцеплени 8 вырабатывает уставку дл регул тора на- магничивающей составл ющей тока 10 асинхронного электродвигател , который компенсирует большую посто нную времени рассе ни двигател . Регул тор намагничивающей составл ющей тока статора 10 в свою очередь вырабатывает уставку вход- ного напр жени блока управлени частотой и модулем напр жений инвертора напр жени 3, пройд при этом преобразователь координат 5 и блок задани вектора напр жени 4. На вход регул тора частот вращени 14 через задатчик интенсивности 12 подаетс сигнал задани частоты вращени с блока задани частоты вращени 11. Одновременно на выходе регул тора часто- ты вращени 14 по вл етс сигнал задани электромагнитного момента, который после прохождени через делительное устройство 15 образует сигнал задани активной составл ющей тока статора. Регул тор частоты вра- щени компенсирует электромеханическую посто нную времени, а регул тор активной составл ющей тока статора 17 компенсирует посто нную времени рассе ни двигател и вырабатывает сигнал дл преобразовател координат 5.First, a signal is supplied from the flux linking unit 6 to the input of the flux linkage regulator 8, which compensates for the large time constant of the object and forms a transient process of establishing a given rotor flux linkage according to the modular optimum. At the same time, flux linkage regulator 8 generates a setpoint for the regulator of the magnetizing component of the current 10 of the induction motor, which compensates for the large time dissipation constant of the motor. The controller of the magnetizing component of the stator current 10, in turn, generates the input voltage setting of the frequency control unit and the voltage inverter of the voltage inverter 3, while passing the coordinate converter 5 and the unit for setting the voltage vector 4. To the input of the speed controller 14, the speed reference signal from the speed reference unit 11 is supplied through the intensity adjuster 12. At the same time, the output of the speed regulator 14 receives a signal for setting the electromagnetic moment, which after passage audio through dividing device 15 forms a signal specifying the active component of the stator current. The speed controller compensates for the electromechanical time constant, and the active component of the stator current 17 compensates for the scattering time constant of the motor and generates a signal for coordinate converter 5.
Выход щие из преобразовател координат 5 составл ющие напр жени статора Uin:nUi/ преобразуютс в блоке задани The stator voltage components Uin: nUi / emerging from the coordinate converter 5 are converted in the reference unit
вектора напр жени А в модуль напр жени (UI, который поступает на вход блока управлени частотой и модулем напр жени инвертора 3. От блока управлени частотой и модулем напр жени инвертора один сигнал идет на автономный инвертор напр жени 2 объекта и затем на асинхронный электродвигатель 1, а другой идет на модель автономного инвертора 36 напр жени , который представл ет собой маломощный аналог основного инвертора. Выходной сигнал модели инвертора 36 напр жени , состо щий из трехфазных токов, поступает в блок 18 преобразовател числа фаз и тем cav M на входе модели асинхронного электродвигател 23 имеем два источника тока Паи И/ . Использование источников тока Паи ф позвол ет упростить модель электропривода , так как П-образные пассивные четырехполюсники реализуютс на варика- пах, а не дроссел х с подмагничиванием.voltage vector A to the voltage module (UI, which is input to the frequency control unit and the inverter voltage module 3. From the frequency control unit and the inverter voltage module, one signal goes to the stand-alone voltage inverter 2 of the object and then to the asynchronous motor 1 and the other goes to the model of a stand-alone voltage inverter 36, which is a low-power analog of the main inverter. The output signal of the voltage inverter model 36, consisting of three-phase currents, is supplied to the number converter unit 18 of phases and, therefore, cav M, at the input of the induction motor model 23, we have two current sources Pai I /. Using current sources Pai f allows us to simplify the model of the electric drive, since U-shaped passive four-poles are realized on varicaps, rather than throttles with magnetization.
