RU2375813C1 - Method for two-band amplitude-phase overexcitement of synchronous-hysteresis motors - Google Patents

Method for two-band amplitude-phase overexcitement of synchronous-hysteresis motors Download PDF

Info

Publication number
RU2375813C1
RU2375813C1 RU2008112783/09A RU2008112783A RU2375813C1 RU 2375813 C1 RU2375813 C1 RU 2375813C1 RU 2008112783/09 A RU2008112783/09 A RU 2008112783/09A RU 2008112783 A RU2008112783 A RU 2008112783A RU 2375813 C1 RU2375813 C1 RU 2375813C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
phase
level
initial
synchronous
Prior art date
Application number
RU2008112783/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008112783A (en
Inventor
Владимир Николаевич Тарасов (RU)
Владимир Николаевич Тарасов
Михаил Михайлович Белов (RU)
Михаил Михайлович Белов
Алексей Вячеславович Сизякин (RU)
Алексей Вячеславович Сизякин
Станислав Валентинович Дерябкин (RU)
Станислав Валентинович Дерябкин
Павел Вениаминович Мочалов (RU)
Павел Вениаминович Мочалов
Сергей Вячеславович Радиевский (RU)
Сергей Вячеславович Радиевский
Александр Николаевич Красильников (RU)
Александр Николаевич Красильников
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Производственное объединение "Электрохимический завод" (ОАО "ПО ЭХЗ")
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 Открытое Акционерное Общество "Производственное объединение "Электрохимический завод" (ОАО "ПО ЭХЗ") filed Critical Открытое Акционерное Общество "Производственное объединение "Электрохимический завод" (ОАО "ПО ЭХЗ")
Priority to RU2008112783/09A priority Critical patent/RU2375813C1/en
Publication of RU2008112783A publication Critical patent/RU2008112783A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2375813C1 publication Critical patent/RU2375813C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: invention refers to the field of electric engineering. For this purpose in the method simultaneously with increasing and subsequent lowering supply voltage to initial level following is performed: resulting voltage vector is adjusted, free vibration period of motors T0 with inertial load at initial pressure level is predetermined. Voltage increase from initial level is performed within time period that is considerably less than T0 (for instance 0.01 T0), and simultaneously voltage vector phase is turned in direction opposite to engine rotor rotation by angle Δα=15-20 el. dg. relative to phase of synchronous coordinates system. Subsequent voltage lowering to initial voltage level is performed within time period not exceeding T0 (less than 0.01 T0) simultaneously turning voltage vector in rotor rotation direction by the same angle Δα.
EFFECT: increase in energy effectiveness of synchronous-hysteresis motor (SHM), lowering fluctuations of moment and speed during regulation, and providing stability.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и может найти применение в электроприводе электроверетен, центрифуг, преимущественно - в многодвигательном приводе технологических линий.The invention relates to the field of electrical engineering and can find application in electric spindles, centrifuges, mainly in multi-motor drive of technological lines.

Известен способ перевозбуждения и управления синхронно-гистерезисными двигателями (СГД), при котором после входа двигателей в синхронизм повышают напряжение питания на время 1-3 секунды, а затем снижают [Делекторский Б.А., Тарасов В.Н. Управляемый гистерезисный привод. М.: Энергоатомиздат, 1983,A known method of overexcitation and control of synchronous-hysteresis engines (SRS), in which, after the motors enter synchronism, increase the supply voltage for 1-3 seconds, and then reduce [Delektorsky B.A., Tarasov V.N. Controlled hysteresis drive. M .: Energoatomizdat, 1983,

с.78-79]. На этапе нарастания напряжения происходит намагничивание ротора и увеличение ЭДС с уровня E01 до Е0201, а при снижении напряжения уровень ЭДС примерно сохраняется E03≈E02, а степень возбуждения

Figure 00000001
,p. 78-79]. At the stage of increasing voltage, the rotor is magnetized and the EMF increases from the level E 01 to E 02 > E 01 , and when the voltage decreases, the EMF level is approximately preserved E 03 ≈ E 02 , and the degree of excitation
Figure 00000001
,

где U3 - напряжение питания, увеличивается по сравнению с

Figure 00000002
, т.к. уровень начального напряжения сохраняется U1=U3, a E03>E01. Этот процесс принято называть режимом перевозбуждения СГД.where U 3 - voltage, increases compared to
Figure 00000002
because the initial voltage level is maintained U 1 = U 3 , a E 03 > E 01 . This process is commonly called the SRS overexcitation regime.

