RU2098917C1 - Valve-type motor digital control system - Google Patents

Valve-type motor digital control system Download PDF

Info

Publication number
RU2098917C1
RU2098917C1 RU96112509A RU96112509A RU2098917C1 RU 2098917 C1 RU2098917 C1 RU 2098917C1 RU 96112509 A RU96112509 A RU 96112509A RU 96112509 A RU96112509 A RU 96112509A RU 2098917 C1 RU2098917 C1 RU 2098917C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
digital
phase
inverter
microcomputer
voltage
Prior art date
Application number
RU96112509A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96112509A (en
Inventor
В.Г. Константинов
В.А. Прядкин
Original Assignee
Акционерное общество закрытого типа "Ким"
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 Акционерное общество закрытого типа "Ким" filed Critical Акционерное общество закрытого типа "Ким"
Priority to RU96112509A priority Critical patent/RU2098917C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2098917C1 publication Critical patent/RU2098917C1/en
Publication of RU96112509A publication Critical patent/RU96112509A/en

Links

Images

Abstract

FIELD: control systems for commutatorless DC motors. SUBSTANCE: control system has digital position, current, and voltage sensors, digital period meter, single-phase phase shifter, multiphase amplitude regulator, three read-only storage devices, logic inverter, microcomputer with microprocessor unit; microcomputer is made for implementing compiled algorithms. This eliminates motor inverter control voltage unbalance due to elimination of subharmonic and DC component under steady state conditions. EFFECT: reduced fluctuations of motor torque. 10 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к системам управления бесколлекторных двигателей постоянного тока (вентильных двигателей). The invention relates to electrical engineering, in particular to control systems of brushless DC motors (valve motors).

Известна аналоговая система управления вентильным двигателем, содержащая аналоговый датчик положения ротора, источник опорных напряжений, модулятор, демодулятор, фазочувствительный выпрямитель, усилитель мощности, преобразователь частоты в напряжении /1/. Known analog control system of a valve motor containing an analog rotor position sensor, a reference voltage source, modulator, demodulator, phase-sensitive rectifier, power amplifier, frequency converter in voltage / 1 /.

Недостатки этой системы состоят в том, что в выходном напряжении инвертора вентильного двигателя образуются субгармоники и постоянная составляющая, а также имеет место несимметрия основных гармоник, что обусловлено различием фазовых углов в выходом напряжения аналогового датчика положения ротора, а также погрешностей демодулятора и, кроме того, недостатком является низкая точность оптимизации регулирующих параметров, определяющая величину КПД вентильного двигателя. The disadvantages of this system are that subharmonics and a constant component are formed in the output voltage of the inverter of the valve motor, and there is also an asymmetry of the main harmonics, which is due to the difference in phase angles in the voltage output of the analog rotor position sensor, as well as demodulator errors and, in addition, the disadvantage is the low accuracy of optimization of the regulatory parameters, which determines the value of the efficiency of the valve motor.

Известна цифровая система управления двигателем, содержащая микроЭВМ с микропроцессором, цифровые датчики положения, тока и напряжения, система также содержит аналого-цифровой преобразователь, цифровой регулятор компенсации возмещения /2/. Known digital engine control system containing a microcomputer with a microprocessor, digital position, current and voltage sensors, the system also contains an analog-to-digital converter, a digital compensation compensation regulator / 2 /.

Известная цифровая система управления двигателем имеет следующие недостатки: отсутствует возможность сокращения числа фаз в стационарном режиме с трех до одной в цифровой датчик положения; система не допускает возможности рационально производить выбор для замкнутого контура регулирующего параметра амплитуды или фазы выходного напряжения инвертора вентильного двигателя для обеспечения максимального его КПД во всех режимах работы. The well-known digital engine control system has the following disadvantages: there is no possibility of reducing the number of phases in stationary mode from three to one in a digital position sensor; the system does not allow the possibility to rationally make a choice for the closed loop of the control parameter of the amplitude or phase of the output voltage of the inverter of the valve motor to ensure its maximum efficiency in all operating modes.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является возможность исключить в стационарных режимах субгармоники, постоянную составляющую и несимметрию основных гармоник трех фаз напряжения инвертора вентильного двигателя, в результате чего значительно уменьшаются пульсации момента вращения вентильного двигателя, а следовательно, и его виброактивность, что особенно важно в случае применения его в автономных объектах, а также улучшаются его энергетические характеристики, повышается КПД вентильного двигателя. Кроме того, возможно повысить КПД вентильного двигателя за счет осуществления оптимизации регулирующих параметров (амплитуды основной гармоники напряжения инвертора и электрического угла между напряжением инвертора и ЭДС вентильного двигателя). The technical result to which the invention is directed is the possibility to exclude in stationary subharmonics, the constant component and the asymmetry of the main harmonics of the three phases of the voltage of the inverter of the valve motor, as a result of which the pulsations of the rotation moment of the valve motor, and therefore its vibration activity, are significantly reduced, which is especially it is important if it is used in autonomous objects, and its energy characteristics are improved, the efficiency of the valve motor is increased la. In addition, it is possible to increase the efficiency of the valve motor by optimizing the regulatory parameters (amplitudes of the fundamental harmonic of the inverter voltage and the electric angle between the voltage of the inverter and the EMF of the valve motor).

Технический результат достигается за счет того, что цифровая система управления вентильным двигателем, содержащая микроЭВМ с микропроцессором, цифровые датчики положения, тока и напряжения, снабжена цифровым измерителем периода, однофазным регулятором фазы, многофазным регуляторов амплитуды, тремя постоянными запоминающими устройствами и логическим инвертором, при этом микроЭВМ выполнена с возможностью реализации разработанных алгоритмов для обеспечения технического результата. The technical result is achieved due to the fact that the digital control system of the valve motor, containing a microcomputer with a microprocessor, digital position, current and voltage sensors, is equipped with a digital period meter, a single-phase phase regulator, multiphase amplitude controllers, three read-only memory devices and a logical inverter, while the microcomputer is configured to implement the developed algorithms to ensure a technical result.

На фиг.1 показана схема цифровой системы управления вентильным двигателем; на фиг. 2 алгоритм вычисления при трогании вентильного двигателя; на фиг.3 временные диаграммы при пуске (трогание); на фиг.4,5,6 алгоритм вычислений при разгоне вентильного двигателя; на фиг.7а,б временные диаграммы, иллюстрирующие работу цифрового измерителя периода и временные диаграммы напряжений (кодов) при разгоне; на фиг. 8 алгоритм вычислений в стационарном режиме вентильного двигателя; на фиг.9 и 10 алгоритм вычислений при рекуперативном торможении вентильного двигателя. Figure 1 shows a diagram of a digital control system of a valve motor; in FIG. 2 calculation algorithm when starting the valve motor; figure 3 timing diagrams at startup (starting); on 4,5,6 calculation algorithm during acceleration of the valve motor; on figa, b timing diagrams illustrating the operation of a digital period meter and timing diagrams of voltages (codes) during acceleration; in FIG. 8 algorithm for calculating in stationary mode the valve motor; 9 and 10, a calculation algorithm for regenerative braking of a valve motor.

