RU2453981C2 - Способ и устройство для определения тока возбуждения в бесщеточных электрических машинах - Google Patents
Способ и устройство для определения тока возбуждения в бесщеточных электрических машинах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2453981C2 RU2453981C2 RU2010114169/07A RU2010114169A RU2453981C2 RU 2453981 C2 RU2453981 C2 RU 2453981C2 RU 2010114169/07 A RU2010114169/07 A RU 2010114169/07A RU 2010114169 A RU2010114169 A RU 2010114169A RU 2453981 C2 RU2453981 C2 RU 2453981C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- excitation
- current
- transformer
- rotor
- field
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
- H02P9/26—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P9/30—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
- H02P9/302—Brushless excitation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/022—Synchronous motors
- H02P25/024—Synchronous motors controlled by supply frequency
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P2205/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the control loops
- H02P2205/01—Current loop, i.e. comparison of the motor current with a current reference
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P2205/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the control loops
- H02P2205/05—Torque loop, i.e. comparison of the motor torque with a torque reference
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу и устройству для определения тока возбуждения в обмотке возбуждения электрической машины со статором (2) и ротором (4). Электрическая машина (1) содержит трансформатор возбуждения (7) с тем, чтобы за счет электромагнитной индукции генерировать ток возбуждения (IDC) со стороны ротора, которым запитывается обмотка возбуждения (6) для создания магнитного поля возбуждения. Способ включает следующие этапы: управление трансформатором возбуждения (7) на первичной стороне так, чтобы генерировать в роторе (4) ток возбуждения (IDC), производный от тока, индуцированного в трансформаторе возбуждения (7) на вторичной стороне; измерение одного или нескольких фазных токов в одной или нескольких фазах на первичной стороне трансформатора возбуждения (7); определение максимального значения тока (Ipeak-measure) в зависимости от одного или нескольких измеренных фазных токов (I1); определение тока возбуждения (IDC) через обмотку возбуждения (6) в зависимости от полученного максимального значения тока (Ipeak-measure). Технический результат - упрощение. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Область техники
Изобретение относится к бесщеточным электрическим машинам с обмотками возбуждения и к способу эксплуатации таких машин.
Уровень техники
Бесщеточные электрические машины, например синхронные машины, могут содержать помимо статорной обмотки также расположенную на роторе обмотку возбуждения. Она должна питаться электрической энергией, чтобы вырабатывать магнитное поле возбуждения. Электрическая энергия подается к обмоткам возбуждения за счет трансформаторной связи между одной или несколькими первичными обмотками на статоре с одной или несколькими вторичными обмотками на роторе. Образованный первичными и вторичными обмотками трансформатор возбуждения может быть расположен со смещением, например аксиальным, на оси вращающейся электрической машины. В других случаях в качестве первичной обмотки трансформатора возбуждения может быть использована также первичная обмотка.
Трансформатор возбуждения включает в себя статорную обмотку возбуждения в качестве первичной обмотки и роторную обмотку возбуждения в качестве вторичной обмотки. Роторная обмотка возбуждения соединена посредством диодного выпрямительного моста с обмоткой возбуждения. За счет этого к обмотке возбуждения подается электрический постоянный ток, ток возбуждения, который генерирует магнитное поле возбуждения.
Для определенной эксплуатации такой электрической машины, например для установления определенного крутящего момента, необходимо, однако, определять и, при необходимости, регулировать ток возбуждения через обмотку возбуждения, чтобы можно было определить напряженность созданного обмоткой возбуждения магнитного поля. Поскольку электрическая машина со стороны ротора не имеет отвода для токов и иным образом не позволяет выполнить надежное измерение тока, необходимо оценивать ток возбуждения за счет измерений электрических величин на стороне статора.
Прежние методы оценки основаны на измерении двух фазных токов и двух связанных выходных напряжений исполнительного звена с высоким разрешением по времени, что сложно реализовать. Выходное напряжение исполнительного звена является, кроме того, несинусообразным напряжением, из-за чего высоки затраты на расчеты при определении тока возбуждения.
Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание способа и устройства, с помощью которых ток возбуждения определяется надежно и точно только с помощью измерения электрической величины со стороны статора. Эта задача решается посредством способа определения тока возбуждения электрической машины по п.1 формулы, а также посредством устройства и электродвигателя по дополнительным пунктам.
Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы.
Согласно первому аспекту, предложен способ определения тока возбуждения через обмотку возбуждения в электрической машине со статором и ротором. Электрическая машина включает в себя трансформатор возбуждения, чтобы за счет электромагнитной индукции генерировать со стороны ротора ток возбуждения, которым запитывается обмотка возбуждения для создания магнитного поля возбуждения. Способ включает в себя следующие этапы:
- управление трансформатором возбуждения на первичной стороне, чтобы генерировать в роторе ток возбуждения, производный от тока, индуцированного в трансформаторе возбуждения на вторичной стороне;
- измерение одного или нескольких фазных токов на первичной стороне трансформатора возбуждения;
- определение максимального значения тока в зависимости от одного или нескольких измеренных фазных токов;
- определение тока возбуждения через обмотку возбуждения в зависимости от полученного максимального значения тока.
Идея описанного способа состоит в том, чтобы рассчитать ток возбуждения с помощью простого расчета делителя тока в зависимости от максимального значения фазного тока на стороне статора. Это имеет то преимущество, что измерение максимального значения фазного тока осуществляется просто, тогда как при определении тока возбуждения путем измерения фазных токов на стороне статора и связанных напряжений с высокой частотой опроса приходится осуществлять сложный расчет для определения времени включения диодов используемого в роторе выпрямителя.
Описанный способ определения тока возбуждения основан на предположении, что в определяемый момент времени ток всегда течет через две катушки роторной обмотки возбуждения, так что можно предположить главное индуктивное сопротивление для каждой из катушек роторной обмотки возбуждения, в которых фазный ток, за счет трансформаторной связи текущий со стороны статора, вызывает течение тока. Текущий через обмотку возбуждения ток возбуждения можно определить, следовательно, как часть всего индуцированного трансформатором тока на вторичной стороне в делителе тока. Делитель тока имеет первую цепь тока, включающую обе главные индуктивности двух активных катушек роторной обмотки возбуждения, и вторую цепь тока, включающую обмотку возбуждения.
Кроме того, определение тока возбуждения может осуществляться в зависимости от коэффициента понижения трансформатора возбуждения, который соответствует соотношению числа витков катушек на первичной и вторичной сторонах, в зависимости от определяемого, например эмпирически, заданного поправочного коэффициента, в зависимости от частоты вращения электрической машины и в зависимости от отношения главной индуктивности трансформатора возбуждения к сумме главной индуктивности и импеданса обмотки возбуждения.
Согласно одному варианту, могут измеряться несколько фазных токов в фазах на первичной стороне, причем максимальное значение тока определяется путем усреднения максимальных значений для нескольких фазных токов.
Согласно одному альтернативному варианту, могут измеряться несколько фазных токов в фазах на первичной стороне, причем максимальное значение тока определяется путем выпрямления токов или напряжений, производных от указанных нескольких фазных токов, в мостовом выпрямителе и определения максимального значения тока в зависимости от выпрямленного тока или напряжения.
Согласно другому аспекту, предусмотрено устройство для определения тока возбуждения через обмотку возбуждения в электрической машине со статором и ротором, причем электрическая машина включает в себя трансформатор возбуждения, с тем чтобы за счет электромагнитной индукции генерировать на стороне ротора ток возбуждения, которым запитывается обмотка возбуждения для создания магнитного поля возбуждения. Устройство включает в себя:
- блок регистрации одного или нескольких фазных токов в одной или нескольких фазах на первичной стороне трансформатора возбуждения;
- блок определения максимального значения тока в зависимости от одного или нескольких измеренных фазных токов;
- блок управления электродвигателем для определения тока возбуждения через обмотку возбуждения в зависимости от полученного максимального значения тока.
Далее может быть предусмотрен блок управления трансформатором на первичной стороне, причем блок устанавливает фазные токи постоянными или устанавливает их в соответствии со значениями, заданными блоком управления электродвигателем.
Согласно другому аспекту, предусмотрена система электродвигателя. Он содержит:
- упомянутое устройство;
- электрическую машину со статором и ротором, содержащим обмотку возбуждения, причем электрическая машина включает в себя трансформатор возбуждения с тем, чтобы за счет электромагнитной индукции генерировать на стороне ротора ток возбуждения, с помощью которого обмотка возбуждения создает магнитное поле возбуждения.
