RU2210171C2 - Way to control synchronous electric motor with excitation from permanent magnets - Google Patents
Way to control synchronous electric motor with excitation from permanent magnets Download PDFInfo
- Publication number
- RU2210171C2 RU2210171C2 RU2001126428/09A RU2001126428A RU2210171C2 RU 2210171 C2 RU2210171 C2 RU 2210171C2 RU 2001126428/09 A RU2001126428/09 A RU 2001126428/09A RU 2001126428 A RU2001126428 A RU 2001126428A RU 2210171 C2 RU2210171 C2 RU 2210171C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- electric motor
- excitation
- motor
- permanent magnets
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение касается электропривода и может быть использовано при создании различных электромеханических систем, например при создании электромеханического усилителя руля автомобиля. The invention relates to an electric drive and can be used to create various electromechanical systems, for example, when creating an electromechanical power steering of a car.
Известен способ (авторское свидетельство СССР 1495973, кл. Н 02 Р 7/42, 1989) управления синхронным двигателем с возбуждением от постоянных магнитов, заключающийся в том, что измеряют угловое положение ротора и формируют в фазных обмотках m-фазную систему токов, каждый из которых пропорционален заданному значению вращающего момента и гармонической функции угла положения ротора. A known method (USSR author's certificate 1495973, class N 02 P 7/42, 1989) of controlling a synchronous motor with excitation from permanent magnets, which consists in measuring the rotor angular position and forming an m-phase current system in phase windings, each of which is proportional to the set value of the torque and the harmonic function of the angle of the rotor position.
Существенным недостатком данного способа является необходимость измерения углового положения ротора и дополнительной обработки сигнала об угловом положении, что усложняет его применение и способствует снижению точности управления. A significant disadvantage of this method is the need to measure the angular position of the rotor and additional processing of the signal about the angular position, which complicates its use and helps to reduce the accuracy of control.
Кроме того, известен способ управления синхронным электродвигателем с возбуждением от постоянных магнитов (патент США 5901268, 4 мая 1999г.), являющийся прототипом предлагаемого изобретения, при котором определяют знак (направление) индукции магнитного поля в неподвижных точках по окружности статора и формируют в обмотках статора m-фазную систему токов, абсолютная величина которых пропорциональна заданному вращающему моменту, а знак (направление) определяется знаком индукции магнитного поля в соответствующей точке измерения. In addition, a known method of controlling a synchronous electric motor with excitation from permanent magnets (US patent 5901268, May 4, 1999), which is the prototype of the invention, in which the sign (direction) of the magnetic field induction at fixed points around the circumference of the stator is formed and formed in the stator windings m-phase system of currents, the absolute value of which is proportional to a given torque, and the sign (direction) is determined by the sign of the magnetic field induction at the corresponding measurement point.
Существенным недостатком данного способа является низкая точность управления, обусловленная пульсациями вращающего момента, вызванными тем, что при плавном повороте ротора результирующий вектор тока принимает лишь несколько дискретных угловых положений, так, что угол межу векторами тока и магнитного потока не остается постоянным. A significant drawback of this method is the low control accuracy due to torque ripples caused by the fact that when the rotor is rotated smoothly, the resulting current vector takes only a few discrete angular positions, so that the angle between the current and magnetic flux vectors does not remain constant.
Задачей изобретения является создание способа управления синхронным электродвигателем с возбуждением от постоянных магнитов с более высокой точностью управления. The objective of the invention is to provide a method for controlling a synchronous electric motor with excitation from permanent magnets with higher control accuracy.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном способе управления синхронным двигателем с возбуждением от постоянных магнитов, заключающемся в том, что в фазных обмотках формируют m-фазную систему токов, непрерывно измеряют величину магнитной индукции в неподвижных точках, расположенных на плоскости, перпендикулярной оси вращения ротора, на одинаковом расстоянии от нее, причем количество точек измерения равно количеству фазных обмоток двигателя, а угловое положение каждой из точек измерения смещено от оси соответствующей фазной обмотки на угол, равный 90 электрическим градусам, и ток в каждой фазе формируют пропорциональным произведению мгновенного значения индукции магнитного поля в соответствующей точке измерения и заданного значения вращающего момента. The solution to this problem is achieved by the fact that in the known method of controlling a synchronous motor with excitation from permanent magnets, which consists in the fact that in the phase windings an m-phase system of currents is formed, the magnitude of the magnetic induction is continuously measured at fixed points located on a plane perpendicular to the axis of rotation the rotor, at the same distance from it, and the number of measurement points is equal to the number of phase windings of the motor, and the angular position of each of the measurement points is offset from the axis accordingly th phase winding by an angle equal to 90 electrical degrees, and the current in each phase is formed proportional to the product of the instantaneous value of the magnetic field induction at the corresponding measurement point and the specified torque value.
На фиг.1 приведена одна из возможных функциональных схем устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 - конструкция (упрощенная) синхронного электродвигателя с расположенными на нем датчиками. Figure 1 shows one of the possible functional diagrams of a device that implements the proposed method; figure 2 - design (simplified) synchronous motor with sensors located on it.