Цифровая система управления вентильным двигателем содержит (фиг.1) цифровой датчик 1 положения (ЦДП), включающий датчик 2 положения ротора (ДПР) и цифровой компаратор 3 (КЦ), цифровой датчик 4 тока (ЦДТ), включающий датчик 5 тока (ДТ), выполненный в виде шунта, и аналого-цифровой преобразователь 6 (АЦП), цифровой датчик 7 напряжения (ЦДН), включающий датчик 8 напряжения (ДН), и аналого-цифровой преобразователь 9 (АЦП), цифровой измеритель 10 периода (УИП), выполненный на программируемом таймере, однофазный регулятор 11 фазы (ОРФ), многофазный регулятор 12 амплитуды (МРА), также выполненный на программируемом таймере, постоянные запоминающие устройства 13, 14 и 15 (ПЗУ), микроЭВМ 16 с микропроцессором (МП), логический инвертор 17 (ЛИ). The digital valve motor control system contains (Fig. 1) a digital position sensor 1 (DAC), including a rotor position sensor (DPR) 2 and a digital comparator 3 (KC), a digital current sensor 4 (DTC), including a current sensor 5 (DT) made in the form of a shunt, and an analog-to-digital Converter 6 (ADC), a digital voltage sensor 7 (DAC), including a voltage sensor 8 (DN), and an analog-to-digital converter 9 (ADC), a digital period meter 10 (UIP), made on a programmable timer, single-phase regulator of 11 phases (ORF), multiphase regulator of 12 am litudy (MPA) are also provided on programmable timer, read only memories 13, 14 and 15 (ROM) of the microcomputer 16 to the microprocessor (MP), the logic inverter 17 (LEE).

МикроЭВМ 16 соединена с постоянными запоминающими устройствами 13, 14 и 15. Вход 4 микроЭВМ 16 соединен с цифровым датчиком 1 положения, а вход-выход 5/1 с выходом и входом 4 цифрового измерителя 10 периода; выход 4 микроЭВМ 16 соединен с выходом 1 однофазного регулятора 11 фазы, вход 2 которого соединен с выходом цифрового датчика 1 положения, а выход однофазного регулятора 11 фазы соединен с входом 6 микроЭВМ 16, выход 5 которой соединен с входом многофазного регулятора 12 амплитуды, один из выходов которого соединен с входом логического инвертора 17, а к другому выходу подключен вход 1 управления полупроводниками приборами инвертора 18, соединенного через фильтр 19 с вентильным двигателем 20, силовые цепи которых соединены с минусом источника постоянного тока (не показан), к выходу логического инвертора 17 подключается вход 2 управления полупроводниковыми приборами инвертора 18, силовые цепи которых соединен с плюсом источника постоянного тока, вход-выход 6/1 микроЭВМ 16 соединен с входом-выходом 1/6 цифрового датчика 4 тока, ее вход-выход 7/1 с входом-выходом 1/7 цифрового датчика 7 напряжения, а ее входы 8, 9 и 10 соответственно с выходами постоянных запоминающих устройств 13, 14 и 15, входы которых соединены с выходами 1, 2 и 3 микроЭВМ 16, к входам 1, 2 и 3 которой подключается пульт оператора (не показан), вход цифрового датчика 4 тока и один из выходов 1 цифрового датчика 7 напряжения соединены, к входу 1 цифрового датчика 4 тока и другому входу 2 цифрового датчика 7 напряжения подсоединяются входы источника постоянного тока питания инвертора 18. Microcomputer 16 is connected to read-only memory 13, 14 and 15. Input 4 of microcomputer 16 is connected to a digital position sensor 1, and input / output 5/1 to output and input 4 of a digital period meter 10; the output 4 of the microcomputer 16 is connected to the output 1 of the single-phase phase controller 11, the input 2 of which is connected to the output of the digital position sensor 1, and the output of the single-phase controller 11 of the phase is connected to the input 6 of the microcomputer 16, the output 5 of which is connected to the input of the multiphase amplitude controller 12, one of the outputs of which are connected to the input of the logical inverter 17, and the input 1 for controlling semiconductors with inverter 18 devices connected through a filter 19 to a valve motor 20, the power circuits of which are connected to the minus of the source of current (not shown), the input 2 of the control of semiconductor devices of the inverter 18 is connected to the output of the logical inverter 17, the power circuits of which are connected to the plus of the DC source, the input-output 6/1 of the microcomputer 16 is connected to the input-output 1/6 of the digital sensor 4 current, its input-output 7/1 with input-output 1/7 of the digital voltage sensor 7, and its inputs 8, 9 and 10, respectively, with the outputs of read-only memory devices 13, 14 and 15, the inputs of which are connected to outputs 1, 2 and 3 microcomputers 16, to the inputs 1, 2 and 3 of which an operator panel is connected (not shown), input One of the digital current sensor 4 and one of the outputs 1 of the digital voltage sensor 7 are connected, to the input 1 of the digital current sensor 4 and the other input 2 of the digital voltage sensor 7, the inputs of the DC power source of the inverter 18 are connected.

Цифровой измеритель 10 периода выполнен на программируемом таймере, работающем в режиме 0. Однофазной регулятор 11 фазы также выполнен на программируемом таймере [3] работающем в режиме 1. Многофазный регулятор 12 амплитуды работает в режиме 0. Логический инвертор 17 выполнен согласно [4] постоянные запоминающие устройства 13, 4 и 15 -[5] а микроЭВМ 16 -[6] При этом постоянное запоминающее устройство 13 содержит программу команд управления, а постоянные запоминающие устройства 14 и 15 данные параметров, в которых имеются поля адресов и данных оптимальных значений амплитуд первых гармоник выходных напряжений инвертора и их оптимальных фазовых углов относительно ЭДС вентильного двигателя 20 при разных значения периода напряжения инвертора и момента сопротивления нагрузки вентильного двигателя 20. В эти же постоянные запоминающие устройства 14 и 15 записываются предельные (максимальные значения) ординат моделирующих функций импульсов управления транзисторами инвертора 18 для каждого из периодов Tш широтно-импульсной модуляции, составляющих период T напряжения инвертора 18, в них же вносятся необходимые данные для осуществления связанной когерентной системы: моделирующая функция коммутирующее напряжение широтно-импульсного модулятора. Кроме того, в постоянные запоминающие устройства 14 и 15 вносятся значения коэффициентов функции ПИД регулирования; произвольных вращающих моментов по амплитуде первой гармоники выходного напряжения инвертора 18 или по углу сдвига фаз напряжения инвертора 18 и ЭДС вентильного двигателя 20; значения управляющих (предельных) напряжений транзисторами инвертора 18 для разных положений ротора вентильного двигателя 20 при трогании, характеризующихся соответствующими для каждой фазы кодами цифрового датчика 1 положения ротора вентильного двигателя 20. Предельные значения соответствуют максимуму амплитуды 1-й гармоники напряжения инвертора 20.The digital period meter 10 is executed on a programmable timer operating in mode 0. A single-phase controller 11 of the phase is also performed on a programmable timer [3] operating in mode 1. The multiphase amplitude controller 12 operates in mode 0. The logic inverter 17 is configured according to [4] devices 13, 4 and 15 - [5] and the microcomputer 16 - [6] In this case, the read-only memory 13 contains a program of control commands, and the read-only memory 14 and 15 contains parameter data in which there are address and data fields of optimal of the amplitudes of the first harmonics of the inverter output voltages and their optimal phase angles with respect to the EMF of the valve motor 20 for different values of the inverter voltage period and the load resistance moment of the valve motor 20. Limit (maximum values) of the ordinates of the pulse modeling functions are recorded in these constant memory devices 14 and 15 control of the inverter transistors 18 to each of the periods T w PWM constituting the inverter voltage period T 18, in which the introduced Parts Required for data related coherent system: the modeling function commutating voltage pulse width modulator. In addition, the values of the coefficients of the PID control function are entered into the permanent storage devices 14 and 15; arbitrary torques in amplitude of the first harmonic of the output voltage of the inverter 18 or in the phase angle of the voltage of the inverter 18 and the EMF of the valve motor 20; the values of the control (limit) voltages of the inverter 18 transistors for different positions of the rotor of the valve motor 20 when starting, characterized by the codes of the digital sensor 1 of the position of the rotor of the rotor motor 20 corresponding to each phase. The limit values correspond to the maximum amplitude of the 1st harmonic of the voltage of the inverter 20.