Кроме того, электрическая машина может содержать диодный мостовой выпрямитель для выпрямления трансформаторных токов, генерированных в трансформаторе возбуждения на вторичной стороне.
Краткое описание чертежей
Предпочтительные варианты осуществления изобретения более подробно поясняются ниже с помощью прилагаемых чертежей, на которых:
- фиг.1: сечение электрической машины с трансформатором возбуждения;
- фиг.2: блок-схема электронной схемы электрической машины из фиг.1;
- фиг.3: эквивалентная блок-схема трансформатора возбуждения;
- фиг.4: эквивалентная блок-схема активной коммутирующей цепи в роторе;
- фиг.5: диаграмма сигнал-время для пояснения характеристик фазного тока на первичной стороне, частоты вращения электрической машины, измеренного тока возбуждения и рассчитанного тока возбуждения.
Осуществление изобретения
На фиг.1 изображено сечение вращающейся электрической машины 1, например электродвигателя. Электрическая машина 1 включает в себя статор 2 со статорной обмоткой 3 и ротор 4, установленный на валу 5. Ротор 4 включает в себя роторную обмотку 6 для создания магнитного поля возбуждения. При управлении статорной обмоткой 3 можно использовать электрическую машину в качестве электродвигателя.
Рядом, в осевом направлении, на валу 5 установлен трансформатор возбуждения 7. Он содержит статорную обмотку возбуждения 8 или фиксированную по отношению к ротору 4 роторную обмотку возбуждения 9, установленную на вращающемся валу 5.
Статорная 3 и роторная 6 обмотки, а также статорная 8 и роторная 9 обмотки возбуждения могут содержать соответственно катушки, полюса которых (не показаны) ориентированы в радиальном направлении. Управление отдельными катушками статорной обмотки возбуждения 8 происходит так, что в зависимости от частоты вращения вала 5 возникает вращающееся переменное поле, в результате чего в катушках роторной обмотки возбуждения 9 индуцируется попеременный ток.
Индуцированный в катушках роторной обмотки возбуждения 9 ток возбуждения выпрямляется в диодном мостовом выпрямителе 10. Для его защиты служит диодная защитная схема 11, образованная емкостью и сопротивлением. Выпрямленный ток возбуждения IDC течет через обмотку возбуждения 6 ротора 4, создавая магнитное поле возбуждения.
На фиг.2 электрическая машина 1 из фиг.1 изображена в виде электронной блок-схемы. Трансформатор возбуждения 7 электрической машины 1 выполнен с трехфазной статорной 8 и соответствующей роторной 9 обмотками возбуждения. В данном примере статорная обмотка возбуждения 8 содержит три соединенные звездой катушки. Также можно снабдить электрическую машину 1 более чем тремя фазами. Кроме того, может быть предусмотрено соединение катушек не звездой, а треугольником.
Катушки роторной обмотки возбуждения 9 имеют трансформаторную связь с катушками статорной обмотки возбуждения 8, так что в первых индуцируется переменный ток. Возникающий трехфазный переменный ток подается к диодному мостовому выпрямителю 10, содержащему шесть выпрямительных диодов 14, соединенных известным образом. В случае более трех фаз для каждой дополнительной фазы предусмотрены два дополнительных выпрямительных диода для пропускания известным образом положительной полуволны тока на одну из исходящих линий и отрицательной полуволны тока на другую исходящую линию.
Трансформатор возбуждения 7 работает за счет подходящего управления статорной обмоткой возбуждения 8 на первичной стороне, так что в роторной обмотке возбуждения 9 индуцируется соответствующий переменный ток. Управление катушками статорной обмотки возбуждения 8 происходит, в целом, так, что ток течет одновременно всегда только в части ее катушек, в результате чего на вторичной стороне соответствующий ток индуцируется только в каждых двух катушках роторной обмотки возбуждения 9.
Выход диодного мостового выпрямителя 10 подает в обмотку возбуждения 6 почти постоянный ток возбуждения IDC. Обмотка возбуждения 6 служит для создания постоянного магнитного поля. Следовательно, ток возбуждения IDC генерируется из переменного тока, индуцированного трансформатором в роторной обмотке возбуждения 9 путем выпрямления его в диодном мостовом выпрямителе 10.