Такое регулирование дает удовлетворительный результат лишь при работе на холостом ходу СГД и при плавном увеличении и снижении напряжения. В противном случае из-за изменения положения вектора намагниченности ротора относительно тела ротора возникают колебания ротора, которые сопровождаются его размагничиванием и снижением эффективности перевозбуждения.Such regulation gives a satisfactory result only when idling the SRS and with a smooth increase and decrease in voltage. Otherwise, due to a change in the position of the magnetization vector of the rotor relative to the rotor body, oscillations of the rotor occur, which are accompanied by its demagnetization and a decrease in the efficiency of overexcitation.

Наиболее близким техническим решением является способ перевозбуждения и управления синхронно-гистерезисных электродвигателей с инерционной нагрузкой, при котором одновременно с увеличением и последующим снижением напряжения питания до начального уровня регулируют фазу напряжения питания [А.с. СССР №674181, МКИ Н02Р 7/44. Опубл. 15.07.1979. Способ перевозбуждения синхронных гистерезисных электродвигателей / Н.Н.Рудановский и др.]. Это решение принципиально может устранить недостатки изложенного выше способа, если будут согласованы временные интервалы нарастания напряжения и углы поворота фазы результирующего вектора напряжения. Однако указанное техническое решение не определяет эти интервалы, поэтому использование его ограничено и недостаточно эффективно.The closest technical solution is a method of overexcitation and control of synchronous hysteresis motors with inertial load, in which simultaneously with the increase and subsequent decrease in the supply voltage to the initial level, the phase of the supply voltage is regulated [A. USSR No. 674181, MKI Н02Р 7/44. Publ. 07/15/1979. The method of overexcitation of synchronous hysteresis motors / NN Rudanovsky and others]. This solution can fundamentally eliminate the disadvantages of the above method, if the time intervals of the voltage rise and the phase rotation angles of the resulting voltage vector are agreed. However, the specified technical solution does not determine these intervals, therefore, its use is limited and not effective enough.

Задача изобретения - повышение энергетической эффективности перевозбуждения СГД, снижение колебаний момента и скорости при регулировании и обеспечение устойчивости.The objective of the invention is to increase the energy efficiency of overexcitation of the SRS, reduce fluctuations in torque and speed during regulation and ensure stability.

Поставленная цель достигается тем, что в способе двухзонного амплитудно-фазового перевозбуждения синхронных гистерезисных электродвигателей с инерционной нагрузкой, при котором одновременно с увеличением и последующим снижением напряжения питания регулируют фазу результирующего вектора напряжения, дополнительно предварительно определяют период собственных колебаний двигателей Т0 с инерционной нагрузкой при начальном уровне напряжения питания, увеличение напряжения от начального уровня производят за время значительно меньшее Т0 (например, меньше 0,01 Т0), а одновременный поворот фазы вектора напряжения против направления вращения ротора осуществляют на угол Δα=15÷20 эл. гр. относительно фазы синхронной системы координат, последующее снижение напряжения до начального уровня производят также за время меньшее, чем 0,01 Т0, с одновременным поворотом фазы вектора напряжения по направлению вращения ротора на той же величины угол Δα. Время увеличения и снижения напряжения при перевозбуждении выбирают из условия исключения влияния собственных колебаний СГД на процесс намагничивания, а также необходимости снижения энергетических затрат. Величина угла Δα=15÷20 эл. гр. получена расчетным путем с учетом того, что максимальный угол поворота ротора по отношению к синхронно вращающейся системе координат по угловой характеристике не превышает 55÷60 эл. гр.This goal is achieved by the fact that in the method of two-zone amplitude-phase overexcitation of synchronous hysteresis electric motors with inertial load, in which simultaneously with the increase and subsequent decrease in the supply voltage, the phase of the resulting voltage vector is regulated, and the period of natural oscillations of the motors T 0 with the inertial load is additionally preliminarily determined at the initial the level of supply voltage, an increase in voltage from the initial level is produced in a time significantly less than T 0 (for example, less than 0.01 T 0 ), and the simultaneous rotation of the phase of the voltage vector against the direction of rotation of the rotor is carried out at an angle Δα = 15 ÷ 20 e. column relative to the phase synchronous coordinate system, the subsequent reduction to the initial voltage level is also produced in less time than 0.01 T 0, while phase rotation of the voltage vector in the direction of rotation of the rotor at the same magnitude angle Δα. The time to increase and decrease the voltage during overexcitation is chosen from the condition of eliminating the influence of natural oscillations of the SRS on the magnetization process, as well as the need to reduce energy costs. The angle Δα = 15 ÷ 20 e. column obtained by calculation, taking into account the fact that the maximum angle of rotation of the rotor relative to the synchronously rotating coordinate system according to the angular characteristic does not exceed 55 ÷ 60 el. column