Цифровая система управления вентильным двигателем 20 работает следующим образом. Digital control system of the valve motor 20 operates as follows.

Рассмотрим процесс пуска вентильного двигателя 20 с исполнительным механизмом 21. Многофазный регулятор 12 амплитуды согласно действию программируемого таймера в режиме 0 имеет низкий уровень выходных сигналов в трех каналах, так как отсчет не производится (в его счетчики не заложены числа). Следовательно, транзисторы 22 (T2, T4, T6) инвертора18, управляемые непосредственно от многофазного регулятора 12 амплитуды, закрыты, инвертор 18 обесточен и напряжение на вентильный двигатель 20 не подается. Процесс управления начинается с измерения половины периода T напряжения инвертора 18, которому пропорционален период вращения вентильного двигателя 20. Сигнал с цифрового датчика 1 положения в виде цифрового одноразрядного кода поступает на цифровой измеритель 10 периода и на однофазный регулятор 11 фазы. Одновременно с трех выходов (фазы A, B, C) цифрового датчика 1 положения сигналы, представляющие трехразрядный код, подаются на входы микроЭВМ 16. Так как вентильный двигатель 20 неподвижен, период T ∞ то есть больше его предельного значения (Tпр), которое может измерить цифровой измеритель 10 периода. На основании этого цифровая система управления определяет, что вентильный двигатель 20 находится на первом этапе пуска этапе трогания, алгоритм которого приведен на фиг.2. По трехразрядному коду на входах микроЭВМ 16 и записанной таблице в постоянное запоминающее устройство 14 микропроцессор микроЭВМ 16 находят напряжения управления трех фаз (относительные величины), в дальнейшем необходимые для расчета. Управляемыми непосредственно от многофазного регулятора 12 амплитуды выбраны транзисторы 22, поскольку напряжения на его выходах имеет низкий уровень (0) в начале каждого периода Tш и до окончания отсчета, после чего появляется высокий уровень. Учитывая, что в транзисторах 23 (T1, T3, T5) каждый период Tш должен начинаться с открытого состояния их для обеспечения положительной полуволны фазной ЭДС инвертора 18 (фазы A), эти транзисторы 23 могут управляться от многофазного регулятора 12 амплитуды только через логические инверторы 17. Необходимо отметить, что при трогании фазовый сдвиг между ЭДС инвертора 18 и составляющей ее, компенсирующей ЭДС вентильного двигателя 20, составляет T/4, поскольку такой фазовый сдвиг установлен между датчиком 2 положения ротора и ЭДС вентильного двигателя 20. Это существенно снижает его вращающий момент. Для того, чтобы его увеличить при трогании, нужно уменьшить указанный фазовый сдвиг до T/12 посредством соответствующего изменения фазового сдвига предельного напряжения управления транзисторами 22, 23 инвертора 18 относительно напряжения датчика 2 положения ротора. Указанная поправка учтена при составлении таблицы постоянного запоминающего устройства 14. Далее в цифровой системе будут выполняться следующие операции. По команде из постоянного запоминающего устройства 13 цифровой датчик 4 тока измеряет ток 1 потребления инвертора 18.При этом ток первого цикла измерений и вычислений близок или равен нулю. После считывания показаний цифрового датчика 4 тока микропроцессор микроЭВМ 16 вычисляет относительную величину отклонения тока 1x от опорного значения 1оп. Очевидно в первом цикле работы величина 1x равна единице. Процессор по командам из постоянного запоминающего устройства 13 определяет относительную величину отклонения амплитуды первой гармоники выходного напряжения инвертора 18 (напряжения вентильного двигателя 20) от установившегося значения, соответствующего 1оп из формулы ΔU x m1 = f(ΔIx) где f(ΔIx) известная функция ПИД регулирования, постоянные коэффициенты которой для различных режимов внесены в постоянное запоминающее устройство 14. На первом цикле вычислений начальное значение U x m1 также как и начальные значения других величин равно нулю. Учитывая, что каждый период широтно-импульсной модуляции начинается с паузы, микропроцессором микроЭВМ 16 вычисляются относительные длительности закрытого состояния транзисторов 22 фаз A, B, C (