На фиг.2 изображен также блок 20 управления трансформатором, который управляет Pull-up- и Pull-down-выключателями 21 (например, полевыми транзисторами), запитанными от источника постоянного напряжения (VDD, VGND) инверторного оконечного каскада 22 так, что всегда замыкаются один Pull-up- и один Pull-down-выключатели 21, которые, тем самым, образуют цепь для тока через часть катушек статорной обмотки возбуждения 8 (в данном примере через ее две катушки).
Вместо инверторного оконечного каскада может быть предусмотрено также тиристорное исполнительное звено переменного тока, у которого каждая фаза многофазного токоподвода соединена через тиристорный коммутирующий блок с одним из фазных выводов статорной обмотки возбуждения 8. За счет включения тиристорного коммутирующего блока, управляемого блоком 20 управления трансформатором, отдельные фазы могут включаться и выключаться для получения тока на вторичной стороне.
По меньшей мере, на одном из фазных выводов статорной обмотки возбуждения 8 расположен токоизмерительный элемент 23, например, в виде измерительного резистора (шунт) для измерения характеристики фазного тока. При использовании измерительного резистора вырабатывается пропорциональное измеряемому току измерительное напряжение, которое регистрируется в блоке 24 регистрации тока. Данные, полученные на основе измерительного напряжения, о характеристике фазного тока подаются в цифровом или аналоговом виде к блоку 25 определения максимального тока.
Блок 25 определяет по характеристике фазного тока максимальное значение Ipeak_measure фазного тока I1, т.е. определяется максимум каждой положительной полуволны фазного тока I1. Блок 25 подает максимальное значение Ipeak_measure фазного тока I1 в блок 27 определения тока возбуждения.
В качестве альтернативы можно регистрировать фазные токи нескольких или всех фаз. Результирующие измеренные токи или напряжения могут затем выпрямляться, например, с помощью мостового выпрямителя на первичной стороне. Выпрямленный измеренный ток регистрируется в блоке 24, так что в блоке 25 можно определить максимум результирующего выпрямленного измеренного тока в виде максимального значения Ipeak_measure.
Блок 27 определяет по максимальному значению Ipeak_measure фазного тока I1 описанным ниже методом расчета ток возбуждения IDC для блока 26 управления двигателем. Этот блок 26 может управлять блоком 20, приводящим в действие инверторный оконечный каскад 22, в зависимости от вычисленного тока возбуждения IDC, например, чтобы поддерживать постоянным ток возбуждения IDC, например, с помощью подходящего регулирования, или установить его в соответствии с заданным значением.
На фиг.3 изображена эквивалентная блок-схема связи одной из катушек статорной обмотки возбуждения 8 с одной из катушек роторной обмотки возбуждения 9. Это значит, что изображенная на фиг.3 эквивалентная блок-схема относится к трансформаторной связи статорной обмотки возбуждения 8 с роторной обмоткой возбуждения 9, при протекании определенного фазного тока I1. Импеданс обмотки возбуждения 6 составляет при этом Rexu/s, где s - скольжение ротора 4. Скольжение s определяется следующим образом:
где fsupply - частота фазного тока на стороне статора, p - число полюсных пар трансформатора возбуждения 7, n - число оборотов в секунду.
Электрическая эквивалентная блок-схема на фиг.3 относится к поведению трансформатора возбуждения 7 в случае стационарной трехфазной модели. Эквивалентная блок-схема содержит в качестве основной индуктивности главную индуктивность LM. Для осуществляемой в блоке 27 оценки тока используется эквивалентная блок-схема для малых сигналов. Поскольку в каждый определенный момент времени в диодном мостовом выпрямителе 10 активны только две фазы, следует учитывать только активные выпрямительные мосты, т.е. только активные диоды, так что отсутствует необходимость в расчете фазового сдвига.
На эквивалентной блок-схеме на фиг.4 видно, что в эквивалентной блок-схеме для малых сигналов учитываются только главные индуктивности LM катушек роторной обмотки возбуждения 9, и индуктивность рассеяния Lσ трансформатора возбуждения 7 учитывать не требуется.
