RU2539347C1 - Control method of independent asynchronous motor - Google Patents

Control method of independent asynchronous motor Download PDF

Info

Publication number
RU2539347C1
RU2539347C1 RU2013135394/07A RU2013135394A RU2539347C1 RU 2539347 C1 RU2539347 C1 RU 2539347C1 RU 2013135394/07 A RU2013135394/07 A RU 2013135394/07A RU 2013135394 A RU2013135394 A RU 2013135394A RU 2539347 C1 RU2539347 C1 RU 2539347C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
output
generator
frequency
signals
Prior art date
Application number
RU2013135394/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013135394A (en
Inventor
Виктор Николаевич Мещеряков
Ольга Викторовна Мещерякова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ)
Priority to RU2013135394/07A priority Critical patent/RU2539347C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2539347C1 publication Critical patent/RU2539347C1/en
Publication of RU2013135394A publication Critical patent/RU2013135394A/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: in control method of independent asynchronous generator with a valve inverter in a rotor circuit, rotor voltage frequency is proportional to a sum of rotor rotation frequencies and a generator stator field, signals for setting of instantaneous values of sine three-phase voltages of a rotor winding, which are offset relative to each other through an angle of 2π/3 are shaped, deviation between the specified and the measured signals of phase voltages is determined, deviation is compared to a threshold level, at the exceedance of which control signals are supplied to control inputs of the corresponding phase of the valve inverter, key elements of the valve inverter are switched, thus reducing deviations between the specified and the measured signals of phase voltages at the output of the valve inverter to the value that is lower than the threshold level.
EFFECT: reduction of frequency deviations and reduction of level of higher harmonics of generator output voltage.
3 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электроснабжения автономных объектов, требующих стабильную сеть переменного тока при переменной скорости вращения вала генератора.The invention relates to electrical engineering and can be used for power supply of autonomous objects requiring a stable alternating current network with a variable speed of rotation of the generator shaft.

Известен способ управления автономным асинхронным генератором, в котором сигнал по отклонению выходного напряжения генератора воздействует на инвертор в цепи ротора, а частоту коммутации вентилей преобразователя в статорной цепи задают постоянной [1].A known method of controlling a stand-alone asynchronous generator, in which the signal for the deviation of the output voltage of the generator acts on the inverter in the rotor circuit, and the switching frequency of the converter valves in the stator circuit is set constant [1].

В указанном способе асинхронная машина начинает работать в генераторном режиме, лишь когда скорость вращения первичного двигателя превышает синхронную скорость используемой асинхронной машины. Когда скорость ниже синхронной, асинхронная машина может работать только в двигательном режиме, потребляя энергию от автономного инвертора. Таким образом, диапазон рабочих скоростей автономного генератора, построенного по этому способу, имеет ограничение снизу.In this method, an asynchronous machine starts to operate in a generator mode only when the rotation speed of the primary motor exceeds the synchronous speed of the used asynchronous machine. When the speed is lower than synchronous, the asynchronous machine can only operate in motor mode, consuming energy from a stand-alone inverter. Thus, the range of operating speeds of an autonomous generator constructed by this method has a lower limit.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ управления автономным асинхронным генератором с вентильным преобразователем в цепи ротора, заключающийся в воздействии сигналом по отклонению выходного напряжения генератора на вентильный преобразователь и поддержании постоянной частоты выходного напряжения при переменной скорости вращения ротора, в соответствии с которым частоту коммутации вентилей преобразователя задают по рассогласованию частот выходного напряжения и опорного генератора, формирующего постоянную частоту, причем частота коммутации вентилей преобразователя превышает частоту сети на величину, пропорциональную скорости вращения ротора [2].Closest to the invention in technical essence and the achieved result is a method of controlling an autonomous asynchronous generator with a valve converter in the rotor circuit, which consists in applying a signal to deviate the generator output voltage to the valve converter and maintaining a constant output voltage frequency at a variable rotor speed, in accordance with which the switching frequency of the converter valves is set by the mismatch of the frequencies of the output voltage and the reference generator of forming a constant frequency, the frequency switching inverter gates exceeds system frequency by an amount proportional to the speed of the rotor [2].