Figure 00000002
) из формулы на фиг.2, в которой Kd отношение минимального в эксплуатации значения напряжения постоянного тока (Ud) к текущему (любое между минимальным и максимальным) значению его. Для первого цикла вычислений, как уже указывалось, (
Figure 00000003
). На этом заканчивается первый цикл вычислений микропроцессора микроЭВМ 16 и начинается второй цикл. После окончания первого цикла одновременно с первым генерируемым в цифровой системе импульсом Uш с периодом Tш в момент прохождения переднего фронта его по команде из постоянного запоминающего устройства 13 "Запись" (сигнал UМРА ЗП0,1,2на входе на фиг.3) заносятся в счетчике его каналов три разных числа, соответствующие разным значениям
Figure 00000004
С засылкой этих чисел одновременно начинается их отсчет в трех каналах многофазного регулятора 12 амплитуды, функции которого выполняет, как уже указывалось, программируемый интервальный таймер, работающий в режиме "0" с постоянным сигналом высокого уровня на входах разрешения отсчета P0, P1, O2. Согласно изложенному до и во время отсчета на выходах трех каналов Вых0, Вых1, Вых2 многофазного регулятора 12 амплитуды не будет сигналов. Когда же отсчет указанных чисел закончится, а это произойдет в разное время, поскольку числа неодинаковые, на выходах многофазного регулятора 12 амплитуды будут появляться сигналы UМРАвыхA, UМРАвыхB, UМРАвыхC, открывающие транзисторы 22, а на выходах логических инверторов 17, на входе которых также поданы выходные сигналы многофазного регулятора 12 амплитуды, будут получены сигналы Uли выхA, Uли выхB, Uли выхCнаходящиеся в противофвзе с сигналами на выходе многофазного регулятора 12 амплитуды и закрывающие в разное время транзистора 23. Теперь одновременно будет открыты три транзистора 22 инвертора 18, на выходе инвертора 18 появится напряжение, ротор вентильного двигателя 20 начнет поворачиваться. После прохождения заднего фронта Uш начнется второй цикл измерений и вычислений по тому же алгоритму, приведенному на фиг.2. Работа по указанному алгоритму продолжается до тех пор, пока T>Tпр. Когда измеренный период окажется в пределах Tпр > T > Tоп(1 + δ) где δ заданная величина, тогда наступит второй этап пуска разгон, характеризуемый существенным изменением частоты вращения вентильного двигателя 20 и осуществляемый по алгоритму, приведенному на фиг.4, который в существенной мере унифицирован с алгоритмом (фиг.8) на этапе стабилизации частоты вращения.Consider the process of starting the valve motor 20 with the actuator 21. The multiphase amplitude controller 12, according to the action of the programmable timer in mode 0, has a low level of output signals in three channels, since the counting is not performed (there are no numbers in its counters). Therefore, the transistors 22 (T 2 , T 4 , T 6 ) of the inverter 18, controlled directly from the multiphase amplitude controller 12, are closed, the inverter 18 is de-energized, and voltage is not supplied to the valve motor 20. The control process begins by measuring half the period T of the voltage of the inverter 18, which is proportional to the rotation period of the valve motor 20. The signal from the digital position sensor 1 in the form of a digital single-digit code is fed to a digital period meter 10 and to a single-phase phase controller 11. Simultaneously from the three outputs (phases A, B, C) of the digital position sensor 1, signals representing a three-digit code are fed to the inputs of the microcomputer 16. Since the valve motor 20 is stationary, the period T ∞ is greater than its limit value (T CR ), which can measure 10 period digital meter. Based on this, the digital control system determines that the valve motor 20 is in the first start-up phase of the start-up phase, the algorithm of which is shown in figure 2. Using the three-digit code at the inputs of the microcomputer 16 and the recorded table in the read-only memory 14, the microprocessor of the microcomputer 16 finds the control voltage of three phases (relative values), which are further necessary for calculation. Transistors 22 are selected controlled directly from the multiphase amplitude regulator 12, since the voltage at its outputs has a low level (0) at the beginning of each period T w and until the end of the countdown, after which a high level appears. Given that in transistors 23 (T 1 , T 3 , T 5 ), each period T w should begin with their open state to provide a positive half-wave of the phase EMF of inverter 18 (phase A), these transistors 23 can be controlled from the multiphase amplitude controller 12 only through logical inverters 17. It should be noted that when starting, the phase shift between the EMF of the inverter 18 and its component, which compensates the EMF of the valve motor 20, is T / 4, since such a phase shift is installed between the rotor position sensor 2 and the EMF of the valve motor 20. it significantly reduces its torque. In order to increase it when starting, it is necessary to reduce the indicated phase shift to T / 12 by correspondingly changing the phase shift of the control voltage of the transistors 22, 23 of the inverter 18 relative to the voltage of the rotor position sensor 2. This correction was taken into account when compiling a table of read-only memory 14. Next, the following operations will be performed in a digital system. At the command of the read-only memory 13, the digital current sensor 4 measures the current 1 of the inverter 18 consumption. Moreover, the current of the first measurement and calculation cycle is close to or equal to zero. After reading the readings of the digital current sensor 4, the microprocessor microcomputer 16 calculates the relative value of the deviation of the current 1 x from the reference value of 1 op . Obviously, in the first cycle, 1 x is equal to one. The processor commands from the read-only memory 13 determines the relative deviation of the amplitude of the first harmonic of the output voltage of the inverter 18 (voltage of the valve motor 20) from the steady-state value corresponding to 1 op from the formula ΔU x m1 = f (ΔI x ) where f (ΔI x ) is a known PID control function, the constant coefficients of which for various modes are included in the read-only memory 14. In the first calculation cycle, the initial value U x m1 as well as the initial values of other quantities is equal to zero. Given that each period of pulse-width modulation begins with a pause, the microprocessor of the microcomputer 16 calculates the relative duration of the closed state of the transistors 22 of the phases A, B, C (
Figure 00000002
) from the formula of FIG. 2, in which K d is the ratio of the minimum in operation value of the DC voltage (U d ) to the current value (any between minimum and maximum). For the first cycle of calculations, as already indicated, (
Figure 00000003
) This ends the first cycle of calculations of the microprocessor of the microcomputer 16 and the second cycle begins. After the end of the first cycle, simultaneously with the first pulse U w generated in the digital system with a period T w at the moment of the leading edge passing it by command from the read-only memory 13 (Record U MPA ZP0 , 1.2 signal in Fig. 3) three different numbers corresponding to different values are entered in the counter of its channels
Figure 00000004
With the input of these numbers, they simultaneously begin counting in three channels of the multiphase amplitude controller 12, the functions of which are performed, as already indicated, by a programmable interval timer operating in the "0" mode with a constant high-level signal at the reference resolution inputs P 0 , P 1 , O 2 . According to the foregoing, before and during the countdown, there will be no signals at the outputs of the three channels Output 0 , Output 1 , Output 2 of the multiphase amplitude controller 12. When the countdown of the indicated numbers ends, and this will happen at different times, since the numbers are not the same, the signals U MPAvy A , U MPAvyB , U MPAvyC will open at the outputs of the multiphase amplitude controller 12, opening transistors 22, and at the outputs of logic inverters 17, at the input of which also fed the output signals of the multiphase regulator 12, the amplitude will be obtained if vyhA signals U, U vyhB whether, if U vyhC protivofvze are in the signals at the output of the amplitude of the multiphase regulator 12 and closing at different time transistor 23. Teper will simultaneously open the three transistors 22, inverter 18, the inverter output voltage 18 appears, valve motor rotor 20 begins to rotate. After passing the trailing edge U W , the second cycle of measurements and calculations will begin according to the same algorithm shown in figure 2. Work on the indicated algorithm continues until T> T, etc. When the measured period is in the range T ol >T> T op (1 + δ) where δ is the specified value, then the second stage of the start-up acceleration will begin, characterized by a significant change in the rotational speed of the valve motor 20 and carried out according to the algorithm shown in figure 4, which substantially unified with the algorithm (Fig. 8) at the stage of stabilization of the rotational speed.