В эквивалентной блок-схеме на фиг.4 с помощью делителя тока возникает следующая зависимость:
где Z1=2·ωL и 
, L=Lm1=Lm2 - главные индуктивности трансформатора возбуждения 7, Ipeak_measure - максимальное значение фазного тока I1, k - поправочный коэффициент, который может быть задан или установлен эмпирически и может быть установлен, например, на значение 1,1, rex - коэффициент понижения трансформатора возбуждения 7 (от статора к ротору), который может определяться с помощью отношения витков катушек статорной обмотки возбуждения 8 катушек роторной обмотки возбуждения 9.
Импеданс обмотки возбуждения Rexu можно определить следующим образом:
где Rf - омическое сопротивление обмотки возбуждения 6 на единицу измерения, т.е. без единиц измерения, rma - коэффициент понижения (от ротора к статору), который возникает из отношения витков катушек обмотки возбуждения 6 и катушек статорной обмотки 3, Unenn = номинальное напряжение электрической машины, Inenn - номинальный ток электрической машины (в соответствии с техническим паспортом).
Ток возбуждения IDC в соответствии с приведенной выше зависимостью вычисляется просто:
IDC,estimation=K·Ipeak_measure·J(n)
где К - постоянная, определяемая расчетным или эмпирическим путем при взятии за основу физической модели, в противном случае - величина, зависимая от частоты вращения (через скольжение s). Соотношение J(n) импедансов определяется также просто. При небольшой частоте вращения n соотношение импедансов при определенных условиях можно принять даже постоянным.
Наконец возникает следующая функциональная зависимость тока возбуждения IDC от максимального значения фазного тока на первичной стороне и от частоты вращения:
IDC=f(Ipeak_measure, n)
Такая функциональная зависимость реализуется простым образом в блоке 27. Расчет тока возбуждения происходит только в соответствии с заданной частотой за счет частоты питания, поскольку максимумы в характеристиках фазных токов возникают только один раз во время одного периода колебаний. Таким образом, могут быть снижены требования к вычислительной мощности блока 27.
На фиг.5 изображены характеристики фазного тока I1 на первичной стороне, максимального значения Ipeak_measure фазного тока I1 на первичной стороне, измеренного тока возбуждения IDC_m, вычисленного тока возбуждения IDC и частоты вращения n. Видно, что ток возбуждения IDC с высокой точностью выводится из максимального значения фазного тока I1 на первичной стороне.
Перечень ссылочных позиций
1 - электрическая машина
2 - статор
3 - статорная обмотка
4 - ротор
5 - вал
6 - обмотка возбуждения
7 - трансформатор возбуждения
8 - статорная обмотка возбуждения
9 - роторная обмотка возбуждения
10 - диодный выпрямительный мост
11 - диодная защитная схема
14 - выпрямительный диод
20 - блок управления трансформатором
21 - Pull-up- или Pull-down-выключатель
22 - инверторный оконечный каскад
23 - токоизмерительный элемент
24 - блок регистрации тока
25 - блок определения максимального тока
26 - блок управления двигателем
27 - блок определения тока возбуждения
Claims (8)
1. Способ определения тока возбуждения через обмотку возбуждения в электрической машине со статором (2) и ротором (4), причем электрическая машина (1) содержит трансформатор возбуждения (7) для генерирования за счет электромагнитной индукции тока возбуждения (IDC) со стороны ротора, которым запитывается обмотка возбуждения (6) для создания магнитного поля возбуждения, включающий следующие этапы, на которых:
управляют трансформатором возбуждения (7) на первичной стороне для получения в роторе (4) тока возбуждения (IDC) на основе тока, индуцированного в трансформаторе возбуждения (7) на вторичной стороне;
измеряют один или несколько фазных токов в одной или нескольких фазах на первичной стороне трансформатора возбуждения (7);
определяют максимальное значение (Ipeak-measure) в зависимости от одного или нескольких измеренных фазных токов (I1);
определяют ток возбуждения (IDC) через обмотку возбуждения (6) в зависимости от полученного максимального значения тока (Ipeak-measure).
управляют трансформатором возбуждения (7) на первичной стороне для получения в роторе (4) тока возбуждения (IDC) на основе тока, индуцированного в трансформаторе возбуждения (7) на вторичной стороне;
измеряют один или несколько фазных токов в одной или нескольких фазах на первичной стороне трансформатора возбуждения (7);
определяют максимальное значение (Ipeak-measure) в зависимости от одного или нескольких измеренных фазных токов (I1);
определяют ток возбуждения (IDC) через обмотку возбуждения (6) в зависимости от полученного максимального значения тока (Ipeak-measure).
