RU2038689C1 - Device for determining vector phase of a c motor emf - Google Patents
Device for determining vector phase of a c motor emf Download PDFInfo
- Publication number
- RU2038689C1 RU2038689C1 SU5035698A RU2038689C1 RU 2038689 C1 RU2038689 C1 RU 2038689C1 SU 5035698 A SU5035698 A SU 5035698A RU 2038689 C1 RU2038689 C1 RU 2038689C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- outputs
- terminals
- resistors
- inputs
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для векторно-импульсного управления асинхронным электроприводом, работающим в импульсном режиме, или в повторном подключении электродвигателя к сети или преобразователю частоты. The invention relates to electrical engineering and can be used for vector-pulse control of an asynchronous electric drive operating in a pulsed mode, or in reconnecting the electric motor to a network or a frequency converter.
Известно устройство для выработки фазового положения векторов статорных напряжений или токов для системы преобразователь частоты асинхронный электродвигатель [1] содержащее датчик синусоидальной функции, блок измерения вращающего момента, блок измерения амплитуды напряжения статора, блок измерения частоты вращения ротора электродвигателя, первый и второй интеграторы, сумматор. A device is known for generating the phase position of stator voltage vectors or currents for a system, an asynchronous electric motor frequency converter [1] comprising a sinusoidal function sensor, a torque measuring unit, a stator voltage amplitude measuring unit, an electric motor rotor speed measuring unit, a first and second integrator, an adder.
Недостатком устройства является его сложность и низкая точность измерения фазы напряжения. Кроме того необходима установка на валу электродвигателя датчика скорости, и точность измерения положения вектора ЭДС зависит от числа полюсов электродвигателя. The disadvantage of this device is its complexity and low accuracy of measuring the phase of the voltage. In addition, a speed sensor must be installed on the motor shaft, and the accuracy of measuring the position of the EMF vector depends on the number of poles of the motor.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство дискретного контроля фазы вектора ЭДС асинхронного электродвигателя, наводимой в обмотках его статора затухающим потоком ротора [2] содержащее трансформаторы фазных и линейных ЭДС электродвигателя, формирователи сигнала, присоединенные к вторичным обмоткам трансформаторов фазных и линейных ЭДС электродвигателя, дешифратор, преобразовывающий 6-разрядный входной код в "1" на одном из 12 выходов. Closest to the technical nature of the proposed device is a discrete phase control device for the EMF vector of an induction motor induced in the stator windings by a damped rotor flow [2] containing phase and linear EMF transformers of the motor, signal conditioners connected to the secondary windings of the transformers of phase and linear EMF of the motor, a decoder that converts a 6-bit input code to "1" on one of 12 outputs.
Недостатком данного устройства является низкая точность контроля пространственного положения (фазы) вектора ЭДС элекродвигателя, обусловленная формированием только шести контролируемых зон. Наилучшая точность контроля фазы вектора ЭДС составляет 30о.The disadvantage of this device is the low accuracy of controlling the spatial position (phase) of the electric motor EMF vector, due to the formation of only six controlled zones. The best accuracy of phase control of the EMF vector is 30 about .
Цель изобретения повышение точности дискретного контроля фазы вектора ЭДС электродвигателя. The purpose of the invention is to improve the accuracy of discrete control of the phase of the EMF vector of the electric motor.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство дискретного контроля фазы вектора ЭДС электродвигателя переменного тока введен резисторный блок преобразования фаз, при этом выводы первичной обмотки трехфазного трансформатора присоединения, соединенной звездой, соединены с клеммами для подключения выводов соответствующих фазных обмоток исследуемого электродвигателя, выводы вторичной обмотки трансформатора, соединенной звездой, соединены с тремя входами блока преобразования фаз, двенадцать выходов которого соединены со входами формирователей сигналов и со вторыми выводами резисторов, первые выводы которых соединены с шиной нулевого потенциала, причем блок преобразования фаз содержит три цепи из пяти последовательно соединенных резисторов каждая, которые соединены с входами блока преобразования фаз по схеме треугольник, при этом точки соединения между резисторами каждой цепи блока преобразования фаз являются его выходами, выводы формирователей сигнала соединены с соответствующими входами дешифратора, выполненного двадцатичетырех- выходным, выходы которого соединены с выходными клеммами устройства. Блок преобразования фаз преобразует трехфазную систему напряжений в двенадцатифазную, благодаря чему за период возникает 24 комбинации сигналов на входах дешифратора. Каждой комбинации сигналов соответствует сигнал логической единицы на одном из 24 выходов дешифратора. Этот сигнал отражает положение фазы вектора ЭДС электродвигателя в определенной дискретной зоне контроля. Ширина каждой зоны составляет 360о 24 15o, что означает повышение точности в 2 раза по сравнению с прототипом.This goal is achieved by the fact that a phase conversion resistor block is introduced into the device for discrete phase control of the EMF vector of the AC motor, while the terminals of the primary winding of the three-phase connection transformer connected by a star are connected to the terminals for connecting the terminals of the corresponding phase windings of the studied motor, the terminals of the secondary transformer connected by a star are connected to the three inputs of the phase conversion unit, the twelve outputs of which are connected to the inputs signal shapers and with the second conclusions of the resistors, the first conclusions of which are connected to the bus of zero potential, and the phase conversion unit contains three circuits of five series-connected resistors each, which are connected to the inputs of the phase conversion unit according to the triangle circuit, while the connection points between the resistors of each circuit the phase conversion unit is its outputs, the outputs of the signal conditioners are connected to the corresponding inputs of the decoder, made twenty-four-output, the outputs of which connected to the output terminals of the device. The phase conversion unit converts a three-phase voltage system into a twelve-phase one, due to which 24 combinations of signals appear at the decoder inputs during a period. Each combination of signals corresponds to a signal of a logical unit at one of the 24 outputs of the decoder. This signal reflects the position of the phase of the EMF vector of the electric motor in a certain discrete control zone. The width of each zone is 360 about 24 15 o , which means an increase in accuracy by 2 times compared with the prototype.
