Claims (2)
1. Способ управления стартер-генератором на основе синхронной машины с электромагнитным возбуждением, заключающийся в том, что измеряют текущие значения напряжения бортовой аккумуляторной батареи, фазных токов синхронной машины, а также скорости и углового положения ротора, и с учетом сигнала датчика нажатого состояния педали акселератора автомобиля формируют заданные значения составляющих вектора тока статора по продольной и поперечной осям во вращающейся ортогональной системе координат (d, q), ось d которой направлена по продольной оси машины, а также заданное значение тока возбуждения, которое затем формируют в обмотке возбуждения машины с помощью регулятора тока возбуждения, измеренные фазные токи переводят во вращающуюся ортогональную систему координат (d, q), сравнивают их с заданными, определяют знаки отклонений текущих значений токов от заданных и по этим знакам определяют требуемые мгновенные знаки фазных напряжений, при этом, если в данный момент времени ось d находится в секторе -30÷+30 электрических градусов относительно оси фазы "А", то знак напряжения фазы "А" устанавливают совпадающим со знаком отклонения тока по продольной оси, знак напряжения фазы "В" устанавливают совпадающим со знаком отклонения тока по поперечной оси, а знак напряжения фазы "С" устанавливают противоположным знаку отклонения тока по поперечной оси, если в данный момент времени ось d находится в секторе +30÷+90 электрических градусов относительно оси фазы "А", то знак напряжения фазы "А" устанавливают противоположным знаку отклонения тока по поперечной оси, знак напряжения фазы "В" устанавливают совпадающим со знаком отклонения тока по поперечной оси, а знак напряжения фазы "С" устанавливают противоположным знаку отклонения тока по продольной оси, если в данный момент времени ось d находится в секторе +90÷+150 электрических градусов относительно оси фазы "А", то знак напряжения фазы "А" устанавливают противоположным знаку отклонения тока по поперечной оси, знак напряжения фазы "В" устанавливают совпадающим со знаком отклонения тока по продольной оси, а знак напряжения фазы "С" устанавливают совпадающим со знаком отклонения тока по поперечной оси, если в данный момент времени ось d находится в секторе +150÷+210 электрических градусов относительно оси фазы "А", то знак напряжения фазы "А" устанавливают противоположным знаку отклонения тока по продольной оси, знак напряжения фазы "В" устанавливают противоположным знаку отклонения тока по поперечной оси, а знак напряжения фазы "С" устанавливают совпадающим со знаком отклонения тока по поперечной оси, если в данный момент времени ось d находится в секторе +210÷+270 электрических градусов относительно оси фазы "А", то знак напряжения фазы "А" устанавливают совпадающим со знаком отклонения тока по поперечной оси, знак напряжения фазы "В" устанавливают противоположным знаку отклонения тока по поперечной оси, а знак напряжения фазы "С" устанавливают совпадающим со знаком отклонения тока по продольной оси, если в данный момент времени ось d находится в секторе +270÷+330 электрических градусов относительно оси фазы "А", то знак напряжения фазы "А" устанавливают совпадающим со знаком отклонения тока по поперечной оси, знак напряжения фазы "В" устанавливают противоположным знаку отклонения тока по продольной оси, а знак напряжения фазы "С" устанавливают противоположным знаку отклонения тока по поперечной оси, отличающийся тем, что заданное значение составляющей вектора тока статора по продольной оси устанавливают равным нулю, заданное значение тока возбуждения формируют в виде произведения заданного значения составляющей вектора тока статора по поперечной оси на корень квадратный из частного от деления величины активного сопротивления обмоток статора на величину активного сопротивления обмотки возбуждения, а заданное значение составляющей вектора тока статора по поперечной оси формируют в зависимости от угловой частоты вращения ротора и датчика положения педали акселератора, причем, если угловая частота вращения ротора ниже угловой частоты вращения ДВС на холостом ходу, то при ненажатой педали акселератора заданное значение составляющей вектора тока статора по поперечной оси устанавливают равным нулю, если же педаль акселератора нажата, то заданное значение составляющей вектора тока статора по поперечной оси устанавливают равным максимально допустимому значению, а при угловой частоте вращения ротора выше угловой частоты вращения ДВС на холостом ходу, независимо от состояния датчика положения педали акселератора, заданное значение составляющей вектора тока статора по поперечной оси устанавливают в функции поддержания напряжения бортовой аккумуляторной батареи на заданном уровне.1. The method of controlling the starter-generator based on a synchronous machine with electromagnetic excitation, which consists in measuring the current voltage values of the on-board battery, phase currents of the synchronous machine, as well as