Дополнительно в способе двухзонного амплитудно-фазового перевозбуждения синхронных гистерезисных электродвигателей после снижения напряжения до начального уровня определяют сверхнормативный запас по моменту и осуществляют последующее плавное снижение напряжения до рабочего уровня за время много большее Т0 (например, больше 10 Т0). Это время выбирают из условия завершения колебательных процессов движения ротора СГД.Additionally, in the method of two-zone amplitude-phase overexcitation of synchronous hysteresis motors, after reducing the voltage to the initial level, an excess supply is determined by the moment and a subsequent smooth decrease in voltage to the operating level is performed during a time much greater than T 0 (for example, more than 10 T 0 ). This time is chosen from the condition for the completion of the oscillatory processes of the motion of the SRS rotor.

Для реализации способа при питании двигателей от статического преобразователя частоты, включающего в себя инвертор напряжения, могут быть использованы различные способы регулирования напряжения:To implement the method when powering the motors from a static frequency converter, which includes a voltage inverter, various voltage control methods can be used:

- широтно-импульсное регулирование напряжения в инверторе по одному из известных способов модуляции;- pulse-width voltage regulation in the inverter according to one of the known modulation methods;

- применение вольто-добавки переменного тока на выходе инвертора;- the use of volt-additives of alternating current at the inverter output;

- использование вольто-добавки постоянного тока в цепи постоянного тока инвертора.- the use of a DC voltaic additive in the DC circuit of the inverter.

Для пояснения существа способа наиболее просто рассмотреть регулирование с использованием вольто-добавки постоянного тока.To explain the essence of the method, it is most simple to consider regulation using a volt-additive of direct current.

На фиг.1 показана принципиальная схема реализации двухзонного амплитудно-фазового способа перевозбуждения синхронно-гистерезисных электродвигателей.Figure 1 shows a schematic diagram of the implementation of a two-zone amplitude-phase method of overexcitation of synchronous-hysteretic motors.

На фиг.2а приведены переходные процессы изменения положения ротора на угловой характеристике.On figa shows transient changes in the position of the rotor on the angular characteristic.

На фиг.2б - намагничивание СГД увеличением импульса тока в течение 3-х периодов питания.On figb - magnetization of SRS by an increase in the current pulse for 3 periods of power.

На фиг.2в - колебания тока, момента в результате намагничивания.On figv - fluctuations in current, moment as a result of magnetization.

На фиг.3 - аналогичные зависимости оптимизации процесса намагничивания при намагничивании СГД одним импульсом тока.Figure 3 - similar dependence of the optimization of the magnetization process during magnetization of the SRS with a single current pulse.

На фиг.4 приведены кривые пространственного распределения магнитодвижущей силы статора МДС (F1, Fmax) и изменения уровня индукции ротора (ВР и B1P) при намагничивании: фиг.4а - характеристики при амплитудном регулировании, фиг.4б - при амплитудно-фазовом регулировании.Figure 4 shows the curves of the spatial distribution of the magnetomotive force of the stator MDS (F 1 , F max ) and changes in the level of induction of the rotor (B P and B 1P ) during magnetization: figa - characteristics with amplitude regulation, fig.4b - with amplitude phase regulation.