На фиг.1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 векторно-топографическая диаграмма напряжений блока преобразования фаз; на фиг. 3 волновые диаграммы напряжений U2-1-U2-12, совмещенные с диаграммами сигналов формирователей импульсов U3-1-U3-12.Figure 1 presents a schematic diagram of the proposed device; in FIG. 2 vector-topographic voltage diagram of the phase conversion unit; in FIG. 3 wave voltage diagrams of U 2-1 -U 2-12 , combined with waveforms of pulse shapers U 3-1 -U 3-12 .
Соответствие выходных сигналов дешифратора и зоны фазы вектора ЭДС входным сигналам дешифратора представлено в таблице. The correspondence of the output signals of the decoder and the phase zone of the EMF vector to the input signals of the decoder is presented in the table.
Устройство содержит трансформатор присоединения 1, клеммы 2 для подключения обмоток исследуемого электродвигателя 3, блок 4 преобразования фаз, состоящий из резисторов 5-19, резисторы 20-31, формирователи сигнала 32-43, дешифратор 44. При этом выводы первичной обмотки W1 трансформатора 1, соединенной звездой, соединены с клеммами 2 для подключения выводов соответствующих фазных обмоток исследуемого электродвигателя, выводы вторичной обмотки W2 трансформатора 1, соединенной звездой, соединены с тремя входами блока 4 преобразования фаз, двенадцать выводов которого соединены со вторыми выводами резисторов 20-31 и со входами формирователей сигнала, причем блок 4 преобразования фаз содержит три цепи из пяти последовательно соединенных резисторов каждая, эти цепи соединены с входами блока 4 преобразования фаз по схеме треугольник, при этом точки соединения между резисторами каждой цепи блока преобразования фаз являются его выходами.The device comprises a
Для того, чтобы векторы фазных напряжений, снимаемых с нагрузочных резисторов 20-31, т. е. выходные напряжения блока 4 преобразования фаз, были сдвинуты друг относительно друга на 15о, сопротивления резисторов выбирают из условий
R5=R9=R10=R14=R15=R19
=
R20=R21=R22=R29=R30=R31 cos7,5°
= где U фазное напряжение вторичной обмотки трансформатора;
I линейный ток вторичной обмотки трансформатора;
α α1 углы (фиг.2), которые задаются в пределах 0 < α < 30о;
(7,5о + α) < α1 < 37,5о.To vectors phase voltage from the load resistors 20-31, m. E. The
R 5 = R 9 = R 10 = R 14 = R 15 = R 19
=
R 20 = R 21 = R 22 = R 29 = R 30 = R 31 cos7.5 °
= where U is the phase voltage of the secondary winding of the transformer;
I line current of the secondary winding of the transformer;
α α 1 angles (figure 2), which are set within 0 <α <30 about ;
(7.5 about + α) <α 1 <37.5 about .
При выполнении указанных условий векторная диаграмма напряжений U2-1-U2-12, снимаемых с нагрузочных резисторов 20-31, имеет вид, представленный на фиг.2. Векторы U2-1-U2-12 сдвинуты относительно друг друга по фазе на 15о.When these conditions are met, the vector diagram of the voltages U 2-1 -U 2-12 , removed from the load resistors 20-31, has the form shown in figure 2. The vectors U 2-1 -U 2-12 are shifted relative to each other in phase by 15 about .