Как уже указывалось, измерение полупериода T/2 производится цифровым измерителем 10 периода, функции которого выполняет один канал программируемого интервального таймера, также работающий в режиме "0". На вход P0 (разрешение отсчета) этого канала в течение измеряемой полуволны каждого T подается от цифрового датчика 1 положения (фаза B) напряжение высокого уровня UЦДПВ. По предварительно поданной на выход цифрового измерителя 10 периода команде "Запись" (сигнал UЦИПЗП на фиг. 7а) производятся сначала загрузка (первый машинный цикл), а затем перезагрузка (последующие циклы) числа, соответствующего Tпр и равного ближайшему меньшему целому числу периодов Tти тактовых импульсов, помещающихся в Tпр/2, и далее по команде таймеру "Чтение" (сигнал UЦИПЧТ) считывание микроЭВМ 16 этого декрементируемого числа. Далее микропроцессор микроЭВМ 16 согласно программе постоянного запоминающего устройства 13 вычисляет T. Временные диаграммы указанных сигналов при работе цифрового измерителя 10 периода приведены также на фиг. 7а. Период от управления транзисторами 22, 23 по алгоритму на фиг. 2, которое продолжается (см. tг на фиг. 7б) и при разгоне, к управлению по алгоритму на фиг. 4 произойдет после выполнения предусмотренных этих алгоритмом следующих операций. Цифровой системой по известным заданным оператором периоду T, моменту сопротивления Mс и данным, записанным в постоянное запоминающее устройство 15, определяется выполнимость условия