Устройство для реализации способа (фиг.1) содержит один или группу синхронно-гистерезисных двигателей 1, подключенных к инвертору напряжения 2, вход которого через блок 3 управляемой вольто-добавки подключен к выпрямителю 4. Схема управления частотой содержит распределитель импульсов 5, который управляет ключами инвертора 2, регулятор фазы 6, один вход которого через делитель частоты 7 подключен к задающему генератору 8, а второй управляющий вход через блок управления регулятором 9 фазы Δα результирующего вектора напряжения соединен с блоком управления 10 режимами перевозбуждения СГД, вход блока управления 10 может быть соединен с программным устройством 11, реализующим либо периодическое подмагничивание, либо подмагничивание в зависимости от степени возбуждения СГД, а другой выход блока управления 10 соединен с блоком 3 управляемой вольто-добавки.A device for implementing the method (Fig. 1) contains one or a group of synchronous-hysteresis motors 1 connected to a voltage inverter 2, the input of which is connected to a rectifier 4 through a controlled volt-additive unit 3. The frequency control circuit contains a pulse distributor 5, which controls the keys inverter 2, a phase 6 regulator, one input of which is connected to a master oscillator 8 through a frequency divider 7, and a second control input is connected to the block through the control unit of the 9 phase Δα regulator of the resulting voltage vector control 10 modes of over-excitation of the SRS, the input of the control unit 10 can be connected to a software device 11 that implements either periodic magnetization or magnetization, depending on the degree of excitation of the SRS, and the other output of the control unit 10 is connected to the unit 3 of the controlled volt-additive.

Работа по способу двухзонного амплитудно-фазового перевозбуждения поясняется на примере работы устройства реализации.The work according to the method of two-zone amplitude-phase overexcitation is illustrated by the example of the operation of the implementation device.

Двигатель или группа двигателей 1 пускаются при включении инвертора 2 по одному из следующих законов:An engine or group of motors 1 is started when the inverter 2 is turned on according to one of the following laws:

- частотным способом;- frequency method;

- при постоянной частоте и форсированном напряжении;- at a constant frequency and forced voltage;

- при постоянной частоте и номинальном напряжении питания.- at a constant frequency and rated supply voltage.

Рассмотрим базовый режим, когда пуск двигателя до номинальной частоты fH заканчивается при номинальном напряжении UH, равном пусковому напряжению UП. При этом магнитная система двигателя ненасыщенна, т.е. имеется возможность намагнитить двигатель и достичь режима перевозбуждения путем увеличения напряжения до форсированного уровня UФ.Consider the basic mode, when the engine starts to the rated frequency f H ends at a rated voltage U H equal to the starting voltage U P. In this case, the magnetic system of the engine is unsaturated, i.e. it is possible to magnetize the engine and achieve overexcitation by increasing the voltage to a forced level U f .

Дискретное увеличение или снижение напряжения осуществляется путем включения или отключения вольто-добавки, что сопровождается резким изменением электромагнитного момента СГД и появлением качаний. Это снижает эффективность перевозбуждения и приводит к длительному колебательному процессу движения ротора, соответственно момента, тока и мощности в цепях источника питания.A discrete increase or decrease in voltage is carried out by turning the volt-additive on or off, which is accompanied by a sharp change in the electromagnetic moment of the SRS and the appearance of swings. This reduces the efficiency of overexcitation and leads to a long oscillatory process of rotor movement, respectively, of torque, current and power in the power supply circuits.

Частота колебаний

Figure 00000003
определяется моментом инерции j ротора двигателя с присоединенной нагрузкой и синхронизирующим моментом
Figure 00000004
, где Мэл - электромагнитный момент, θ - угол поворота ротора по отношению к синхронно вращающейся системе координат. Мэл=f(θ) - характеризует наклон угловой характеристики.Oscillation frequency
Figure 00000003
determined by the moment of inertia j of the rotor of the motor with the connected load and the synchronizing moment
Figure 00000004
where M el is the electromagnetic moment, θ is the angle of rotation of the rotor with respect to the synchronously rotating coordinate system. M el = f (θ) - characterizes the slope of the angular characteristic.

Как правило, для высокооборотных электроверетен, центрифуг период собственных колебаний составляет 0,3÷5 с, а ω0=3,3÷0,2 Гц и ниже.As a rule, for high-speed electric spindles, centrifuges, the period of natural vibrations is 0.3–5 s, and ω 0 = 3.3–0.2 Hz and lower.