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Если условно за начало отсчета положения фазы вектора ЭДС исследуемого двигателя 1 переменного тока принимается момент перехода фазного напряжения U2-1 (фиг.3), снимаемого с резистора 20, через нуль от отрицательных значений к положительным, то в интервале 0-15 эл. град. с нагрузочных резисторов 20, 22, 25, 27, 28, 30, 31 снимаются напряжения положительных полуволн фазных напряжений U2-1, U2-9, U2-10, U2-7, U2-11, U2-8, U2-12, а с остальных резисторов снимается напряжение отрицательных полуволн. В результате на выходах формирователей сигнала 32, 34, 37, 39, 40, 42, 43 появятся сигналы в виде прямоугольных импульсов U3-1, U3-8, U3-11, U3-3, U3-6, U3-9, U3-12, соответствующие стандартной логической единице, а на выходах формирователей сигнала 35, 38, 41, 33, 36 сигналы отсутствуют, т.е. имеет место логический нуль (фиг.3 и 4). Согласно таблице на выходе дешифратора 44 появляется единичный сигнал U4-1, свидетельствующий о том, что фаза вектора ЭДС исследуемого электродвигателя 3 находится в интервале 0-15 эл. град. На всех других выводах дешифратора 44 сигналы U4-2-U4-24 равны нулю. При переходе фазы вектора ЭДС исследуемого электродвигателя 3 в другой интервал 15-30о на вход формирователя сигнала 35 с нагрузочного резистора 23 поступает положительная полуволна напряжения U2-2 и на его выходе появляется сигнал U3-4, соответствующий логической единице. Состояние выходов других формирователей сигнала не изменяется. При появлении на входе дешифратора 44 сигнала U3-4 на его выходе исчезает сигнал U4-1 и появляется сигнал U4-2 (см. таблицу), свидетельствующий о том, что фаза вектора ЭДС исследуемого электродвигателя 3 в рассматриваемый момент лежит в интервале 15-30о.If conditionally the moment of transition of the phase voltage U 2-1 (Fig. 3), taken from the resistor 20, through zero from negative to positive values, then in the range of 0-15 el. hail. from the
Таким образом, сигналы на одном из выходов дешифратора 44 появляются только в том случае, когда фаза исследуемого электродвигателя 3 лежит в соответствующем интервале. В таблице показано, каким образом в предлагаемом устройстве определения фазы вектора ЭДС исследуемого электродвигателя 3 соотносятся сигналы на входе дешифратора 44 с сигналами на его выходе и положением контролируемой фазы вектора ЭДС исследуемого электродвигателя. Thus, the signals at one of the outputs of the decoder 44 appear only when the phase of the investigated electric motor 3 lies in the corresponding interval. The table shows how in the proposed device for determining the phase of the EMF vector of the investigated electric motor 3, the signals at the input of the decoder 44 are correlated with the signals at its output and the position of the controlled phase of the EMF vector of the studied electric motor.
Таким образом устройство обеспечивает повышение точности в два раза. Thus, the device provides an increase in accuracy by half.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5035698 RU2038689C1 (en) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | Device for determining vector phase of a c motor emf |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5035698 RU2038689C1 (en) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | Device for determining vector phase of a c motor emf |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2038689C1 true RU2038689C1 (en) | 1995-06-27 |
Family
ID=21601022
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5035698 RU2038689C1 (en) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | Device for determining vector phase of a c motor emf |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2038689C1 (en) |
-
1991
- 1991-11-28 RU SU5035698 patent/RU2038689C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 600681, кл. H 02P 5/34, 1975. * |
Патент DE N 3116976, кл. H 02P 5/40, 1982. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0157202B1 (en) | Digital pwmed pulse generator | |
US4792741A (en) | Control unit for non-circulating current type cycloconverter | |
EP1783891A1 (en) | Control of switched reluctance machines | |
KR900007109B1 (en) | Speed control apparatus for synchronous motor | |
US5047699A (en) | VSCF start system motor current estimator | |
US4459530A (en) | Electric rotating apparatus | |
Davoine et al. | Operation of a self-controlled synchronous motor without a shaft position sensor | |
GB2168552A (en) | Third harmonic auxiliary impulse commutation inverter with means for precharging commutation capacitor | |
US3614616A (en) | Bidirectional ac tachometer | |
KR100419038B1 (en) | Portable power unit | |
GB2168553A (en) | Electric power inverter with adaptive third harmonic auxiliary impulse commutation | |
RU2038689C1 (en) | Device for determining vector phase of a c motor emf | |
WO1990006620A1 (en) | Vscf start system current estimator | |
RU2207578C2 (en) | Procedure determining emf of rotor of synchronous and current of rotor of asynchronous electric motors (variants) | |
JP3259805B2 (en) | Control device for synchronous motor | |
SU847087A1 (en) | Device for checking motor shaft torque | |
SU737844A1 (en) | Device for measuring internal electromotive force of induction electric motor | |
KR0162044B1 (en) | Circuit for detecting speed in a 3-phase synchronous motor | |
JP3493330B2 (en) | Power supply | |
RU165379U1 (en) | AC ELECTRIC MOTOR VECTOR FREQUENCY DETERMINING DEVICE | |
SU873215A1 (en) | Device for electric drive speed governing | |
SU1160519A1 (en) | Rectifier drive | |
JPS61128790A (en) | Slip frequency calculator of induction motor | |
SU1112514A1 (en) | Method of adjusting three-phase asynchronous motor | |
SU1767635A1 (en) | Method of forming output signal in contact-free angle transducer |