RU2015127659A

RU2015127659A - Способ синхронизации синхронной реактивной электрической машины

Info

Publication number: RU2015127659A
Application number: RU2015127659A
Authority: RU
Inventors: САНТО Федерико ДИ; Энрико МАРОДИН
Original assignee: Ксб Актингезелльшафт
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2013-12-10
Publication date: 2017-01-16
Also published as: RU2658288C2; BR112015013566B1; ITVI20120331A1; ES2730925T3; EP2929625A1; US20150340971A1; EP2929625B1; TR201908952T4; JP2015537504A; BR112015013566A2; DK2929625T3; WO2014091405A1; CN105144564B; US9871474B2; CN105144564A; JP6401181B2

Claims

1. Способ синхронизации синхронной реактивной электрической машины, причем указанная машина (Е) не имеет датчиков скорости и/или напряжения от остаточного намагничивания и содержит клеммы питания (Т) и вращающиеся массы (М), частота механического вращения которых (fM) подвержена воздействию быстрых переходных процессов, вызываемых условиями отключения питания, отличающийся тем, что содержит

по меньшей мере один шаг а) подачи управляющего напряжения (V_C) с заданными амплитудой (v_C) и продолжительностью (Т_С) на клеммы после переходных процессов для индуцирования электрического тока (I_i), причем указанный электрический ток имеет гармонический спектр (S), представляющий собой функцию разности частот между частотой (f_C) указанного управляющего напряжения (V_C) и частотой (f_M) механического вращения вращающихся масс, и

шаг b) определения указанного индуцированного электрического тока (I_i) для восстановления управления мощностью и синхронным вращением машины (Е), при этом указанный гармонический спектр (S) указанного индуцированного тока (I_i) имеет, по существу, нулевые или пренебрежимо малые гармонические составляющие в звуковом диапазоне в результате приложения указанного управляющего напряжения (V_C) к клеммам (Т).

2. Способ по п. 1, в котором указанный гармонический спектр (S) имеет, по существу, нулевое среднее значение в частотном диапазоне от 400 Гц до 2 кГц, вследствие чего в электрической машине (Е) генерируют, по существу, нулевой акустический шум.

3. Способ по п. 1, в котором предусмотрен шаг с) разложения указанного индуцированного электрического тока (I_i) на пару комплексных токов (I_d, I_q), смещенных, по существу, на 90°.

4. Способ по п. 3, в котором указанную пару комплексных токов (I_d, I_q) подвергают шагу d) фильтрации с использованием фильтра верхних частот (HPF) для отфильтровывания постоянной составляющей тока и получения соответствующих отфильтрованных составляющих (I'_d, I'_q) комплексного тока в зависимости от скорости мгновенного вращения вращающихся масс (М).

5. Способ по п. 4, в котором предусмотрен шаг е) установки начального значения угла мгновенного вращения вращающихся масс (М) электрической машины (Е), за которым следует шаг f) регулирования указанного угла (θ_ist) мгновенного вращения для определения угла (θ_sinc) синхронизированного вращения, по существу, совпадающего по фазе с углом (θ_М) механического вращения вращающихся масс (М).

6. Способ по п. 5, в котором предусмотрен шаг g) подачи на электрическую машину (Е) комплексного тока (I_al), имеющего электрический угол (θ_al) вращения, являющийся функцией указанного угла (θ_sinc) синхронизации, и составляющую (I_{al_torque}) момента, возрастающую от нуля до номинального значения в течение заданного интервала времени.

7. Способ по п. 1, в котором указанное управляющее напряжение (V_C) представляет собой напряжение постоянного тока или переменного тока и имеет постоянную или регулируемую амплитуду (v_C) в течение указанного периода (Т_С).

8. Способ по п. 1, в котором указанное управляющее напряжение (V_C) калибруют для создания такого минимального крутящего момента на вращающихся массах, чтобы поддерживать скорость мгновенного вращения на указанных вращающихся массах (М) практически неизменной.

9. Способ по п. 5, в котором указанный угол (θ_sinc) синхронного вращения имеет угловую погрешность (ε_θ) относительно угла (θ_М) механического вращения, меньшую или равную заданному пороговому значению (ε'_θ).

10. Способ по п. 9, в котором указанный шаг f) регулирования указанного угла (θ_ist) мгновенного вращения содержит шаг h) итеративной минимизации указанной угловой погрешности (ε_θ) относительно указанного первоначального значения угла вращения (θ_in).

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что указанный шаг итерационного процесса минимизации реализуют с помощью первого алгоритма (PLL₁) фазовой автоподстройки частоты с целью формирования указанного угла (θ_sinc) синхронного вращения в качестве выходного результата.

12. Способ по п. 11, в котором указанный шаг g) подачи питания содержит шаг i) модификации указанного угла (θ_sinc) синхронного вращения, формируемого с помощью первого алгоритма (PLL₁) фазовой авто подстройки частоты, в зависимости от числа полюсов электрической машины (Е).

13. Способ по п. 12, в котором указанный шаг g) подачи питания содержит шаг k) точной регулировки указанного угла (θ_sinc) синхронного вращения, реализуемый с помощью второго алгоритма (PLL₂) фазовой автоподстройки частоты, и включает в себя начальный переходный процесс, в котором указанный комплексный ток (I_al) питания имеет по существу нулевую составляющую (I_{al_torque}) момента и составляющую (I_{al_flux}) потока, имеющую заданное значение, с целью генерирования магнитного потока, меньшего, чем номинальный поток электрической машины (Е).

14. Компьютерный программный продукт для синхронизации синхронной реактивной электрической машиной (Е), выполненный с возможностью установки на носителе информации, встроенном в программируемый блок управления (U) инвертора (V), отличающийся тем, что содержит рабочие команды управления для реализации способа по одному или более предшествующим пунктам.

15. Инвертор (V) для управления синхронной реактивной электрической машиной (Е), отличающийся тем, что содержит программируемый блок управления (U) с носителем информации, содержащим установленный на нем компьютерный программный продукт для синхронизации электрической машины (Е) по п. 14.