Появление колебаний при дискретном увеличении напряжения связано со смещением вектора намагниченности ротора относительно тела ротора на угол Δθ и изменением наклона угловой характеристики. На фиг.2а показаны соответственно:The appearance of oscillations with a discrete increase in voltage is associated with a shift of the magnetization vector of the rotor relative to the rotor body by an angle Δθ and a change in the slope of the angular characteristic. On figa shown respectively:

- исходная угловая характеристика А - при UH=UП;- initial angular characteristic A - at U H = U P ;

- характеристика В - при напряжении намагничивания U=UФ;- characteristic B - when the magnetization voltage U = U Ф ;

- характеристика С - при снижении напряжения вновь до напряжения UH=UП.- characteristic C - when the voltage decreases again to a voltage of U H = U P.

Установлено [см. указанный выше аналог, стр.86-90], что процесс намагничивания ротора заканчивается при дискретном регулировании напряжения за десятые доли периода питающего напряжения. Поэтому за время намагничивания инерционный ротор не изменяет своего углового положения в синхронной системе координат, а его движение начинается после намагничивания в соответствии с изменением момента на угловой характеристике. В рассмотренном выше случае - это изменение точки равновесия, когда электромагнитный момент Мэл равен моменту сопротивления Мс, по траектории A1 B1 C1 C2. Точка A1 - исходное положение равновесия, точка С2 - конечная точка равновесия. Смещение угловой характеристики на угол Δθ1 и изменение ее наклона вызывает колебательный процесс движения ротора, что показано на осциллограмме фиг.2в.Installed [see the above analogue, p. 86-90], that the process of magnetization of the rotor ends with discrete regulation of the voltage for tenths of a period of the supply voltage. Therefore, during the magnetization, the inertial rotor does not change its angular position in the synchronous coordinate system, and its movement begins after magnetization in accordance with the change in moment on the angular characteristic. In the case considered above, this is a change in the equilibrium point, when the electromagnetic moment M el is equal to the moment of resistance M s along the path A 1 B 1 C 1 C 2 . Point A 1 is the initial equilibrium position, point C 2 is the final equilibrium point. The shift of the angular characteristic by the angle Δθ 1 and the change in its inclination causes an oscillatory process of the rotor motion, which is shown in the oscillogram of Fig.2c.

Для уменьшения колебательного процесса необходимо процесс увеличения напряжения, создаваемый блоком вольто-добавки 3, сопровождать изменением фазы результирующего вектора напряжения в переходном процессе намагничивания, поворачивая его против направления вращения на угол Δα=15÷20 эл. гр. Выбор этого угла определен расчетом и экспериментально для большинства СГД с учетом того, что максимальный θ по угловой характеристике не превышает 55÷60 эл. гр.To reduce the oscillatory process, it is necessary to increase the voltage created by the volt-additive unit 3, to accompany the phase change of the resulting voltage vector in the transient magnetization, turning it against the direction of rotation by an angle Δα = 15 ÷ 20 el. column The choice of this angle was determined by calculation and experimentally for the majority of SRS, taking into account the fact that the maximum θ in angular characteristic does not exceed 55 ÷ 60 el. column

В результате смещение угловой характеристики (фиг.3а) будет меньше, чем аналогичное смещение по фиг.2а (Δθ2<Δθ1), и в идеале может быть обеспечен переходный процесс намагничивания без всяких колебаний или с минимальным возмущением по моменту. На фиг.3б показан процесс импульсного намагничивания, обеспечивший согласование положений угловых характеристик, величин электромагнитного момента и момента сопротивления на фиг.3а, что обеспечивает минимальные колебания ротора (фиг.3в).As a result, the shift in the angular characteristic (Fig. 3a) will be less than the similar displacement in Fig. 2a (Δθ 2 <Δθ 1 ), and ideally, a transient magnetization process can be achieved without any oscillations or with minimal perturbation in time. On figb shows the process of pulsed magnetization, ensuring the coordination of the positions of the angular characteristics, the magnitude of the electromagnetic moment and the moment of resistance in figa, which ensures minimal oscillation of the rotor (figv).

На фиг.3б показан переходный процесс импульсного намагничивания, где цифра 1 отражает ток до намагничивания, цифра 2 - ток в импульсе i2, цифра 3 - ток СГД после намагничивания i3. Дополнительно одновременное изменение импульсов тока по всем фазам СГД приводит к требуемому повороту при намагничивании результирующего вектора напряжения.On figb shows the transient process of pulsed magnetization, where figure 1 reflects the current before magnetization, figure 2 - current in the pulse i 2 , figure 3 - current SRS after magnetization i 3 . Additionally, the simultaneous change in current pulses over all phases of the SRS leads to the required rotation during magnetization of the resulting voltage vector.