Недостатком этого способа является невысокое качество выходного напряжения генератора при быстром изменении скорости вращения вала генератора из-за малого быстродействия и малой точности контура регулирования частоты. При изменении частоты вращения вала генератора изменяется задание на частоту напряжения ротора, однако из-за отсутствия датчика частоты вращения ротора точность задания частоты напряжения ротора невысокая, кроме того, измерение выходной частоты генератора может быть выполнено с запаздыванием на часть периода выходного напряжения, что также снижает точность поддержания требуемой частоты выходного напряжения генератора. ШИМ-инвертор напряжения питает обмотку ротора прямоугольными импульсами напряжения, это приводит к повышенному уровню высших гармоник в выходном напряжении генератора.The disadvantage of this method is the low quality of the output voltage of the generator with a rapid change in the rotation speed of the generator shaft due to the low speed and low accuracy of the frequency control loop. When the frequency of rotation of the generator shaft changes, the task for the rotor voltage frequency changes, however, due to the lack of a rotor speed sensor, the accuracy of the rotor voltage frequency setting is low, in addition, the measurement of the generator output frequency can be performed with a delay of a part of the output voltage period, which also reduces accuracy of maintaining the required frequency of the generator output voltage. A PWM voltage inverter feeds the rotor winding with rectangular voltage pulses, this leads to an increased level of higher harmonics in the output voltage of the generator.

Целью изобретения является уменьшение отклонений частоты и снижение уровня высших гармоник выходного напряжения генератора.The aim of the invention is to reduce frequency deviations and reduce the level of higher harmonics of the output voltage of the generator.

В предлагаемом способе управления автономным асинхронным генератором с вентильным преобразователем в цепи ротора, заключающемся в воздействии сигналом по отклонению выходного напряжения генератора на вентильный преобразователь и поддержании постоянной частоты выходного напряжения при переменной скорости вращения ротора, причем частота напряжения на выходе преобразователя превышает частоту выходного напряжения генератора на величину, пропорциональную скорости вращения ротора, сигнал отклонения выходного напряжения генератора подают на пропорционально-интегральный регулятор, сигнал на выходе которого ограничивают при достижении предельно допустимого уровня и формируют сигнал задания амплитуды синусоидального напряжения на выходе вентильного преобразователя, задают желаемую частоту вращения магнитного поля статора генератора, измеряют частоту вращения ротора генератора и вычисляют сумму этих частот, пропорционально которой формируют сигнал задания частоты синусоидального напряжения на выходе вентильного преобразователя, на основе сформированных сигналов задания амплитуды и частоты, формируют сигналы задания мгновенных значений синусоидальных трехфазных напряжений на выходе вентильного преобразователя, смещенных относительно друг друга на угол 2π/3, подают эти синусоидальные сигналы на первые входы трехфазных релейно-гистерезисных регуляторов напряжения, измеряют сигналы мгновенных значений фазных напряжений на выходе вентильного преобразователя, подают эти сигналы на вторые входы релейно-гистерезисных регуляторов напряжения, в каждом релейно-гистерезисном регуляторе определяют отклонение между заданными и измеренными сигналами фазных напряжений, сравнивают отклонение с пороговым уровнем, при превышении которого подают на управляющие входы соответствующих фаз вентильного преобразователя сигналы управления, коммутируют ключевые элементы вентильного преобразователя и добиваются снижения отклонения между заданными и измеренными сигналами фазных напряжений на выходе вентильного преобразователя до значения, меньше чем пороговый уровень.In the proposed method of controlling an autonomous asynchronous generator with a valve converter in the rotor circuit, which consists in applying a signal to deviate the generator output voltage to the valve converter and maintaining a constant output voltage frequency at a variable rotor speed, the voltage frequency at the converter output exceeds the generator output voltage frequency by a value proportional to the rotor speed, the signal of the deviation of the output voltage of the generator p they are fed to a proportional-integral controller, the output signal of which is limited when the maximum permissible level is reached and a signal for setting the amplitude of the sinusoidal voltage at the output of the valve converter is formed, the desired frequency of rotation of the magnetic field of the generator stator is set, the rotation frequency of the generator rotor is measured and the sum of these frequencies is calculated proportionally which form a signal for setting the frequency of the sinusoidal voltage at the output of the valve Converter, based on the generated signal amplitude and frequency reference signals, generate signals for setting instantaneous values of sinusoidal three-phase voltages at the output of the valve converter, shifted relative to each other by an angle of 2π / 3, apply these sinusoidal signals to the first inputs of three-phase relay-hysteresis voltage regulators, measure signals for instantaneous values of phase voltages at the output of the valve converter, these signals are fed to the second inputs of the relay-hysteresis voltage regulators, in each relay-hysteresis regulator is determined They deviate the deviation between the set and measured phase voltage signals, compare the deviation with a threshold level, above which control signals are input to the control inputs of the corresponding phases of the valve converter, switch the key elements of the valve converter and reduce the deviation between the set and measured phase voltage signals at the output of the valve converter to a value less than the threshold level.

