RU190977U1 - Energy Efficient Electric Control System - Google Patents

Energy Efficient Electric Control System Download PDF

Info

Publication number
RU190977U1
RU190977U1 RU2019114470U RU2019114470U RU190977U1 RU 190977 U1 RU190977 U1 RU 190977U1 RU 2019114470 U RU2019114470 U RU 2019114470U RU 2019114470 U RU2019114470 U RU 2019114470U RU 190977 U1 RU190977 U1 RU 190977U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
speed
sensor
temperature sensor
Prior art date
Application number
RU2019114470U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Николаевич Дульнев
Николай Николаевич Федорцов
Юрий Михайлович Сафонов
Дмитрий Анатольевич Благодаров
Олег Иванович Осипов
Юлия Константиновна Каземирова
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ")
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ")
Priority to RU2019114470U priority Critical patent/RU190977U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU190977U1 publication Critical patent/RU190977U1/en

Links

Images

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
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/09—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against over-voltage; against reduction of voltage; against phase interruption

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники и может использоваться для управления электроприводами постоянного и переменного тока. Система управления энергоэффективным электроприводом содержит источник задания [1], выход которого подключен к первому входу регулятора скорости [2], соединенного выходом с датчиком температуры [3], выход которого соединен с входом опорного сопротивления [4], при этом датчик температуры [3] и опорное сопротивление [4] образуют делитель напряжения, а точка их соединения подключена к первому входу регулятора тока [5], выход регулятора тока [5] подключен к входу электрического преобразователя [6], выход которого соединен с входом датчика тока [7], подключенного первым выходом ко второму входу регулятора тока [5], а вторым выходом соединен с электродвигателем [8], выход которого соединен с входом датчика скорости [9], который своим выходом соединен со вторым входом регулятора скорости [2]. Управляющее напряжение Uпередается от источника задания [1] на регулятор скорости [2], на выходе которого установлены соединенные последовательно датчик температуры [3] с переменным сопротивлением R, заложенный в обмотку электродвигателя [8], и опорное сопротивление [4] - R, к которым прикладывается напряжение U. Напряжение задания U, прикладываемое к регулятору тока [5], зависит от величины переменного сопротивления датчика температуры [3], которое, в свою очередь, зависит от нагрева обмоток электродвигателя [8]. 1 ил.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to control DC and AC electric drives. The energy-efficient electric drive control system contains a reference source [1], the output of which is connected to the first input of the speed regulator [2], which is connected to the output from the temperature sensor [3], the output of which is connected to the input of the reference resistance [4], while the temperature sensor [3] and the reference resistance [4] form a voltage divider, and their connection point is connected to the first input of the current regulator [5], the output of the current regulator [5] is connected to the input of the electric converter [6], the output of which is connected to the input of the current sensor [7], sub Switched by the first output to the second input of the current regulator [5], and the second output is connected to the electric motor [8], the output of which is connected to the input of the speed sensor [9], which is connected to the second input of the speed regulator [2]. The control voltage U is transmitted from the reference source [1] to the speed regulator [2], the output of which is connected to a temperature sensor [3] connected in series with a variable resistance R embedded in the motor winding [8] and reference resistance [4] - R, k voltage U is applied to the current regulator [5], depends on the value of the variable resistance of the temperature sensor [3], which, in turn, depends on the heating of the motor windings [8]. 1 ill.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области электротехники и может использоваться для управления электроприводами постоянного и переменного тока.The proposed utility model relates to the field of electrical engineering and can be used to control DC and AC electric drives.