Figure 00000005
Если оно выполняется, что имеет место при относительно большом T, то кроме вычислений отклонения регулируемой величины ΔIx и используемой в качестве регулирующего параметра в замкнутом контуре амплитуды U x m1 по приведенным формулам микропроцессор микроЭВМ 16 определяет из постоянного запоминающего устройства 15 оптимальный электрический угол θ между ЭДС инвертора 18 и ее составляющий, компенсирующей противоЭДС вентильного двигателя 20, для найденного T и заданного Mс, рассчитывают временной сдвиг фаз tθ и время задержки t3 фазной ЭДС инвертора 18 относительно напряжения датчика 2 положения ротора, в свою очередь сдвинутого по фазе на T/4 противоЭДС вентильного двигателя 20, которые определяются по формулам на фиг. 4. Код t3 закладывается в счетчик канала 0 однофазного регулятора 11 фазы (фаза A). Для образования первого импульса широтно-импульсной (с периодом Tш) ЭДС фазы A инвертора 18 и соответствующих номеров и, следовательно, параметров импульсов широтно-импульсной модуляции ЭДС фаз B и C сначала микропроцессоров микроЭВМ 16 определяются из постоянного запоминающего устройства 14 относительно величины ординат предельных синусоидальных напряжений управления транзисторами 22 с объединенными коллекторами UУП A,B,C. Для обеспечения симметрии напряжения управления в постоянном запоминающем устройстве 14 должны быть заложены значения трех синусоид
Figure 00000006
, сдвинутых по фазе на 120 эл.град. в течение периода Tпр через десятую долю, или единицу или десяток микросекунд. Далее рассчитываются по приведенным на фиг. 4 формулам относительные длительности закрытого состояния транзисторов 22
Figure 00000007
Очевидно эти величины для транзисторов 23 с объединенными эмиттерами, обозначаемые
Figure 00000008
, представляет относительные длительности их открытого состояния. Следовательно справедливо равенство
Figure 00000009
Управление для определения
Figure 00000010
приведено на фиг. 4. Когда завершится отсчет числа t3, заложенного в счетчик канала 0 фазы A однофазного регулятора 11 фазы (см. передний фронт сигнала UОРФвыхA на фиг. 7б), спустя некоторое время при прохождении переднего фронта первого сигнала широтно-импульсной модуляции (Uш) производится по команде "Запись" (сигнала UМРАвыхA,B,C) закладка трех разных кодов
Figure 00000011
в счетчике трех каналов многофазного регулятора 12 амплитуды и немедленно после этого начинается отсчет заложенных чисел. Тем самым осуществляется в момент tг первое управление от выходов UМРАвыхA,B,C транзисторами 22 по алгоритму на фиг. 4. Одновременно от выходов логических инверторов 17 напряжениями UливыхA,B,C осуществляется управление транзисторами 22. Непосредственно после закладки чисел в счетчике многофазного регулятора 12 амплитуды начинается второй цикл измерений и вычислений микропроцессора микроЭВМ 16 по алгоритму на фиг. 4 с предварительным выполнением операций по алгоритму на фиг. 2. На фиг. 7б показаны временные диаграммы сигналов цифрового датчика 1 положения, однофазного регулятора 11 фазы, многофазного регулятора 12 амплитуды, первой гармоники напряжения (UA1) инвертора 18 и его составляющей, компенсирующей ЭДС двигателя (-lA). В случае невыполнения неравенства производных на фиг. 4, что возможно при относительно большой частоте вращения вентильного двигателя 20 (малый T), в замкнутом контуре используется как регулирующий параметр электрический угол θ, к изменению которого более чувствительна система регулирования. Определение пропорционального углу q времени tθ производится микропроцессором микроЭВМ 16 с помощью также уравнения ПИД регулирования по относительной величине отклонения измеренного тока 1 от опорного значения согласно алгоритму на фиг. 4; микропроцессором микроЭВМ 16 также определяется время задержки t3 и код его закладывается в счетчик канала 0 однофазного регулятора 11 фазы (фаза A). Отсчет кода начинается по команде в момент прохождения переднего фронта сигнала цифрового датчика 1 положения (фаза A), поступающего на вход "Разрешение отсчета" (P0) однофазного регулятора 11 фазы. Затем по команде из постоянного запоминающего устройства 14 находится оптимальная амплитуда U x m1 , единая для трех фаз, а из постоянного запоминающего устройства 15 раздельно для каждой из фаз A, B, C определяются относительные величины ординат синусоидальных предельных напряжений управления транзисторами 22, 23 (
Figure 00000012
). Далее микропроцессор микроЭВМ 16 вычисляет относительные длительности закрытого состояния транзисторов 22 (а значит открытого состояния транзисторов 23) по формулам на фиг. 4, полученным для случая, когда U x m1 не зависит от ΔIx, а определяется по команде из постоянного запоминающего устройства 14. В момент прохождения переднего фронта импульса напряжения Uш, следующего непосредственно за окончанием отсчета числа (кода) t3 в канале 0 однофазного регулятора 11 фазы (фаза A), закладываются коды
Figure 00000013
в счетчики каналов 0, 1, 2 многофазного регулятора 12 амплитуды и непосредственно после закладки начинается отсчет этих чисел, а микропроцессор микроЭВМ 16 начинает следующий цикл вычислений, а также измерений. После окончания отсчета на выходах указанных каналов образуются в разное время три напряжения высокого уровня разной длительности, которые обуславливают требуемые токи в базах транзисторов 22 и одновременно низкие (нулевые) уровни напряжений на выходах логического инвертора 17 и, следовательно, запирание в разное время транзисторов 23. Если при измерении уменьшающего периода T окажется, что он стал меньше Tоп(1+δ) где δ ≪ 1 это значит, что второй этап пуска разгон вентильного двигателя 20 завершен и начинается этап стабилизации его частоты вращения, который осуществляется в соответствии с алгоритмом, приведенным на фиг.8 (начало), а также алгоритмом на фиг.4 и 2 (продолжение и окончание). Для повышения качества энергии инвертора 18 предлагается обеспечить цифровой системой кратное трем отношение tоп/Tш постпредством введения корректировки заданного периода Tоп на малую величину δ, составляющую (в зависимости от требуемой точности и отношения Tоп/Tти, где Tти период тактовых импульсов) единицы или десятые, сотые доли процентов (от Tоп), а также периода Tш на значительно большую величину g (десятки процентов). Естественно, на этом этапе стабилизируемой величиной является период напряжения инвертора 18, как известно пропорциональный периоду вращения вентильного двигателя 20 (T=1/P-Tвр, где P число пар полюсов вентильного двигателя 20). Регулирующими параметрами остаются относительная амплитуда первой гармоники напряжения инвертора 18 и фаза его относительно фазы противоЭДС вентильного двигателя 20. Для замкнутого контура системы стабилизации автоматически из постоянного запоминающего устройства 14 или 15 выбирается тот регулирующий параметр, который обеспечивает большее относительное изменение вращающего момента, а второй оптимальный регулирующий параметр находится цифровой системой в постоянном запоминающем устройстве 15 или 14. Регулирующий параметр, принятый для замкнутого контура, определяется как функция отклонения стабилизируемой величины (T) от заданного значения в пределах Tоп(1±δ) с помощью известной функции ПИД регулирования ΔU x m1 = f(ΔTx) или Δtθ= f(ΔTx) Остальные операции вычислений и закладки найденных чисел в счетчике программируемых интегральных таймеров однофазного регулятора 11 фазы, многофазного регулятора 12 амплитуды такие же, как при разгоне, и предусмотрены в указанном алгоритме на фиг.8.As already indicated, the T / 2 half-cycle is measured by a digital period meter 10, the functions of which are performed by one channel of a programmable interval timer, also operating in the “0” mode. The input P 0 (reference resolution) of this channel during the measured half-wave of each T is supplied from the digital position sensor 1 (phase B) with a high level voltage U of the DAC . According to the “Record” command (signal U TsIPZP in Fig. 7a) previously supplied to the output of the digital period meter 10, the load (first machine cycle) and then the reboot (subsequent cycles) of the number corresponding to T pr and equal to the nearest smaller integer number of periods are performed T ty clock pulses, placed in T pr / 2 , and then by the timer command "Read" (U UCHRCH signal) reading microcomputer 16 of this decrement number. Next, the microprocessor of the microcomputer 16 according to the program of read-only memory 13 calculates T. Timing diagrams of these signals during operation of the digital period meter 10 are also shown in FIG. 7a. The period from the control of transistors 22, 23 according to the algorithm in FIG. 2, which continues (see t g in FIG. 7b) and during acceleration, to control according to the algorithm in FIG. 4 will occur after the following operations are provided for by these algorithms. The digital system determines the fulfillment of the condition by the known period T specified by the operator, the resistance moment M s and the data recorded in the read-only memory 15
Figure 00000005
If it is fulfilled, which takes place at a relatively large T, then, in addition to calculating the deviation of the controlled variable ΔI x and used as a control parameter in the closed loop, the amplitude U x m1 according to the above formulas, the microprocessor of the microcomputer 16 determines from the read-only memory 15 the optimal electric angle θ between the EMF of the inverter 18 and its component, which compensates the counter-EMF of the valve motor 20, for the found T and the given M s , the phase shift t θ and the delay time t 3 phase are calculated The EMF of the inverter 18 relative to the voltage of the rotor position sensor 2, which in turn is phase-shifted by T / 4 of the counter-EMF of the valve motor 20, which are determined by the formulas in FIG. 4. The code t 3 is embedded in the channel counter 0 of the single-phase phase 11 controller (phase A). For the formation of the first pulse of the pulse-width (with period T W ) EMF of phase A of the inverter 18 and the corresponding numbers and, therefore, the parameters of the pulses of the pulse-width-width modulation EMFs of phases B and C, the microprocessors 16 of the microcomputer 16 are first determined from the read-only memory 14 with respect to sinusoidal voltage control transistors 22 with combined collectors U UP A, B, C. To ensure symmetry of the control voltage in the read-only memory 14, the values of three sinusoids must be stored
Figure 00000006
phase shifted by 120 degrees during the period T CR through the tenth, or unit or tens of microseconds. Next, they are calculated as shown in FIG. 4 formulas the relative duration of the closed state of the transistors 22
Figure 00000007
Obviously, these values are for transistors 23 with combined emitters, denoted by
Figure 00000008
represents the relative durations of their open state. Therefore, the equality
Figure 00000009
Management to determine
Figure 00000010
shown in FIG. 4. When the countdown of the number t 3 embedded in the channel 0 phase A channel counter of the single-phase phase 11 controller (see the leading edge of the signal U ORFout A in Fig. 7b) ends , after some time when the leading edge of the first pulse-width modulation signal (U w ) is performed by the command "Record" (signal U MPA output A, B, C ) bookmark of three different codes
Figure 00000011
in the counter of the three channels of the multiphase amplitude controller 12 and immediately after that, the countdown of the stored numbers begins. Thereby it performed at the time t z from the first control output U O MPA A, B, C transistors 22 according to the algorithm of FIG. 4. Simultaneously, the outputs from the logic inverter 17, the voltages U O if A, B, C is carried transistor control 22. Directly after the laying of the numbers in the counter multiphase amplitude controller 12 begins the second cycle of measurements and calculations of the microcomputer 16 according to the algorithm of the microprocessor of FIG. 4 with preliminary execution of operations according to the algorithm in FIG. 2. In FIG. 7b shows the timing diagrams of the signals of a digital position sensor 1, a single-phase phase controller 11, a multi-phase amplitude controller 12, the first voltage harmonic (U A1 ) of the inverter 18 and its component compensating the motor EMF (-l A ). In case of inequality of the derivatives in FIG. 4, which is possible at a relatively high rotational speed of the valve motor 20 (small T), in a closed loop, the electric angle θ is used as a control parameter, to the change of which the control system is more sensitive. The proportional angle q of the time t θ is determined by the microprocessor of the microcomputer 16 using the PID control equation for the relative deviation of the measured current 1 from the reference value according to the algorithm in FIG. 4; the microprocessor of the microcomputer 16 also determines the delay time t 3 and its code is stored in the channel counter 0 of the single-phase phase 11 controller (phase A). The countdown of the code starts at the command at the moment of the leading edge of the signal of the digital position sensor 1 (phase A) passing to the input "Resolution" (P 0 ) of the single-phase phase 11 controller. Then, on a command from read-only memory 14, the optimal amplitude U x m1 , common for three phases, and from the permanent storage device 15 separately for each of the phases A, B, C, the relative values of the ordinates of the sinusoidal limit voltage control transistors 22, 23 (
Figure 00000012
) Next, the microcomputer microprocessor 16 calculates the relative duration of the closed state of the transistors 22 (and therefore the open state of the transistors 23) according to the formulas in FIG. 4 obtained for the case when U x m1 does not depend on ΔI x , but is determined by a command from a read-only memory 14. At the moment of the leading edge of the voltage pulse U w , immediately following the end of the counting of the number (code) t 3 in channel 0 of the single-phase phase 11 controller (phase A), codes
Figure 00000013
in the channel counters 0, 1, 2 of the multiphase amplitude controller 12 and immediately after the bookmark, the counting of these numbers starts, and the microprocessor microcomputer 16 starts the next cycle of calculations and measurements. After the counting ends, at the outputs of these channels, three high-level voltages of different durations are generated at different times, which determine the required currents in the bases of transistors 22 and at the same time low (zero) voltage levels at the outputs of the logical inverter 17 and, therefore, locking transistors 23 at different times. If when measuring the reducing period T would be that it has become smaller T op (1 + δ) where δ «1, this means that the second stage valve acceleration starter motor 20 is completed and begins its stabilization step frequency vr scheniya which is carried out in accordance with the algorithm in Figure 8 (top), and the algorithm in Figure 4 and 2 (continued and concluded). To improve the quality of the energy of the inverter 18, it is proposed to provide the digital system with a multiple of three ratios t op / T w by introducing the adjustment of a given period T op by a small value δ, which is (depending on the required accuracy and the ratio T op / T ty , where T is the clock period pulses) units or tenths, hundredths of a percent (of T op ), as well as the period T w by a significantly larger value of g (tens of percent). Naturally, at this stage, the stabilized value is the voltage period of the inverter 18, as is known proportional to the rotation period of the valve motor 20 (T = 1 / PT BP , where P is the number of pole pairs of the valve motor 20). Regulating parameters remain the relative amplitude of the first harmonic of the voltage of the inverter 18 and its phase relative to the counter-EMF phase of the valve motor 20. For the closed loop of the stabilization system, the control parameter that provides a larger relative change in torque and the second optimal control the parameter is located by the digital system in the read-only memory 15 or 14. The control parameter adopted for closed loop, is defined as a function of the deviation of the stabilized value (T) from the set value within T op (1 ± δ) using the well-known PID control function ΔU x m1 = f (ΔT x ) or Δt θ = f (ΔT x ) The rest of the operations of calculating and bookmarking the numbers found in the counter of the programmable integral timers of the single-phase controller 11 of the phase, multi-phase controller 12 of the amplitude are the same as during acceleration, and are provided in the indicated algorithm in FIG. .8.