the speed and angular position of the rotor, and taking into account the signal from the sensor of the pressed state of the accelerator pedal the vehicle form the set values of the components of the stator current vector along the longitudinal and transverse axes in a rotating orthogonal coordinate system (d, q), the d axis of which is directed along the longitudinal axis and the machine, as well as the set value of the excitation current, which is then formed in the excitation winding of the machine using the excitation current regulator, the measured phase currents are transferred to a rotating orthogonal coordinate system (d, q), they are compared with the set, the signs of deviations of the current values of currents from given and by these signs determine the required instantaneous signs of phase voltages, while if at the given moment the axis d is in the sector -30 ÷ + 30 electrical degrees relative to the axis of phase “A”, then the sign of voltage of phase “A” is set the sign of the current deviation along the longitudinal axis, the sign of the phase voltage "B" set the sign of the current deviation along the transverse axis, and the sign of the voltage phase "C" set the opposite to the sign of the current deviation along the transverse axis, if the d axis is at a given time in the sector + 30 ÷ + 90 electrical degrees relative to the axis of phase "A", then the sign of voltage of phase "A" is set opposite to the sign of current deviation along the transverse axis, the sign of voltage of phase "B" is set to coincide with the sign of deviation current along the transverse axis, and the sign of the voltage of phase "C" is set opposite to the sign of the current deviation along the longitudinal axis, if at the given moment the axis d is in the sector + 90 ÷ + 150 electrical degrees relative to the axis of phase "A", then the sign of the phase voltage " A "is set opposite to the sign of the current deviation along the transverse axis, the phase voltage sign" B "is set to coincide with the current deviation sign along the longitudinal axis, and the phase" C "voltage sign is set to coincide with the current deviation sign along the transverse axis, if at the moment belt axis d is in the sector + 150 ÷ + 210 electrical degrees relative to the axis of phase "A", then the sign of the voltage of phase "A" is set opposite the sign of the current deviation along the longitudinal axis, the sign of voltage of the phase "B" is set opposite to the sign of the current deviation in the transverse axis and the sign of the voltage of phase "C" is set to coincide with the sign of the current deviation along the transverse axis, if at the given moment the axis d is in the sector + 210 ÷ + 270 electrical degrees relative to the axis of phase "A", then the sign of the voltage of phase "A" is set matching about the sign of the current deviation along the transverse axis, the sign of the phase “B” voltage is set opposite to the sign of the current deviation along the transverse axis, and the sign of the phase “C” voltage is set to coincide with the current deviation sign along the longitudinal axis, if the d axis is currently in the sector + 270 ÷ + 330 electrical degrees relative to the axis of phase "A", then the sign of the voltage of phase "A" is set to coincide with the sign of the current deviation along the transverse axis, the sign of voltage of phase "B" is set opposite to the sign of the current deviation along the longitudinal axis, and the voltage of phase "C" is set opposite to the sign of the current deviation along the transverse axis, characterized in that the set value of the stator current vector component along the longitudinal axis is set to zero, the set excitation current value is formed as the product of the set value of the stator current vector component along the transverse axis by square root of the quotient of dividing the value of the active resistance of the stator windings by the value of the active resistance of the field winding, and the set value of the component the stator current torus along the transverse axis is formed depending on the angular rotational speed of the rotor and the accelerator pedal position sensor, and if the angular rotational speed of the rotor is lower than the angular speed of the engine at idle, then when the accelerator pedal is not pressed, the set value of the stator current vector component along the transverse axis set to zero, if the accelerator pedal is pressed, then the set value of the stator current vector component along the transverse axis is set to the maximum allowable value, and when lovoy frequency above the rotor angular frequency of rotation of the internal combustion engine is idling, regardless of the state of the accelerator pedal, the set value of the stator current vector component along the lateral axis is set as a function of maintaining the voltage on-board battery to a predetermined level.