Известна система подчиненного регулирования частоты вращения электропривода постоянного тока (патент SU на изобретение №1288881, публ. 07.02.1987, МПК Н02Р 5/06), содержащая источник задания, электродвигатель, подключенный к преобразователю, внешний контур регулирования скорости, включающий регулятор скорости и датчик скорости, внутренний контур регулирования тока, включающий регулятор тока и датчик тока, две эталонные модели, два корректирующих звена, два релейных элемента и два суммирующих усилителя, вход первой эталонной модели соединен с задающим входом регулятора скорости, а вывод подключен к первому входу первого релейного элемента, вход первого корректирующего звена соединен с выходом датчика скорости, а выход подключен ко второму входу первого релейного элемента, выход которого соединен с первым входом первого суммирующего усилителя, второй вход которого подключен к выходу регулятора скорости, а выход соединен с задающим входом регулятора тока.A known system of subordinate speed control of a DC electric drive (SU patent for invention No. 1288881, publ. 07.02.1987, MPK H02P 5/06), containing a reference source, an electric motor connected to the converter, an external speed control circuit including a speed controller and a sensor speed, internal current control loop, including a current controller and a current sensor, two reference models, two corrective links, two relay elements and two summing amplifiers, the input of the first reference model is connected to the input of the speed controller, and the output is connected to the first input of the first relay element, the input of the first corrective element is connected to the output of the speed sensor, and the output is connected to the second input of the first relay element, the output of which is connected to the first input of the first summing amplifier, the second input of which is connected to the output of the speed controller, and the output is connected to the driver input current regulator.

Недостатками данного технического решения являются низкие эксплуатационные характеристики электропривода, связанные с недогревом обмоток электрической машины.The disadvantages of this technical solution are low operating characteristics of the electric drive associated with underheating of the windings of the electric machine.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является упрощение системы управления и ее настройки.The technical objective of the proposed utility model is to simplify the control system and its settings.

Технический результат заключается в повышении эксплуатационных характеристик электропривода и в эффективном использовании мощностного ресурса электродвигателя.The technical result consists in increasing the performance characteristics of the electric drive and in the efficient use of the power resource of the electric motor.

Это достигается тем, что известная система управления электроприводом, содержащая электродвигатель, подключенный к электрическому преобразователю, источник задания, соединенный выходом с входом регулятора скорости, датчик скорости, регулятор тока, датчик тока, снабжена соединенными последовательно датчиком температуры и опорным сопротивлением, образующими делитель напряжения, при этом выход регулятора скорости подключен к входу датчика температуры, а точка соединения датчика температуры и опорного сопротивления подключена к первому входу регулятора тока, выход которого соединен с входом электрического преобразователя, выход последнего соединен с входом датчика тока, подключенного первым выходом ко второму входу регулятора тока, а вторым выходом соединен с электродвигателем, выход которого подключен к датчику скорости, который соединен выходом со вторым входом регулятора скорости.This is achieved by the fact that the well-known drive control system, comprising an electric motor connected to an electric converter, a reference source connected by an output to a speed controller input, a speed sensor, a current regulator, a current sensor, is equipped with a temperature sensor connected in series and a reference resistance forming a voltage divider, the output of the speed regulator is connected to the input of the temperature sensor, and the connection point of the temperature sensor and the reference resistance is connected to the first at the input of the current regulator, the output of which is connected to the input of the electrical converter, the output of the latter is connected to the input of the current sensor connected by the first output to the second input of the current regulator, and the second output is connected to an electric motor whose output is connected to a speed sensor that is connected by the output to the second input speed regulator.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где представлена функциональная схема системы управления энергоэффективным электроприводом.The essence of the utility model is illustrated in the drawing, which presents a functional diagram of the control system of an energy-efficient electric drive.

Система управления энергоэффективным электроприводом, содержит источник задания 1, выход которого подключен к первому входу регулятора скорости 2, соединенного выходом с датчиком температуры 3, выход которого соединен с входом опорного сопротивления 4, при этом датчик температуры 3 и опорное сопротивление 4 образуют делитель напряжения, а точка их соединения подключена к первому входу регулятора тока 5, выход регулятора тока 5 подключен к входу электрического преобразователя 6, выход которого соединен с входом датчика тока 7, подключенного первым выходом ко второму входу регулятора тока 5, а вторым выходом соединен с электродвигателем 8, выход которого соединен с входом датчика скорости 9, который своим выходом соединен со вторым входом регулятора скорости 2.The control system of an energy-efficient electric drive contains a source of reference 1, the output of which is connected to the first input of the speed controller 2, connected by an output to a temperature sensor 3, the output of which is connected to the input of the reference resistance 4, while the temperature sensor 3 and the reference resistance 4 form a voltage divider, and their connection point is connected to the first input of current regulator 5, the output of current regulator 5 is connected to the input of electrical converter 6, the output of which is connected to the input of current sensor 7 connected the first output to the second input of the current regulator 5, and the second output is connected to the electric motor 8, the output of which is connected to the input of the speed sensor 9, which by its output is connected to the second input of the speed regulator 2.