2. Способ по п.1, в котором ток возбуждения (IDC) определяют в зависимости от коэффициента понижения трансформатора возбуждения (7), который определяют из соотношения числа витков статорной обмотки возбуждения (8) на первичной стороне и числа витков роторной обмотки возбуждения (9) на вторичной стороне, а также в зависимости от заданного поправочного коэффициента и в зависимости от отношения главной индуктивности трансформатора возбуждения (7) к сумме главной индуктивности и импеданса обмотки возбуждения (6).
3. Способ по п.1 или 2, в котором измеряют несколько фазных токов (I1) в фазах на первичной стороне, а максимальное значение тока (Ipeak-measure) определяют путем усреднения соответствующих максимальных значений нескольких фазных токов.
4. Способ по п.1 или 2, в котором измеряют несколько фазных токов в фазах на первичной стороне, а максимальное значение тока (Ipeak-measure) определяют путем выпрямления в мостовом выпрямителе токов или напряжений, производных от указанных нескольких фазных токов, и определения максимального значения тока в зависимости от выпрямленного тока или напряжения.
5. Устройство для определения тока возбуждения (IDC) через обмотку возбуждения (6) в электрической машине (1) со статором (2) и ротором (4), причем электрическая машина (1) содержит трансформатор возбуждения (7) для генерирования за счет электромагнитной индукции тока возбуждения (IDC) со стороны ротора, которым запитывается обмотка возбуждения (6) для создания магнитного поля возбуждения, содержащее:
устройство для управления трансформатором возбуждения (7) на первичной стороне для генерирования в роторе (4) тока возбуждения (IDC), производного от тока, индуцированного в трансформаторе возбуждения (7) на вторичной стороне;
блок (24) регистрации для измерения одного или нескольких фазных токов (I1) в одной или нескольких фазах на первичной стороне трансформатора возбуждения (7);
блок (25) определения максимального значения тока (Ipeak-measure) в зависимости от одного или нескольких измеренных фазных токов (I1);
блок (26) управления электродвигателем для определения тока возбуждения (IDC) через обмотку возбуждения (6) в зависимости от полученного максимального значения (Ipeak-measure).
устройство для управления трансформатором возбуждения (7) на первичной стороне для генерирования в роторе (4) тока возбуждения (IDC), производного от тока, индуцированного в трансформаторе возбуждения (7) на вторичной стороне;
блок (24) регистрации для измерения одного или нескольких фазных токов (I1) в одной или нескольких фазах на первичной стороне трансформатора возбуждения (7);
блок (25) определения максимального значения тока (Ipeak-measure) в зависимости от одного или нескольких измеренных фазных токов (I1);
блок (26) управления электродвигателем для определения тока возбуждения (IDC) через обмотку возбуждения (6) в зависимости от полученного максимального значения (Ipeak-measure).
6. Устройство по п.5, дополнительно содержащее блок (20) управления трансформатором возбуждения (7) на его первичной стороне, причем блок (20) выполнен с возможностью устанавливать эффективные фазные токи постоянными или устанавливать их в соответствии с установкой от блока (26) управления электродвигателем.
7. Система электродвигателя, содержащая: устройство по п.5 или 6;
электрическую машину (1) со статором (2) и ротором (4), содержащим обмотку возбуждения (6), причем электрическая машина (1) включает в себя трансформатор возбуждения (7) с тем, чтобы за счет электромагнитной индукции генерировать на стороне ротора ток возбуждения (IDC), с помощью которого обмотка возбуждения (6) создает магнитное поле возбуждения.
электрическую машину (1) со статором (2) и ротором (4), содержащим обмотку возбуждения (6), причем электрическая машина (1) включает в себя трансформатор возбуждения (7) с тем, чтобы за счет электромагнитной индукции генерировать на стороне ротора ток возбуждения (IDC), с помощью которого обмотка возбуждения (6) создает магнитное поле возбуждения.