Устройство (фиг. 1) содержит датчики 1, 2, 3, служащие для непрерывного измерения магнитной индукции в точках 4, 5, 6 (для m=3), сдвинутых относительно осей фазных обмоток 7, 8, 9 (фазы А, В, С соответственно) на угол 90 электрических градусов. Выходы датчиков 1, 2, 3 соединены со входами блоков перемножения 10, 11, 12 соответственно. Вторые входы блоков 10, 11, 12 соединены с выходом устройства (на схеме не показано), формирующего сигнал задания вращающего момента. Выходы блоков 10, 11, 12 соединены с соответствующими входами регуляторов тока 13, 14, 15. Выходы регуляторов тока соединены непосредственно с фазными обмотками 7, 8, 9 электродвигателя. The device (Fig. 1) contains
Конструкция синхронного электродвигателя с возбуждением от постоянных магнитов (фиг.2) состоит из статора 16 со статорными обмотками 17, ротора 18 с выходными концами вала 19 и постоянными магнитами 20, закрепленного с помощью подшипников 21, 22 в подшипниковых щитах 23, 24. Датчики 1 2, 3 магнитной индукции расположены на подшипниковом щите 24 в точках 4, 5, 6, сдвинутых на угол 90 электрических градусов относительно осей соответствующих фазных обмоток 7, 8, 9. The design of a synchronous electric motor with excitation from permanent magnets (FIG. 2) consists of a
Способ управления синхронным двигателем с возбуждением от постоянных магнитов осуществляется следующим образом. С помощью датчиков 1, 2, 3 непрерывно измеряют величину магнитной индукции в точках 4, 5, 6, расположенных на плоскости, перпендикулярной оси вращения ротора 18, например, на подшипниковом щите 24, на одинаковом расстоянии R от указанной оси в непосредственной близости от постоянных магнитов 20. Полученные с датчиков мгновенные значения сигналов, по форме близкие к гармоническим функциям угла поворота ротора, на блоках 10, 11, 12 перемножают с сигналом задания вращающего момента и таким образом получают сигналы задания фазных токов. Благодаря смещению точек измерения магнитной индукции на 90 электрических градусов относительно осей соответствующих фазных обмоток на выходах блоков перемножения формируются сигналы задания фазных токов, являющихся компонентами вектора поперечного (моментообразующего) тока в неподвижной системе координат, модуль которого определяется сигналом задания момента. Полученные сигналы задания фазных токов подаются на входы регуляторов 13, 14, 15, которые в каждой фазе m-фазной обмотки синхронного электродвигателя формируют ток, пропорциональный произведению мгновенных значений индукции магнитного поля в соответствующей точке измерения и заданного значения вращающего момента. Развиваемый при этом момент электродвигателя пропорционален сигналу задания. The method of controlling a synchronous motor with excitation from permanent magnets is as follows. Using
Таким образом, при любом положении ротора обеспечивается формирование вектора тока, направленного под углом 90o к вектору магнитного потока, в отличие от прототипа, где этот угол изменяется при вращении ротора.Thus, at any position of the rotor, the formation of a current vector is provided, directed at an angle of 90 o to the magnetic flux vector, in contrast to the prototype, where this angle changes when the rotor rotates.
В результате предлагаемый способ управления синхронным электродвигателем с возбуждением от постоянных магнитов устраняет пульсации вращающего момента, вызванные изменением углового положения вектора тока относительно вектора магнитного потока и тем самым повышает точность управления. As a result, the proposed method for controlling a synchronous electric motor with excitation from permanent magnets eliminates torque pulsations caused by a change in the angular position of the current vector relative to the magnetic flux vector and thereby improves the control accuracy.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001126428/09A RU2210171C2 (en) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | Way to control synchronous electric motor with excitation from permanent magnets |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001126428/09A RU2210171C2 (en) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | Way to control synchronous electric motor with excitation from permanent magnets |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001126428A RU2001126428A (en) | 2003-06-27 |
RU2210171C2 true RU2210171C2 (en) | 2003-08-10 |
Family
ID=29245853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001126428/09A RU2210171C2 (en) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | Way to control synchronous electric motor with excitation from permanent magnets |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2210171C2 (en) |
-
2001
- 2001-09-28 RU RU2001126428/09A patent/RU2210171C2/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4624619B2 (en) | Method and apparatus for controlling torque in a permanent magnet brushless electronic motor | |
US10035535B2 (en) | Relative angle detection device, torque sensor, electric power steering device and vehicle | |
US7157878B2 (en) | Transient compensation voltage estimation for feedforward sinusoidal brushless motor control | |
EP2933917B1 (en) | Method for controlling brushless motor, device for controlling brushless motor, and electric power steering device | |
US7183952B1 (en) | Resolver | |
JP4039317B2 (en) | Electric power steering device | |
JP4879649B2 (en) | Electric motor control device | |
EP2533019B1 (en) | System and method for providing control of an electric motor using inductive rotary sensor | |
US7944168B2 (en) | Device for controlling a rotating electrical machine | |
US10298157B2 (en) | Brushless motor and electric power steering apparatus | |
JP2011149724A (en) | Rotation angle detection device, rotating electric machine, and electric power steering device | |
US8664902B2 (en) | Polyphase AC motor, driving device and driving method therefor | |
KR20040111469A (en) | System and method for controlling a permanent magnet electric motor | |
JP4158174B2 (en) | Resolver | |
CN111313637B (en) | Pole slot matching method for reluctance type rotary transformer | |
RU2210171C2 (en) | Way to control synchronous electric motor with excitation from permanent magnets | |
JP2016021848A (en) | Controller of rotary machine | |
JP2005045916A (en) | Steering device | |
US6084398A (en) | Rate of rotation measurement using back-EMFS associated with windings of a brushless DC motor | |
JPS61142985A (en) | Ac signal generator | |
JPH03222686A (en) | Torque detecting method for synchronous motor | |
RU2210172C2 (en) | Way to control synchronous electric motor in electromechanical steering wheel booster of car | |
US4074339A (en) | Method and apparatus for measuring the speed of a rotating shaft | |
SU875566A1 (en) | Electric drive | |
KR0162044B1 (en) | Circuit for detecting speed in a 3-phase synchronous motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20051209 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20120314 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130929 |