Система управления энергоэффективным электроприводом работает следующим образом.The control system of energy-efficient electric drive works as follows.

Управляющее напряжение UУ передается от источника задания 1 на регулятор скорости 2, на выходе которого установлены соединенные последовательно датчик температуры 3 с переменным сопротивлением RСД, заложенный в обмотку электродвигателя 8, и опорное сопротивления 4 - RОП, к которым прикладывается напряжение UРС. Напряжение задания UЗРТ, прикладываемое к регулятору тока 5, зависит от величины переменного сопротивления датчика температуры 3, которое, в свою очередь, зависит от нагрева обмоток электродвигателя 8.The control voltage U Y is transmitted from the source of reference 1 to speed controller 2, the output of which is connected in series by a temperature sensor 3 with a variable resistance R SD , embedded in the winding of the motor 8, and a reference resistance 4 - R OD , to which a voltage U RS is applied. The voltage setting U URT , applied to the current regulator 5, depends on the magnitude of the variable resistance of the temperature sensor 3, which, in turn, depends on the heating of the windings of the electric motor 8.

Figure 00000001
Figure 00000001

Сигнал от регулятора тока 5 поступает в электрический преобразователь 6, подсоединенный через датчик тока 7 к электродвигателю 8. Датчик скорости 9 измеряет скорость вращения электродвигателя 8 и передает данные регулятору скорости 2.The signal from the current regulator 5 enters the electric converter 6 connected via the current sensor 7 to the electric motor 8. The speed sensor 9 measures the rotational speed of the electric motor 8 and transmits the data to the speed regulator 2.

Датчик температуры 3 обладает положительным термическим коэффициентом, при котором с ростом температуры сопротивление растет, что позволяет отследить изменение температуры в активных частях обмотки электродвигателя 8. Уровень напряжения задания тока UЗРТ регулируется степенью нагрева электродвигателя 8, за счет чего обеспечивается эффективное управление электродвигателем 8 в двухконтурной системе управления, исходя из температурных ограничений изоляции.The temperature sensor 3 has a positive thermal coefficient, in which with increasing temperature the resistance grows, which allows you to track the temperature change in the active parts of the motor winding 8. The voltage level of the current task U ZRT is controlled by the degree of heating of the electric motor 8, thereby ensuring effective control of the electric motor 8 in the dual-circuit control system, based on the temperature limitations of the insulation.

Использование полезной модели позволяет повысить эксплуатационные характеристики электропривода и энергоэффективность использования электродвигателя за счет использования в системе управления делителя напряжения, состоящего из датчика температуры, заложенного в обмотку электродвигателя, и опорного сопротивления.The use of the utility model allows to improve the performance characteristics of the electric drive and the energy efficiency of the use of the electric motor due to the use of a voltage divider in the control system, consisting of a temperature sensor embedded in the motor winding and a reference resistance.

Claims (1)

Система управления энергоэффективным электроприводом, содержащая электродвигатель, подключенный к электрическому преобразователю, источник задания, соединенный выходом с входом регулятора скорости, датчик скорости, регулятор тока, датчик тока, отличающаяся тем, что снабжена соединенными последовательно датчиком температуры и опорным сопротивлением, образующими делитель напряжения, при этом выход регулятора скорости подключен к входу датчика температуры, а точка соединения датчика температуры и опорного сопротивления подключена к первому входу регулятора тока, выход которого соединен с входом электрического преобразователя, выход последнего соединен с входом датчика тока, подключенного первым выходом ко второму входу регулятора тока, а вторым выходом соединен с электродвигателем, выход которого подключен к датчику скорости, который соединен выходом со вторым входом регулятора скорости.An energy efficient electric drive control system containing an electric motor connected to an electrical converter, a reference source connected to the output of a speed controller, a speed sensor, a current regulator, a current sensor, characterized in that it is connected in series with a temperature sensor and a reference resistance forming a voltage divider, This speed controller output is connected to the temperature sensor input, and the connection point of the temperature sensor and the reference resistance is connected to the first input of the current regulator, the output of which is connected to the input of the electrical converter, the output of the latter is connected to the input of the current sensor connected to the second input of the current regulator by the first output, and the second output is connected to an electric motor whose output is connected to a speed sensor that is connected to the second input speed regulator.
RU2019114470U 2019-05-14 2019-05-14 Energy Efficient Electric Control System RU190977U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019114470U RU190977U1 (en) 2019-05-14 2019-05-14 Energy Efficient Electric Control System