При снижении заданной частоты вращения вентильного двигателя 20 и соответствующим увеличением заданного периода Tоп(1-δ) по сравнению с измеряемой величиной его T осуществляет рекуперативное торможение вентильного двигателя 20 по алгоритму, приведенному на фиг.9. Этот процесс также имеет место в случае перегрузки на валу вентильного двигателя 20, следовательно, увеличения тока потребления инвертора 18. Для осуществления торможения переводятся вентильный двигатель 20 в генераторный режим, инвертор 18 в режим выпрямителя и в случае питания инвертора 18 не от сети постоянного тока, а от сети переменного тока через выпрямитель (не показан) последний переводится в режим инвертора 18, ведомого сетью. Поскольку в генераторном режиме ЭДС вентильного двигателя 20 опережает ее составляющую, компенсирующую напряжение инвертора 18, то цифровая система согласно программе принимает

Figure 00000014
где P число пар полюсов. По известной величине
Figure 00000015
при T Tнач (в начале торможения) и формуле в алгоритме на фиг. 5 микропроцессор микроЭВМ 16 вычисляет временной сдвиг фаз
Figure 00000016
а затем время задержки t3, которое при торможении превышает четверть периода T, вследствие отставание отставания первой гармоники выходного напряжения инвертора 18 от ЭДС вентильного двигателя 20. Считывается показание на выходе цифрового датчика 4 тока и вычисляется относительная величина разности измеренного и опорного значения тока вентильного двигателя 20. В связи с изменением направления тока 1 вентильного двигателя 20 в генераторном режиме, являющегося выходным током инвертора 18, работающего в выпрямительном режиме, следует принять отклонение 1 от 1оп равным ΔI′ = - ΔI = I - Iоп при этом I > Iоп. Дальнейшие операции вычисление U x m1 определение из постоянного запоминающего устройства 14 для трех фаз предельного напряжения управления
Figure 00000017
вычисление
Figure 00000018
и закладка в счетчики многофазного регулятора 12 амплитуды этих чисел производятся по формулам и указаниям, приведенным в алгоритме на фиг.9,10.When reducing a given rotation speed of the valve motor 20 and a corresponding increase in the predetermined period T op (1-δ) compared with the measured value of its T, regenerative braking of the valve motor 20 is carried out according to the algorithm shown in Fig.9. This process also takes place in the event of an overload on the shaft of the valve motor 20, therefore, an increase in the current consumption of the inverter 18. For braking, the valve motor 20 is switched to the generator mode, the inverter 18 to the rectifier mode, and if the inverter 18 is powered from a DC network, and from the AC network through a rectifier (not shown), the latter is transferred to the mode of the inverter 18, driven by the network. Since in the generator mode the EMF of the valve motor 20 is ahead of its component, which compensates the voltage of the inverter 18, the digital system according to the program accepts
Figure 00000014
where P is the number of pole pairs. By known value
Figure 00000015
TT at the beginning (at the beginning of braking), and the formula in the algorithm of FIG. 5 microprocessor microcomputer 16 calculates the time phase shift
Figure 00000016
and then the delay time t 3 , which during braking exceeds a quarter of the period T, due to the lag of the first harmonic of the output voltage of the inverter 18 from the EMF of the valve motor 20. The reading at the output of the digital current sensor 4 is read and the relative value of the difference between the measured and reference values of the current of the valve motor is calculated 20. In connection with the change in the direction of the current 1 of the valve motor 20 in the generator mode, which is the output current of the inverter 18 operating in the rectifier mode, it should be accepted tklonenie 1 from op 1 equal to ΔI '= - ΔI = I - I op with I> I Op. Further operations calculating U x m1 determination from read-only memory 14 for three phases of the limiting control voltage
Figure 00000017
calculation
Figure 00000018
and the tab in the counters of the multiphase controller 12, the amplitudes of these numbers are made according to the formulas and instructions given in the algorithm in Fig.9,10.

Построение цифровой системы управления вентильным двигателем 20 с использованием в стационарном режиме одной фазы цифрового датчика 1 положения и связанной с ним одной фазы однофазного регулятора 11 фазы и использованием при этом трех фаз многофазного регулятора 12 амплитуды за счет применения таблиц постоянного запоминающего устройства 13, 14 и 15 с трехфазными предельными напряжениями управления позволяет исключить несимметрию напряжения управления инвертором 18 вентильного двигателя 20 и, следовательно, дает возможность исключить в стационарных режимах субгармоники, постоянную составляющую и несимметрию основных гармоник трех фаз напряжения инвертора 18, в результате чего значительно уменьшается пульсами момента вращения вентильного двигателя, а следовательно, и его виброактивность, что особенно важно в случае применения его в автономных объектах, а также улучшается его энергетические характеристики и повышается КПД вентильного двигателя 20. Повышение КПД вентильного двигателя 20 также достигается за счет введения в постоянные запоминающие устройства 14 и 15 оптимальных для всех режимов работы (разных T, Mс) регулирующих параметров (Um1, θ) и призводных момента вращения по указанным регулирующим параметрам, и введения в замкнутый контур цифровой системы управления того регулирующего параметра, к которому система более чувствительна (больше производная момента вращения), при этом другой регулирующий параметр определяется из постоянных запоминающих устройств 14 и 15 и используется для определения ширины импульсов управления инвертором 18 согласно разработанных алгоритмов. Наличие в цифровой системе управления логического инвертора 17 позволяет упростить многофазный регулятор 12 амплитуды и увеличить точность стабилизации частоты вращения, а введение цифрового измерителя 10 периода позволяет упростить систему.The construction of a digital control system of the valve motor 20 using in stationary mode one phase of a digital position sensor 1 and the associated one phase of a single-phase controller 11 of the phase and using three phases of a multi-phase controller 12 of the amplitude through the use of tables of read-only memory 13, 14 and 15 with three-phase limit control voltages eliminates the asymmetry of the control voltage of the inverter 18 of the valve motor 20 and, therefore, makes it possible to exclude ionic modes of subharmonics, the constant component and the asymmetry of the main harmonics of the three phases of the inverter voltage 18, as a result of which it is significantly reduced by the pulses of the rotation moment of the valve motor, and hence its vibration activity, which is especially important when used in autonomous objects, and its energy is also improved characteristics and increases the efficiency of the valve motor 20. Increasing the efficiency of the valve motor 20 is also achieved by introducing optimally into the permanent storage devices 14 and 15 x for all modes of operation (different T, M c) regulating parameters (U m1, θ) and prizvodnyh torque of said regulating parameters and introduction into the closed loop digital control system of the regulating parameter, to which the system is more sensitive (more derivative points rotation), while another regulatory parameter is determined from read-only memory 14 and 15 and is used to determine the width of the control pulses of the inverter 18 according to the developed algorithms. The presence in the digital control system of a logical inverter 17 allows you to simplify the multiphase amplitude controller 12 and increase the accuracy of stabilization of the rotational speed, and the introduction of a digital period meter 10 allows you to simplify the system.