В предлагаемом способе управления автономным асинхронным генератором улучшено качество напряжения на выходе генератора, а именно снижены отклонения частоты и улучшен гармонический состав.In the proposed method for controlling an autonomous asynchronous generator, the voltage quality at the generator output is improved, namely, frequency deviations are reduced and the harmonic composition is improved.

На фиг.1 приведена функциональная схема управления автономным асинхронным генератором; на фиг.2 показана схема релейно-гистерезисного регулятора напряжения; на фиг.3 показаны мгновенные значения фазных напряжений ротора.Figure 1 shows the functional diagram of the control of an autonomous asynchronous generator; figure 2 shows a diagram of a relay-hysteresis voltage regulator; figure 3 shows the instantaneous values of the phase voltage of the rotor.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит автономный асинхронный генератор с фазным ротором 1, соединенный с источником механической энергии вращения 2, имеющим переменную скорость вращения. В цепь фазного ротора автономного асинхронного генератора 1 включен регулируемый преобразователь 3, содержащий последовательно соединенные по цепи постоянного тока автономный инвертор тока 4, регулируемый выпрямитель 5, сглаживающий реактор 6. Регулируемый выпрямитель 5 работает в режиме источника тока. К силовому входу инвертора 4 параллельно с обмоткой ротора подключены конденсаторы 7. Силовой вход регулируемого выпрямителя 5 подключен к выходной цепи автономного асинхронного генератора. Для начального запуска автономного асинхронного генератора параллельно выпрямителю включена аккумуляторная батарея 8. Управление напряжением на выходе автономного инвертора тока 4 осуществляется с помощью релейно-гистерезисных регуляторов фазных напряжений 9, имеющих внутренние узлы сравнения входных сигналов. Первые входы релейно-гистерезисных регуляторов фазных напряжений 9 соединены с фазными выходами формирователя 10, вырабатывающего сигналы задания мгновенных значений напряжения на выходе инвертора, вторые входы релейно-гистерезисных регуляторов фазных напряжений 9 соединены с фазными выходами инвертора 4. Амплитудный вход формирователя 10 соединен с выходом блока ограничения 11, вход которого соединен с выходом пропорционально-интегрального регулятора напряжения 12, а его вход соединен с выходом узла сравнения 13. Положительный вход узла сравнения 13 соединен с выходом блока задания выходного напряжения генератора 14, отрицательный вход узла сравнения 13 соединен с выходом датчика 15 выходного напряжения генератора 1. Частотный вход формирователя 10 соединен с выходом сумматора 16, первый вход которого соединен с выходом блока задания выходной частоты 17, второй вход сумматора 16 соединен с выходом пропорционального блока 18, вход которого соединен с выходом датчика 19 частоты вращения ротора, установленного на одном валу с генератором 1 и источником механической энергии 2.A device that implements the proposed method contains a standalone asynchronous generator with a phase rotor 1, connected to a source of mechanical energy of rotation 2, having a variable speed of rotation. An adjustable converter 3 is included in the phase rotor circuit of the autonomous asynchronous generator 1, comprising an autonomous current inverter 4 sequentially connected via a DC circuit, an adjustable rectifier 5, a smoothing reactor 6. The adjustable rectifier 5 operates in the current source mode. Capacitors are connected to the power input of the inverter 4 in parallel with the rotor winding 7. The power input of the adjustable rectifier 5 is connected to the output circuit of an autonomous asynchronous generator. For the initial start-up of an autonomous asynchronous generator, a rechargeable battery 8 is connected parallel to the rectifier. The voltage at the output of the autonomous current inverter 4 is controlled using relay-hysteresis phase voltage regulators 9 having internal nodes for comparing input signals. The first inputs of the relay-hysteresis phase voltage regulators 9 are connected to the phase outputs of the shaper 10, generating signals for setting instantaneous voltage values at the inverter output, the second inputs of the relay-hysteresis phase voltage regulators 9 are connected to the phase outputs of the inverter 4. The amplitude input of the shaper 10 is connected to the output of the unit restrictions 11, the input of which is connected to the output of the proportional-integral voltage regulator 12, and its input is connected to the output of the comparison node 13. Positive input of the node comparison 13 is connected to the output of the output voltage setting unit of the generator 14, the negative input of the comparison unit 13 is connected to the output of the sensor 15 of the output voltage of the generator 1. The frequency input of the driver 10 is connected to the output of the adder 16, the first input of which is connected to the output of the output frequency setting unit 17, the second the input of the adder 16 is connected to the output of the proportional block 18, the input of which is connected to the output of the rotor speed sensor 19 mounted on the same shaft with the generator 1 and the source of mechanical energy 2.