2. Устройство управления стартер-генератором на базе синхронной машины с электромагнитным возбуждением, содержащее датчик положения, механически связанный с ротором синхронной машины, регулятор тока возбуждения, вход которого подключен к выходу блока ограничения минимального значения, а выход подключен к обмотке возбуждения, датчик нажатого состояния педали акселератора, подключенный через задатчик интенсивности к первому входу блока коммутации, первый блок сравнения, подключенный инвертирующим входом к уставке напряжения бортовой аккумуляторной батареи, а неинвертирующим входом - к датчику напряжения бортовой аккумуляторной батареи, подключенной к соответствующим выводам питания регулятора тока возбуждения и силового преобразователя, который через датчики тока подключен к фазным обмоткам синхронной машины, при этом выходы датчиков тока подключены ко входам блока преобразования координат, второй и третий блоки сравнения, инвертирующие входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам блока преобразования координат, при этом выходы второго и третьего блоков сравнения через первый и второй релейные элементы с гистерезисной характеристикой подключены соответственно к первому и второму входам управляемого логического коммутатора, выходы которого подключены непосредственно к входам управления ключевыми элементами силового преобразователя, а третий вход управляемого логического коммутатора подключен непосредственно к выходу датчика положения, который выполнен имеющим на выходе цифровой сигнал в параллельном коде, при этом цифровой вход блока преобразования координат через формирователь гармонических функций подключен к выходу датчика положения и ко входу измерителя скорости, выход которого подключен ко входу третьего релейного элемента с гистерезисной характеристикой, отличающееся тем, что на неинвертирующий вход второго блока сравнения постоянно подается нулевой сигнал задания тока по продольной оси, а неинвертирующий вход третьего блока сравнения подключен к выходу блока коммутации, второй вход которого через пропорциональный регулятор подключен к выходу первого блока сравнения, при этом неинвертирующий вход третьего блока сравнения через блок масштабирования с коэффициентом, равным корню квадратному из частного от деления величины активного сопротивления обмоток статора на величину активного сопротивления обмотки возбуждения, подключен ко входу блока ограничения минимального значения, а выход третьего релейного элемента с гистерезисной характеристикой подключен к управляющему входу блока коммутации.2. A control device for a starter-generator based on a synchronous machine with electromagnetic excitation, comprising a position sensor mechanically connected to the rotor of the synchronous machine, an excitation current regulator, the input of which is connected to the output of the minimum value limiting unit, and the output is connected to the excitation winding, pressed state sensor accelerator pedals connected via the intensity adjuster to the first input of the switching unit, the first comparison unit connected by an inverting input to the on-board voltage setting the battery, and the non-inverting input to the voltage sensor of the on-board battery connected to the corresponding power terminals of the excitation current regulator and the power converter, which is connected through the current sensors to the phase windings of the synchronous machine, while the outputs of the current sensors are connected to the inputs of the coordinate conversion unit, the second and the third comparison blocks, the inverting inputs of which are connected respectively to the first and second outputs of the coordinate transformation unit, while the outputs of the second and the third comparison blocks through the first and second relay elements with a hysteresis characteristic are connected respectively to the first and second inputs of the managed logical switch, the outputs of which are connected directly to the control inputs of the key elements of the power converter, and the third input of the controlled logical switch is connected directly to the output of the position sensor, which is made having an output digital signal in parallel code, while the digital input of the coordinate transformation unit Without the harmonic function generator, it is connected to the output of the position sensor and to the input of the speed meter, the output of which is connected to the input of the third relay element with a hysteresis characteristic, characterized in that a zero current signal along the longitudinal axis is constantly supplied to the non-inverting input of the second comparison unit, and the non-inverting input the third comparison unit is connected to the output of the switching unit, the second input of which is connected through the proportional regulator to the output of the first comparison unit, while the rotary input of the third comparison unit through the scaling unit with a coefficient equal to the square root of the dividing the value of the active resistance of the stator windings by the value of the active resistance of the field winding is connected to the input of the minimum value limiting unit, and the output of the third relay element with a hysteresis characteristic is connected to the control input switching unit.