8. Система по п.7, в которой электрическая машина содержит диодный мостовой выпрямитель (10) для выпрямления трансформаторных токов, генерированных в трансформаторе возбуждения (7) на вторичной стороне.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US97140607P | 2007-09-11 | 2007-09-11 | |
| US60/971,406 | 2007-09-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010114169A RU2010114169A (ru) | 2011-10-20 |
| RU2453981C2 true RU2453981C2 (ru) | 2012-06-20 |
Family
ID=39789982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010114169/07A RU2453981C2 (ru) | 2007-09-11 | 2008-08-15 | Способ и устройство для определения тока возбуждения в бесщеточных электрических машинах |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8164296B2 (ru) |
| EP (1) | EP2186188B1 (ru) |
| JP (1) | JP2010539869A (ru) |
| KR (1) | KR101530731B1 (ru) |
| CN (1) | CN101803175B (ru) |
| AT (1) | ATE528850T1 (ru) |
| CA (1) | CA2707335A1 (ru) |
| PL (1) | PL2186188T3 (ru) |
| RU (1) | RU2453981C2 (ru) |
| WO (1) | WO2009033912A1 (ru) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005047551A1 (de) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Siemens Ag | Erregereinrichtung für eine elektrische Maschine |
| US8373318B2 (en) * | 2010-04-30 | 2013-02-12 | Hamilton Sundstrand Corporation | Terminal lead insulator assembly for wound field synchronous machine |
| WO2013125083A1 (ja) * | 2012-02-24 | 2013-08-29 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | レゾルバ励磁装置 |
| DE102013216224A1 (de) * | 2013-08-15 | 2015-02-19 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen von Phasenströmen und eines Erregerstroms einer elektrischen Maschine sowie Motorsystem |
| DE102014217518A1 (de) * | 2014-09-02 | 2016-03-03 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben von hybrid- oder fremderregten Homopolarmaschinen |
| US10075051B2 (en) * | 2015-03-16 | 2018-09-11 | Foster-Miller, Inc. | Series-wound heteropolar inductor motor |
| DE102016216238A1 (de) | 2016-08-29 | 2018-03-01 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Ansteuer-Schaltung für eine elektrische Maschine |
| CN107707171B (zh) * | 2017-09-26 | 2019-09-27 | 华中科技大学 | 一种电励磁电机励磁装置及其参数获取方法 |
| KR102015867B1 (ko) * | 2018-01-29 | 2019-08-29 | 엘지전자 주식회사 | 모터 구동 장치 |
| CN109188047A (zh) * | 2018-07-10 | 2019-01-11 | 长沙国通电力科技有限公司 | 一种无刷励磁发电机励磁电流的测量装置 |
| JP6969529B2 (ja) * | 2018-09-25 | 2021-11-24 | 株式会社デンソー | 界磁巻線型回転電機 |
| CN114094897A (zh) * | 2020-07-31 | 2022-02-25 | 华为技术有限公司 | 一种无线电励磁系统、检测方法及电动汽车 |
| CN117630664A (zh) * | 2023-12-08 | 2024-03-01 | 南京航空航天大学 | 一种航空三级式发电机主电机励磁的电流检测方法及系统 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2237346C2 (ru) * | 2002-07-05 | 2004-09-27 | Научно-производственное объединение "ЭЛСИБ" Открытое акционерное общество | Способ и устройство регулирования возбуждения синхронного генератора |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5066110U (ru) * | 1973-10-18 | 1975-06-14 | ||
| JPS5514637B2 (ru) * | 1974-09-13 | 1980-04-17 | ||
| DE2622309C3 (de) * | 1976-05-19 | 1979-05-03 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Schutzeinrichtung für eine bürstenlose Synchronmaschine |
| JPS5374227A (en) * | 1976-12-15 | 1978-07-01 | Hitachi Ltd | Control device of brushless exciter |
| DE3120797A1 (de) * | 1981-05-25 | 1982-12-16 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Vorrichtung zur steuerung oder regelung einer schenkelpolmaschine mit vorsteuerung des erregerstromes |
| JPH0458799A (ja) * | 1990-06-28 | 1992-02-25 | Toshiba Corp | 同期機の励磁装置 |
| US5493200A (en) * | 1993-05-12 | 1996-02-20 | Sundstrand Corporation | Control for a brushless generator |
| US5512811A (en) * | 1994-01-21 | 1996-04-30 | Sundstrand Corporation | Starter/generator system having multivoltage generation capability |