Управление автономным асинхронным генератором осуществляется следующим образом. При первоначальном запуске автономный инвертор тока преобразует постоянное напряжение от аккумуляторной батареи в трехфазное напряжение, подаваемое в ротор автономного асинхронного генератора. Под действием этого напряжения формируется вращающееся электромагнитное поле в воздушном зазоре автономного асинхронного генератора. В результате этого наводится ЭДС в обмотке статора. При появлении выходного напряжения автономного асинхронного генератора 1 появляется напряжение на выходе регулируемого выпрямителя 5, который теперь обеспечивает питание автономного инвертора 4 и подзарядку аккумуляторной батареи 8. Регулируемый выпрямитель 5 обеспечивает заданное значение входного тока инвертора 4. Для поддержания достаточного значения входного тока инвертора в регулируемом выпрямителе 5 может быть выполнен внутренний замкнутый контур регулирования тока. Пульсации тока в выпрямленной цепи сглаживаются реактором 6.Management autonomous asynchronous generator is as follows. Upon initial start-up, a stand-alone current inverter converts the direct voltage from the battery into a three-phase voltage supplied to the rotor of the stand-alone asynchronous generator. Under the influence of this voltage, a rotating electromagnetic field is formed in the air gap of the autonomous asynchronous generator. As a result of this, the EMF is induced in the stator winding. When the output voltage of the autonomous asynchronous generator 1 appears, the voltage at the output of the adjustable rectifier 5, which now provides power to the autonomous inverter 4 and recharges the battery 8. The adjustable rectifier 5 provides a given value of the input current of the inverter 4. To maintain a sufficient value of the input current of the inverter in the adjustable rectifier 5, an internal closed loop current regulation may be performed. The ripple of the current in the rectified circuit is smoothed by the reactor 6.

Порядок чередования фаз в роторе выбран таким образом, что электромагнитное поле в воздушном зазоре вращается в сторону, противоположную направлению вращения ротора, тогда частота выходного напряжения ω1 будет определяться формулой:The phase sequence in the rotor is selected so that the electromagnetic field in the air gap rotates in the direction opposite to the direction of rotation of the rotor, then the frequency of the output voltage ω 1 will be determined by the formula:

ω 1 = ω 2 ω p p n ,                                                                                             (1)

Figure 00000001
ω one = ω 2 - ω p p n , (one)
Figure 00000001

где ω2 - частота напряжения на выходе инвертора; ωр - измеренная частота вращения ротора генератора; pn - число пар полюсов генератора.where ω 2 is the frequency of the voltage at the output of the inverter; ω p - measured rotor speed of the generator; p n is the number of pairs of generator poles.

Частоту напряжения на выходе инвертора 3 формируют в соответствии с формулойThe frequency of the voltage at the output of the inverter 3 is formed in accordance with the formula

ω 2 = ω 1 * + ω p p n ,                                                                                             (2)

Figure 00000002
ω 2 = ω one * + ω p p n , (2)
Figure 00000002

где ω 1 *

Figure 00000003
- задаваемая частота напряжения статора.Where ω one *
Figure 00000003
- set frequency of the stator voltage.