Claims (1)

Цифровая система управления вентильным двигателем, содержащая микроЭВМ с микропроцессором, цифровые датчики тока, напряжения и положения, отличающаяся тем, что она снабжена цифровым измерителем периода, однофазным регулятором фазы, многофазным регулятором амплитуды, тремя постоянными запоминающими устройствами, логическим инвертором, одни входы микроЭВМ соединены с выходами постоянных запоминающих устройств, цифрового датчика положения, цифрового измерителя периода, однофазного регулятора фазы, два входа-выхода микроЭВМ с входами-выходами цифрового датчика тока и цифрового датчика напряжения, кроме того, три ее других входа служат для подключения пульта управления оператора, выходы микроЭВМ соединены с входами постоянных запоминающих устройств, однофазного регулятора фазы, многофазного регулятора амплитуды, входы цифрового измерителя периода и однофазного регулятора фазы соединены с выходами цифрового датчика положения, один выход многофазного регулятора амплитуды соединен с входом логического инвертора, а к другому выходу подключены одни входы управления полупроводниковыми приборами инвертора вентильного двигателя, силовые цепи которых соединены с "минусом" источника постоянного тока, к выходу логического инвертора подключены другие входы управления полупроводниковыми приборами инвертора, силовые цепи которых соединены через датчик тока с "плюсом" источника постоянного тока, один из входов цифрового датчика напряжения соединен с входом цифрового датчика тока, при этом к нему и другому входу цифрового датчика напряжения подключены входы питания инвертора, при этом микроЭВМ выполнена с возможностью реализации алгоритмов вычислений при трогании вентильного двигателя, при его разгоне, в стационарном режиме и при рекуперативном торможении, приведенных на фиг.2, 4, 6 и 7. A digital valve motor control system containing a microcomputer with a microprocessor, digital current, voltage, and position sensors, characterized in that it is equipped with a digital period meter, a single-phase phase regulator, a multiphase amplitude regulator, three read-only memory devices, a logical inverter, one input of the microcomputer is connected to outputs of read-only memory devices, a digital position sensor, a digital period meter, a single-phase phase regulator, two inputs and outputs of a microcomputer with inputs - the outputs of the digital current sensor and digital voltage sensor, in addition, its three other inputs are used to connect the operator control panel, the outputs of the microcomputer are connected to the inputs of read-only memory devices, a single-phase phase controller, a multi-phase amplitude controller, the inputs of a digital period meter and a single-phase phase controller are connected to outputs of the digital position sensor, one output of the multiphase amplitude controller is connected to the input of the logical inverter, and one control input is connected to the other output by the semiconductor devices of the inverter of the valve motor, the power circuits of which are connected to the "minus" of the DC source, other control inputs of the inverter semiconductor devices are connected to the output of the logic inverter, the power circuits of which are connected through the current sensor to the "plus" of the DC source, one of the inputs of the digital sensor voltage is connected to the input of the digital current sensor, while the inverter power inputs are connected to it and the other input of the digital voltage sensor, while the microcomputer is made with POSSIBILITY implementation computing algorithms when starting the engine valve by its acceleration, in the steady state and the regenerative braking shown in Figures 2, 4, 6 and 7.
RU96112509A 1996-06-19 1996-06-19 Valve-type motor digital control system RU2098917C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96112509A RU2098917C1 (en) 1996-06-19 1996-06-19 Valve-type motor digital control system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96112509A RU2098917C1 (en) 1996-06-19 1996-06-19 Valve-type motor digital control system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2098917C1 true RU2098917C1 (en) 1997-12-10
RU96112509A RU96112509A (en) 1998-05-10

Family

ID=20182216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96112509A RU2098917C1 (en) 1996-06-19 1996-06-19 Valve-type motor digital control system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2098917C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2658678C1 (en) * 2017-05-25 2018-06-22 Зао "Нии Механотроники-Альфа-Нц" Contact-free dc drive

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. SU, авторское свидетельство, 1809504, кл.H 02K 29/14, 1993. 2. Башарин А.В. и др. Новые принципы построения цифровых систем управления на микропроцессорной основе. Электротехника. - 1994, N 2. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2658678C1 (en) * 2017-05-25 2018-06-22 Зао "Нии Механотроники-Альфа-Нц" Contact-free dc drive

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6462491B1 (en) Position sensorless motor control apparatus
US4615000A (en) Pulse width modulation inverter system
US7538700B2 (en) Angular position detector and rotary electric device drive unit including the same
CA1185317A (en) Self generative variable speed induction motor drive
US7187155B2 (en) Leakage inductance saturation compensation for a slip control technique of a motor drive
EP0141859A1 (en) Servo control circuit
JPH0793823B2 (en) PWM controller for voltage source inverter
JPS5911271B2 (en) Control method of induction motor
US6433504B1 (en) Method and apparatus of improving the efficiency of an induction motor
US4629958A (en) Synchronous motor control system
JP2754886B2 (en) Permanent magnet type AC servo motor controller
US4611159A (en) AC motor control system
RU2098917C1 (en) Valve-type motor digital control system
JPH11122973A (en) Drive device of brushless motor
JPH11164580A (en) Brushless motor driving equipment
RU2182743C1 (en) Method and device for controlling valve-inductor motor drive
JPH08331894A (en) Method and system for detecting internal rotation information of ac motor
RU4871U1 (en) DIGITAL VEHICLE CONTROL SYSTEM
French et al. Real-time current estimation in brushless DC drives using a single DC link current sensor
JP3649329B2 (en) Stepping motor drive device
JP3111798B2 (en) Variable speed drive
JP4127000B2 (en) Motor control device
JP2674024B2 (en) Servo controller
JPH08126379A (en) Driver and control method for dc brushless motor
KR100323294B1 (en) Electric motor