| US5920162A (en) * | 1996-08-05 | 1999-07-06 | Sundstrand Corporation | Position control using variable exciter feed through |
| BRPI0408343A (pt) * | 2003-03-14 | 2006-03-21 | Abb Research Ltd | método de estimativa |
| US7034499B2 (en) * | 2003-10-03 | 2006-04-25 | Rt Patent Company, Inc. | Electromagnetic motor |
-
2008
- 2008-08-15 CA CA2707335A patent/CA2707335A1/en not_active Abandoned
- 2008-08-15 RU RU2010114169/07A patent/RU2453981C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2008-08-15 WO PCT/EP2008/060746 patent/WO2009033912A1/de active Application Filing
- 2008-08-15 KR KR1020107005345A patent/KR101530731B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2008-08-15 CN CN2008801065294A patent/CN101803175B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2008-08-15 EP EP08787274A patent/EP2186188B1/de not_active Not-in-force
- 2008-08-15 PL PL08787274T patent/PL2186188T3/pl unknown
- 2008-08-15 AT AT08787274T patent/ATE528850T1/de active
- 2008-08-15 JP JP2010524439A patent/JP2010539869A/ja active Pending
-
2010
- 2010-03-10 US US12/721,087 patent/US8164296B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2237346C2 (ru) * | 2002-07-05 | 2004-09-27 | Научно-производственное объединение "ЭЛСИБ" Открытое акционерное общество | Способ и устройство регулирования возбуждения синхронного генератора |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2186188A1 (de) | 2010-05-19 |
| CN101803175A (zh) | 2010-08-11 |
| ATE528850T1 (de) | 2011-10-15 |
| CN101803175B (zh) | 2013-01-02 |
| RU2010114169A (ru) | 2011-10-20 |
| PL2186188T3 (pl) | 2012-03-30 |
| US20100219786A1 (en) | 2010-09-02 |
| CA2707335A1 (en) | 2009-03-19 |
| KR101530731B1 (ko) | 2015-06-22 |
| KR20100057845A (ko) | 2010-06-01 |
| JP2010539869A (ja) | 2010-12-16 |
| WO2009033912A1 (de) | 2009-03-19 |
| US8164296B2 (en) | 2012-04-24 |
| EP2186188B1 (de) | 2011-10-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2453981C2 (ru) | Способ и устройство для определения тока возбуждения в бесщеточных электрических машинах | |
| US9231504B2 (en) | Electrical control system | |
| US10042011B2 (en) | Method to detect or monitor the demagnetization of a magnet | |
| AU619096B2 (en) | Current chopping strategy for switched reluctance machines | |
| EP1783891B1 (en) | Control of switched reluctance machines | |
| US8013578B2 (en) | Alternator | |
| KR101057294B1 (ko) | 레귤레이티드 하이브리드 영구 자석 발전기 | |
| KR20140096356A (ko) | 회전 전기기계 | |
| KR20200063246A (ko) | 전기 기계들에서 영구 자석 자기소거를 방지하기 위한 시스템 및 방법 | |
| US10355628B2 (en) | Starting power generation apparatus and starting power generation method | |
| EP2775592A2 (en) | Alternator for a power generation system | |
| US20120249034A1 (en) | Position sensing circuit for brushless motors | |
| US10581348B2 (en) | Speed detection circuits for permanent magnet alternators | |
| US20210273590A1 (en) | Method Of Performing Fast De-Excitation Of A Brushless Synchronous Machine | |
| KR100936019B1 (ko) | 트레드밀의 모터 구동 장치 및 방법 | |
| Udema et al. | Rotary transformer for contactless excitation of synchronous machines fed through neutral conductor | |
| KR20160097645A (ko) | 브러시리스 직류 모터용 인버터 구동 회로 | |
| JP2019110623A (ja) | 電力変換器の制御装置 | |
| RU195227U1 (ru) | Бесконтактный генератор постоянного тока | |
| JP5153241B2 (ja) | 整流回路 | |
| CN111865162B (zh) | 用于确定感应电机的转动的装置和方法 | |
| SU1746474A1 (ru) | Асинхронизированна синхронна электрическа машина с реверсивной системой возбуждени | |
| Changhong et al. | A new method to calculate equivalent circuit parameters of induction generator with dual windings | |
| HRPK20161733B3 (hr) | Leteći start sinkronog stroja sa stalnim magnetima zasnovan na mjerenju napona | |
| KR20040085945A (ko) | 세탁기용 영구자석형 모터 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150816 |