Сигнал с выхода сумматора 16 поступает на частотный вход формирователя 10 задания синусоидальных фазных напряжений. Любое изменение частоты вращения вала генератора сопровождается изменением частоты напряжения на выходе инвертора в соответствии с формулой (2), в результате частота напряжения на выходе генератора ω1 поддерживается на заданном уровне.The signal from the output of the adder 16 is fed to the frequency input of the shaper 10 job sinusoidal phase voltages. Any change in the frequency of rotation of the generator shaft is accompanied by a change in the frequency of the voltage at the inverter output in accordance with formula (2), as a result, the voltage frequency at the generator output ω 1 is maintained at a given level.

Блок 14 вырабатывает задание на выходное напряжение генератора 1, которое сравнивается в узле сравнения 13 с измеренным датчиком 15 значением выходного напряжения генератора 1. Сигнал отклонения преобразуется ПИ-регулятором в сигнал задания на амплитуду выходного напряжения инвертора и поступает на амплитудный вход формирователя 10, который формирует сигнал задания на синусоидальные фазные напряжения на выходе инвертора 3, сдвинутые относительно друг друга на угол 2π/3. Эти сигналы задания мгновенных значений фазных напряжений u2a*, u2b*, u2c* поступают на первые входы релейно-гистерезисных регуляторов напряжения 9 в виде синусоидального сигнала требуемой амплитуды U* и частоты ω*, на вторые входы регуляторов 9 поступают мгновенные значения фазных напряжений u2a, u2b, u2c, измеряемые на выходе инвертора 3. В фазных регуляторах 9 (фиг.2) на выходах элементов сравнения получаем разницу между заданным и действительным значениями напряжения в фазах:Unit 14 generates a task for the output voltage of the generator 1, which is compared in the comparison unit 13 with the measured sensor 15 to the value of the output voltage of the generator 1. The deviation signal is converted by the PI controller into a reference signal for the amplitude of the output voltage of the inverter and fed to the amplitude input of the shaper 10, which generates the reference signal to the sinusoidal phase voltage at the output of the inverter 3, shifted relative to each other by an angle of 2π / 3. These signals for setting the instantaneous values of phase voltages u 2a *, u 2b *, u 2c * are fed to the first inputs of the relay-hysteresis voltage regulators 9 in the form of a sinusoidal signal of the required amplitude U * and frequency ω *, the instantaneous values of phase voltages u 2a , u 2b , u 2c , measured at the output of the inverter 3. In the phase controllers 9 (figure 2) at the outputs of the comparison elements we obtain the difference between the set and the actual voltage values in the phases:

{ Δ u 2 A = u * 2 A u 2 A Δ u 2 B = u * 2 B u 2 B , Δ u 2 C = u * 2 C u 2 C                                                                                     (3)

Figure 00000004
{ Δ u 2 A = u * 2 A - u 2 A Δ u 2 B = u * 2 B - u 2 B , Δ u 2 C = u * 2 C - u 2 C (3)
Figure 00000004

затем полученные сигналы поступают на входы блоков гистерезиса, работающих по следующему алгоритму:then the received signals are fed to the inputs of the hysteresis blocks, operating according to the following algorithm:

{ е с л и   Δ u 2 Δ на выходе  активное  состояние  (0); если   Δ u 2 Δ на выходе  активное  состояние  (1),                                (4) 

Figure 00000005
{ e from l and Δ u 2 - Δ , at the exit active state (0); if Δ u 2 Δ , at the exit active state (one), (four)
Figure 00000005

где Δ - модуль гистерезиса, задаваемый из условия точности поддержания напряжения.where Δ is the hysteresis modulus specified from the condition of accuracy of voltage maintenance.