Обычно достаточно 3-5 периодов питания для достижения требуемой намагниченности. На фиг.2б показан переходный процесс намагничивания в течение 3-х периодов питания, где соответственно цифрами 1, 2, 3 показаны токи до намагничивания i1, во время намагничивания i2 и после намагничивания i3, когда достигается режим перевозбуждения. Дополнительное регулирование фазы результирующего вектора напряжения на угол Δα в этом случае также минимизирует колебания ротора.Usually 3-5 periods of nutrition are sufficient to achieve the required magnetization. On figb shows the transient magnetization during 3 periods of supply, where, respectively, the numbers 1, 2, 3 show the currents before magnetization i 1 during magnetization i 2 and after magnetization i 3 when the over-excitation mode is reached. Additional phase control of the resulting voltage vector by the angle Δα in this case also minimizes rotor vibrations.

Кроме того, поворот вектора напряжения при намагничивании вносит дополнительный фактор в увеличение уровня намагниченности ротора за счет как увеличения намагниченности всего объема ротора, так и создания вращательного намагничивания, когда вектор магнитодвижущей силы статора изменяется относительно ротора не только по амплитуде, но и по фазе, скользя относительно тела ротора.In addition, the rotation of the voltage vector during magnetization introduces an additional factor in increasing the magnetization level of the rotor due to both an increase in the magnetization of the entire volume of the rotor and the creation of rotational magnetization, when the vector of the stator magnetomotive force changes relative to the rotor not only in amplitude but also in phase, sliding relative to the rotor body.

Для примера на фиг.4а показан процесс амплитудного намагничивания объема ротора, изображенного в виде развернутого полюсного деления (ΨP) с разделением на сектора (ΨP1, ΨР2…ΨP6). Увеличение МДС статора с уровня F1 до Fmax приводит к намагничиванию ротора (кривая ВР=f(Ψ)) с выделением первой гармоники В=f(ΨР). Объемы ротора ΨP1 и ΨP6 получили незначительное подмагничивание, т.к. находились в начале и конце полуволны МДС.For example, FIG. 4a shows the process of amplitude magnetization of the rotor volume, shown in the form of an expanded pole division (Ψ P ) with division into sectors (Ψ P1 , Ψ P2 ... Ψ P6 ). An increase in the stator MDS from level F 1 to F max leads to magnetization of the rotor (curve B P = f (Ψ)) with the first harmonic B 1P = f (Ψ P ) being released. The rotor volumes Ψ P1 and Ψ P6 received a slight bias, because were at the beginning and end of the MDS half-wave.

То же самое увеличение МДС статора с уровня F1 до Fmax и с дополнительным поворотом вектора МДС на угол Δα (фиг.4б) создает дополнительное подмагничивание и в этих объемах (ΨP1 и ΨР6). Результирующая кривая намагничивания ВР=f(ΨР) приобретает уплощенный вид с увеличением первой гармоники ВР1=f(ΨP) по сравнению с аналогичными зависимостями по фиг.4а.The same increase in the stator MDS from the level F 1 to F max and with an additional rotation of the MDS vector by the angle Δα (Fig. 4b) creates additional magnetization in these volumes (Ψ P1 and Ψ P6 ). The resulting magnetization curve B P = f (Ψ P ) takes on a flattened form with an increase in the first harmonic B P1 = f (Ψ P ) in comparison with the similar dependences in figa.

В результате образуется как бы двухзонное намагничивание за счет увеличения МДС статора и дополнительно за счет поворота вектора МДС. Это приводит к увеличению противо ЭДС двигателя, увеличению электромагнитного момента, коэффициента мощности и КПД двигателя. Ориентировочно приращение намагниченности незначительно и составляет 5÷10%, но при желании достичь предельные энергетические показатели это приращение следует учитывать и реализовать через регулирование фазы вектора напряжения с помощью блока 6.As a result, two-zone magnetization forms, as it were, by increasing the stator MDS and, additionally, by rotating the MDS vector. This leads to an increase in the counter emf of the engine, an increase in the electromagnetic moment, power factor and engine efficiency. The approximation of the magnetization increment is insignificant and amounts to 5–10%, but if you want to achieve the limiting energy indices, this increment should be taken into account and implemented through the regulation of the phase of the voltage vector using block 6.