Модель асинхронного электродвигател в неподвижной системе координат описываетс известной системой дифференциальных уравнений, работает в реальном масштабе времени, ее .выходной величиной вл етс вращающий момент двигател , который определ етс по известной зависимости с помощью вычислител 30 моментаThe model of an induction motor in a fixed coordinate system is described by a well-known system of differential equations, operates in real time, its output value is the motor torque, which is determined by a known dependence using a torque calculator 30
М a Ki - . ф «2 где На, Н/3, tyia, tyifi соответственно токи фаз статора и потокосцеплени фаз ротора в системе координат а, ДM a Ki -. f "2 where Na, N / 3, tyia, tyifi, respectively, the stator phase currents and rotor phase flux linkage in the coordinate system a, D
Так как задача определени координат движени системы возложена на аналоговую модель устройства, т.е. она играет роль наблюдател и регламентирует изменение частоты вращени электропривода, то обратна св зь по частоте вращени реализуетс с помощью моделей механической передачи 21 и исполнительного механизма 22, перва из которых может быть реализована с помощью Т-образной схемы замещени с переменными параметрами вертикальной ветви, учитывающими параметры податливости и трени , а втора позвол ет учитывать изменение нагрузки и момента инерции и представл ет собой последовательно включенные регулируемые раздельно индуктивность и резистивное сопротивление .Since the task of determining the coordinates of the motion of the system is assigned to the analog model of the device, i.e. Since it plays the role of an observer and regulates the change in the frequency of rotation of the electric drive, feedback on the frequency of rotation is realized using models of mechanical transmission 21 and actuator 22, the first of which can be implemented using a T-shaped equivalent circuit with variable parameters of the vertical branch, taking into account the parameters of compliance and friction, and the second allows you to take into account the change in load and moment of inertia and is a series-connected separately adjustable inductance resistive resistance.
Работа идентификаторов тока статора по модулю и фазе осуществл етс следующим образом: на вход дискриминатора 37 модели поступают напр жение UM и ток 1М модели инвертора 36, а на вход дискриминатора 38 объекта - напр жение U06 и ток 0б инвертора 2 в блоке 39 сравнени определ етс сдвиг по фазе Д р токов модели и объекта. Сравнение токов модели и объекта по модулю происходит в блоке сравнени 40 и на вход масштабных усилителей 45-47 подаетс сигнал ошибки Д1. В функции модульной А) и фазовой А рошибки корректируютс следующие параметры модели электропривода:The stator current identifiers operate modulo and phase as follows: the voltage UM and current 1M of the inverter model 36 are supplied to the input of the discriminator 37 of the model, and the voltage U06 and the current 0b of the inverter 2 in the comparison unit 39 are determined to the input of the discriminator 38 of the model phase shift D r currents of the model and the object. A comparison of the currents of the model and the object modulo takes place in the comparison unit 40 and an error signal D1 is supplied to the input of the scale amplifiers 45-47. In the function of modular A) and phase A errors, the following parameters of the electric drive model are adjusted:
частота вращени модели механической передачи 21speed of the mechanical transmission model 21
а Д1 +az , где ai, «2 - коэффициенты усилени масштабных усилителей 45 и сооответственно 43, активного сопротивлени ротора and Д1 + az, where ai, "2 are the amplification factors of the scale amplifiers 45 and, respectively, 43, of the active resistance of the rotor
ARj 03 Д1 + 04 Ар,ARj 03 D1 + 04 Ar,
где ссз, сц коэффициенты усилени масштабных усилителей 44 и 46 соответственно, индуктивного сопротивлени взаимондук- ции 33where ssz, ss are the amplification factors of the scale amplifiers 44 and 46, respectively, of the inductive resistance of the mutual conductivity 33
,,
где as- коэффициент усилени масштабного усилител 47.where as is the gain of the scale amplifier 47.
Дл осуществлени разв зки систем адаптации параметров Ra и Х0 в канал регулировани AR2 устанавливаетс фильтр 51. - ... -. - - - - -.In order to isolate the adaptation systems Ra and X0, a filter 51 is installed in the control channel AR2. - ... -. - - - - -.
Дл учета эффекта вытеснени тока ротора в функции скольжени корректируютс следующие параметры модели: To take into account the effect of displacement of the rotor current in the slip function, the following model parameters are adjusted:
эквивалентное активное сопротивление ротора 32 по закону R т S VS,the equivalent active resistance of the rotor 32 according to the law R t S VS,
эквивалентное сопротивление рассе ни ротора 35 по закону X s V5.equivalent scattering resistance of rotor 35 according to the law X s V5.
Закон регулировани S л/ Греализуетс с помощью лока 48 извлечени корн квадратного и блока 49 умножени , с помощью только блока 48 извлечени корн квадратного; назначение фильтра 50 в данном случае аналогично фильтру 51.The control law S l / is realized by using a square root extractor 48 and a multiplication block 49, using only a square root extractor 48; the purpose of the filter 50 in this case is similar to the filter 51.