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019114470U RU190977U1 (en) 2019-05-14 2019-05-14 Energy Efficient Electric Control System

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU190977U1 true RU190977U1 (en) 2019-07-18

Family

ID=67309738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019114470U RU190977U1 (en) 2019-05-14 2019-05-14 Energy Efficient Electric Control System

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU190977U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU220179U1 (en) * 2023-07-04 2023-08-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Control device for electric drive of mechanisms with constant torque

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU128881A1 (en) * 1959-11-27 1959-11-30 В.В. Полтавец Domain air nozzle
SU1061228A1 (en) * 1982-04-27 1983-12-15 Коммунарский горно-металлургический институт D.c. electric drive
RU2011286C1 (en) * 1990-04-23 1994-04-15 Санкт-Петербургский электротехнический университет им.В.И.Ульянова (Ленина) Dc electric drive
US7589490B2 (en) * 2006-06-23 2009-09-15 Ford Motor Company Motor control system for the PWM control of an electric motor
DE102010038560A1 (en) * 2009-08-31 2011-04-14 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Temperature estimation for an electric motor stator winding
CN102549913B (en) * 2009-08-10 2014-11-26 艾默生环境优化技术有限公司 Controller and method for minimizing phase advance current

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU128881A1 (en) * 1959-11-27 1959-11-30 В.В. Полтавец Domain air nozzle
SU1061228A1 (en) * 1982-04-27 1983-12-15 Коммунарский горно-металлургический институт D.c. electric drive
RU2011286C1 (en) * 1990-04-23 1994-04-15 Санкт-Петербургский электротехнический университет им.В.И.Ульянова (Ленина) Dc electric drive
US7589490B2 (en) * 2006-06-23 2009-09-15 Ford Motor Company Motor control system for the PWM control of an electric motor
CN102549913B (en) * 2009-08-10 2014-11-26 艾默生环境优化技术有限公司 Controller and method for minimizing phase advance current
DE102010038560A1 (en) * 2009-08-31 2011-04-14 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Temperature estimation for an electric motor stator winding

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU220179U1 (en) * 2023-07-04 2023-08-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Control device for electric drive of mechanisms with constant torque

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012033661A3 (en) Electric drive power response management system and method
CN105281635B (en) For controlling the method and apparatus of motor
CN101761284A (en) Controller of rail transportation safety door
CN103580469B (en) A kind of power factor correcting method for permagnetic synchronous motor
CN201916228U (en) Brushless fan controller without position sensor
RU190977U1 (en) Energy Efficient Electric Control System
CN102045025A (en) Control system for cooling fan of traction motor of locomotive
CN104488187B (en) For compensating the control system of hysteresis band and the method for control lag compensation
CN102926857A (en) Speed adjustable electromagnetic fan clutch structure with independent controller
CN105763135A (en) Voltage vector PWM method based on duty ratio DTC
CN104481908A (en) Fan motor device
CN202550948U (en) Dual-mode control device for direct current brushless motor
RU2444838C1 (en) Device to stabilise rotation frequency of single-phased commutator motor
CN101577516B (en) Constant current chopper driver of brushless DC motor
RU2440900C1 (en) Dc traction motor
RU2402865C1 (en) Method for optimal frequency control of asynchronous motor
RU2520837C1 (en) Method for electrical transmission regulation for diesel-electric locomotive
CN103618487B (en) The electromotive force closed loop series-wound motor variable voltage control control method that exciting voltage controls
CN204652275U (en) A kind of permagnetic synchronous motor direct torque control device based on constant switching frequency space vector modulation
JP2019504601A5 (en)
CN102629820A (en) Method of limiting a current supplied by a DC power supply
CN201414103Y (en) Constant current chopping driver of brushless direct current motor
CN202407035U (en) Air door opening degree control device for bulk curer controller
CN205725549U (en) One has current mode and voltage-type integrated variable frequency system
RU220179U1 (en) Control device for electric drive of mechanisms with constant torque

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20200515

NF9K Utility model reinstated

Effective date: 20210520