Таким образом, амплитудно-фазовое намагничивание при изменении фазы и времени намагничивания в установленных диапазонах позволяет решить две задачи - уменьшение качаний ротора и увеличение общей намагниченности ротора, что увеличивает КПД двигателя до уровня 91-93% при оптимизации всех составляющих: параметров двигателя и алгоритмов управления.Thus, amplitude-phase magnetization when changing the phase and time of magnetization in the established ranges allows us to solve two problems - reducing the swing of the rotor and increasing the total magnetization of the rotor, which increases the efficiency of the motor to a level of 91-93% when optimizing all components: engine parameters and control algorithms .

Увеличение запаса по моменту при намагничивании может быть дополнительно использовано для увеличения отдаваемой мощности СГД, либо при постоянной мощности нагрузки позволяет дополнительно снизить уровень рабочего напряжения, уменьшая этим самым потери в стали и в конструкции изделия.An increase in the torque margin during magnetization can be additionally used to increase the output power of the SRS, or with a constant load power, it can further reduce the level of operating voltage, thereby reducing losses in steel and in the product structure.

Стабилизация энергетических показателей возможна двумя способами:Stabilization of energy indicators is possible in two ways:

- контролем за проявлением дестабилизирующих факторов в системе:- control over the manifestation of destabilizing factors in the system:

сбой по частоте, прерывание питания и т.д. с последующим повторением цикла регулирования возбуждения СГД;frequency failure, power interruption, etc. followed by a repetition of the cycle of regulation of excitation of SRS

- либо периодическим подмагничиванием с частотой импульсов в 3-5 раз выше частоты собственных качаний ротора, что создается программным блоком 11. При этом дополнительно демпфируются колебания ротора.- either by periodic magnetization with a pulse frequency of 3-5 times higher than the frequency of the natural rotor rotations, which is created by the program unit 11. In addition, the rotor vibrations are damped.

Claims (2)

1. Способ двухзонного амплитудно-фазового перевозбуждения синхронных гистерезисных электродвигателей с инерционной нагрузкой, при котором одновременно с увеличением и последующим снижением напряжения питания регулируют фазу результирующего вектора напряжения, отличающийся тем, что предварительно определяют период собственных колебаний двигателей Т0 с инерционной нагрузкой при начальном уровне напряжения, увеличение напряжения от начального уровня производят за время, значительно меньшее Т0 (например 0,01 Т0), а одновременный поворот фазы вектора напряжения против направления вращения ротора двигателя осуществляют на угол Δα=15÷20 эл. гр. относительно фазы синхронной системы координат, последующее снижение напряжения до начального уровня напряжения производят также за время меньшее Т0 (меньше 0,01 Т0) с одновременным поворотом фазы вектора напряжения по направлению вращения ротора на той же величины угол Δα.1. The method of two-zone amplitude-phase overexcitation of synchronous hysteresis motors with inertial load, in which simultaneously with the increase and subsequent decrease in the supply voltage, the phase of the resulting voltage vector is regulated, characterized in that the period of natural oscillations of the motors T 0 with the inertial load is preliminarily determined at the initial voltage level voltage increase from the initial level produces a time, T 0 is significantly less (e.g. 0.01 T 0) and simultaneous SWIVEL t phase voltage vector against the rotor rotation direction is carried through the angle Δα = 15 ÷ 20 e. column relative to the phase of the synchronous coordinate system, a subsequent decrease in voltage to the initial voltage level is also produced for a time less than T 0 (less than 0.01 T 0 ) with simultaneous rotation of the phase of the voltage vector in the direction of rotation of the rotor by the same angle Δα. 2. Способ двухзонного амплитудно-фазового перевозбуждения синхронных гистерезисных электродвигателей по п.1, отличающийся тем, что после снижения напряжения до начального уровня напряжения определяют сверхнормативный запас по моменту и осуществляют последующее плавное снижение напряжения до рабочего уровня, когда исчерпывается сверхнормативный запас по моменту за время, много большее Т0 (больше 10 Т0). 2. The method of two-zone amplitude-phase overexcitation of synchronous hysteresis electric motors according to claim 1, characterized in that after reducing the voltage to the initial voltage level, an excess supply is determined by the moment and a subsequent smooth decrease in voltage to the operating level when the excess supply by the moment in time is exhausted much greater than T 0 (greater than 10 T 0 ).
RU2008112783/09A 2008-04-02 2008-04-02 Method for two-band amplitude-phase overexcitement of synchronous-hysteresis motors RU2375813C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008112783/09A RU2375813C1 (en) 2008-04-02 2008-04-02 Method for two-band amplitude-phase overexcitement of synchronous-hysteresis motors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008112783/09A RU2375813C1 (en) 2008-04-02 2008-04-02 Method for two-band amplitude-phase overexcitement of synchronous-hysteresis motors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008112783A RU2008112783A (en) 2009-10-10
RU2375813C1 true RU2375813C1 (en) 2009-12-10