Применение предлагаемого устройства дл управлени частотно-регулируемого электропривода позвол ет существенно сниить количество параметров, требующих подстройки и тем самым упростить систему адаптации параметров модели. Использование предлагаемого устройства дл управлени частотно-регулируемого электропривода позвол ет улучшить качество регулировани именно за счет адаптации параметров таких существенных нелинейностей как насыщение магнитной системы асинхронного электродвигател , нелинейности моделей механической передачи, исполнительного механизма и преобразовател частоты, а также эффекта вытеснени тока ротора.The use of the proposed device for controlling a variable frequency drive allows one to significantly reduce the number of parameters requiring adjustment and thereby simplify the adaptation of model parameters. Using the proposed device for controlling a variable frequency drive allows improving the quality of regulation precisely by adapting the parameters of such significant non-linearities as saturation of the magnetic system of an asynchronous electric motor, non-linearity of mechanical transmission models, actuator and frequency converter, as well as the effect of displacing the rotor current.
Так как компенсаци таких нелинейностей осуществл етс путем изменени параметров П-образного четырехполюсника, то получаемое быстродействие вл етс оптимальным при сравнении его со схемойSince compensation of such nonlinearities is carried out by changing the parameters of the U-shaped four-terminal network, the resulting speed is optimal when comparing it with the circuit
микропроцессорной адаптации в св зи с тем, что исключаетс запаздывание, св занное с расчетом дискретного управл ющего воздействи .microprocessor adaptation due to the fact that the delay associated with the calculation of the discrete control action is eliminated.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904820780A RU1793526C (en) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | Device for control over asynchronous frequency-controlled motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904820780A RU1793526C (en) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | Device for control over asynchronous frequency-controlled motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU1793526C true RU1793526C (en) | 1993-02-07 |
Family
ID=21511803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904820780A RU1793526C (en) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | Device for control over asynchronous frequency-controlled motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU1793526C (en) |
-
1990
- 1990-03-23 RU SU904820780A patent/RU1793526C/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Шрейнер Р.Т., Дмйтренко Ю.А. Опти- мальйоб ЧастРтнОб управление асинхронными электроприводами. - Кишинев: Ш-шиниа, 1682. -: Г Авторское Ьвйдётельство СССР Г 1184064. кл; Н Q2 Р 7/42. 1984. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lee et al. | Sensorless DTC-SVM for induction motor driven by a matrix converter using a parameter estimation strategy | |
| Zhang et al. | Load disturbance resistance speed controller design for PMSM | |
| Lino et al. | Synthesis of fractional-order PI controllers and fractional-order filters for industrial electrical drives | |
| Barrass et al. | Flux and torque control of switched reluctance machines | |
| Soto et al. | Sliding-mode control of an induction motor without flux measurement | |
| Pajchrowski et al. | Application of artificial neural network to robust speed control of servodrive | |
| Xu | Permanent magnet synchronous motor with linear quadraticspeed controller | |
| Baoming et al. | Nonlinear internal-model control for switched reluctance drives | |
| Briz et al. | Design, implementation and performance of synchronous current regulators for AC drives | |
| Minghe et al. | Proportional resonant-based active disturbance rejection control for speed fluctuation suppression of PMSM drives | |
| CN110061676A (en) | A kind of bearing-free permanent magnet synchronous motor controller based on flux observer | |
| RU1793526C (en) | Device for control over asynchronous frequency-controlled motor | |
| Maher et al. | Indirect field oriented control of an induction motor sensing DC-link current with PI controller | |
| Panda et al. | Fuzzy gain scheduled PI speed controller for switched reluctance motor drive | |
| Georgiou et al. | Nonlinear multirate adaptive control of a synchronous motor | |
| Tarczewski et al. | Artificial neural network-based gain-scheduled state feedback speed controller for synchronous reluctance motor | |
| Xu et al. | Bus utilization of discrete CRPWM inverters for field-oriented drives | |
| Fadil et al. | Fuzzy-PI controller applied to PMSM speed controller: design and experimental evaluation | |
| Kakodia et al. | Field oriented control of three-level neutral point clamped inverter fed IM drive | |
| Vaez-Zadeh et al. | Sensorless vector control of single-phase induction motor drives | |
| Z. Liu, Fang L. Luo, Muhammad H. Rashid | Nonlinear load-adaptive MIMO controller for DC motor field weakening | |
| Zhu et al. | Experimental investigation of variable structural PID control for switched reluctance motor drives | |
| Stephan et al. | Adaptive and robust cascade schemes for thyristor driven DC-motor speed control | |
| SU1128361A1 (en) | Device for adjusting asynchronous adjustable=frequency electric motor | |
| Dorningos et al. | A new drive strategy for a linear switched reluctance motor |