Family

ID=41260421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008112783/09A RU2375813C1 (en) 2008-04-02 2008-04-02 Method for two-band amplitude-phase overexcitement of synchronous-hysteresis motors

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2375813C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2465713C2 (en) * 2011-02-09 2012-10-27 Открытое Акционерное Общество "Производственное объединение "Электрохимический завод" (ОАО "ПО ЭХЗ") Method of overexcitation of synchronous hysteresis motor by anchor reaction
RU2582201C1 (en) * 2014-12-24 2016-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ) Method of stabilising rotation frequency of synchronous motor
RU2637111C1 (en) * 2016-12-09 2017-11-30 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Центротех" (ООО "НПО "Центротех") Device for powering synchronous hysteresis motor with amplitude-phase over-excitation
RU2661332C1 (en) * 2017-03-10 2018-07-16 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Центротех" (ООО "НПО "Центротех") Device for supply of a synchronous hysteresis motor with phase overexcitation

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2465713C2 (en) * 2011-02-09 2012-10-27 Открытое Акционерное Общество "Производственное объединение "Электрохимический завод" (ОАО "ПО ЭХЗ") Method of overexcitation of synchronous hysteresis motor by anchor reaction
RU2582201C1 (en) * 2014-12-24 2016-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ) Method of stabilising rotation frequency of synchronous motor
RU2637111C1 (en) * 2016-12-09 2017-11-30 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Центротех" (ООО "НПО "Центротех") Device for powering synchronous hysteresis motor with amplitude-phase over-excitation
RU2661332C1 (en) * 2017-03-10 2018-07-16 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Центротех" (ООО "НПО "Центротех") Device for supply of a synchronous hysteresis motor with phase overexcitation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008112783A (en) 2009-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7116073B1 (en) Methods and apparatus for controlling a motor/generator
KR101340527B1 (en) Motor Driver System and Controlling Method for the Same
US7208908B2 (en) Apparatus and method to control torque and voltage of an AC machine
RU2375813C1 (en) Method for two-band amplitude-phase overexcitement of synchronous-hysteresis motors
Jiao et al. Detailed excitation control methods for two-phase brushless exciter of the wound-rotor synchronous starter/generator in the starting mode
EP2802072A1 (en) Power conversion device
EP3217534B1 (en) Synchronous electric power distribution startup system
US7135829B1 (en) Methods and apparatus for controlling a motor/generator
RU2553446C2 (en) Device for powering of synchronous hysteresis motor
RU2414047C1 (en) Method and control device to control electric motor with internal permanent magnets
RU2683586C1 (en) Control method of synchronous electric motor on permanent magnets
JP2538862B2 (en) Variable speed pumped storage power generation system controller
US10574170B2 (en) Method for switching off a polyphase electrical machine in a motor vehicle
US6307275B1 (en) Method and apparatus for controlling a high-speed AC permanent magnet synchronous motor coupled to an industrial turbo engine
EP1753123A2 (en) Methods and apparatus for controlling a motor/generator
JP3551911B2 (en) Brushless DC motor control method and device
JP2001238484A (en) Inverter apparatus
JP2006345583A (en) Ac power regulator
JP2002010675A (en) Dc brushless-motor unit
JP5968738B2 (en) Brushless motor control device
KR101334745B1 (en) Control of switching angles of a switched reluctance motors
RU2724603C1 (en) Synchronous motor control method
JP2575629B2 (en) Variable speed generator motor and control method
Zhang et al. High frequency injection transient disturbance mitigation for sensorless control of salient pole machines
RU2661332C1 (en) Device for supply of a synchronous hysteresis motor with phase overexcitation