Формируемые фазные напряжения на выходе инвертора 3 имеют два граничных значения - верхнее и нижнее, отличающиеся от заданной синусоиды напряжения на величину Δ (фиг.3), в пределах которых в любой момент времени должно находиться напряжение на выходе инвертора 4. Если отклонение между заданным и измеренным сигналами превышает пороговый уровень, релейно-гистерезисных регулятор вырабатывает сигнал g*, поступающий в инвертор, и осуществляются коммутация соответствующих ключей инвертора, в результате чего происходит уменьшение рассогласования и напряжение на выходе инвертора входит в допустимую зону отклонения. При нарушении верхней границы напряжения переключается ключ в соответствующем плече автономного инвертора 4 и формируется отрицательный импульс тока, который разряжает соответствующий фазный конденсатор 7, понижая напряжение на нем. В случае нарушения нижней границы напряжения переключается ключ в другом плече автономного инвертора 4 и формируется положительный импульс тока, который заряжает соответствующий фазный конденсатор 7, повышая напряжение на нем.The generated phase voltages at the output of the inverter 3 have two boundary values - upper and lower, differing from the given voltage sine wave by the value Δ (Fig. 3), within which at any time there should be a voltage at the output of the inverter 4. If the deviation is between the given and the measured signals exceed the threshold level, the relay-hysteresis regulator generates a signal g * entering the inverter, and the corresponding keys of the inverter are switched, resulting in a decrease in mismatched The voltage and voltage at the inverter output are included in the permissible deviation zone. If the upper limit of the voltage is violated, the switch is switched in the corresponding arm of the autonomous inverter 4 and a negative current pulse is generated, which discharges the corresponding phase capacitor 7, lowering the voltage on it. In case of violation of the lower voltage boundary, the switch in the other arm of the autonomous inverter 4 is switched and a positive current pulse is generated, which charges the corresponding phase capacitor 7, increasing the voltage on it.

При изменении скорости вращения ωр вала источника механической энергии вращения 2, в случае изменения амплитуды и частоты напряжения на выходе автономного асинхронного генератора, появляется рассогласование на входе регулятора напряжения, изменяется сигнал задания на амплитуду напряжения на выходе инвертора, а также изменяется сигнал задания частоты напряжения на выходе автономного инвертора 4, определяемый по выражению (2). Эти изменения сигналов задания воздействуют на автономный инвертор напряжения 4, и отклонения выходного напряжения генератора устраняются за счет изменения частоты и напряжения на выходе автономного инвертора 4.When changing the rotation speed ω r of the shaft of the source of mechanical energy of rotation 2, in the case of changing the amplitude and frequency of the voltage at the output of the autonomous asynchronous generator, a mismatch appears at the input of the voltage regulator, the reference signal for the amplitude of the voltage at the output of the inverter changes, and the signal for setting the voltage frequency changes the output of the autonomous inverter 4, determined by the expression (2). These changes in the reference signals act on the autonomous voltage inverter 4, and deviations of the output voltage of the generator are eliminated by changing the frequency and voltage at the output of the autonomous inverter 4.

В устройстве, реализующем предложенный способ управления автономным асинхронным генератором, с целью достижения улучшенной, наиболее близкой к синусоиде, формы напряжения и тока в обмотке ротора, что обеспечивает высокое качество напряжения на выходе автономного асинхронного генератора с минимальным уровнем гармоник, автономный инвертор тока 3 выполнен с внутренним контуром регулирования мгновенных значений фазных напряжений, и управляется фазными релейно-гистерезисными регуляторами напряжения 9, которые осуществляют переключения ключей инвертора в момент достижения порогового уровня отклонением между заданным и измеренным мгновенными значениями напряжения ротора.In a device that implements the proposed method for controlling an autonomous asynchronous generator, in order to achieve an improved, closest to the sinusoid, voltage and current shape in the rotor winding, which ensures high quality voltage at the output of an autonomous asynchronous generator with a minimum level of harmonics, autonomous current inverter 3 is made with the internal circuit for regulating the instantaneous values of phase voltages, and is controlled by phase relay-hysteresis voltage regulators 9, which carry out switching the inverter keys at the moment of reaching the threshold level by the deviation between the set and measured instantaneous values of the rotor voltage.

Список литературыBibliography

1. Авторское свидетельство СССР №543121. МКП Н02Р 9/14 26.03.73.1. USSR Copyright Certificate No. 543121. MKP Н02Р 9/14 03/26/73.

2. Патент РФ №2213409. Способ управления автономным асинхронным генератором. МКП Н02Р 9/00, 9/48, 27.09.2003. Бюл. №27.2. RF patent No. 2213409. A way to control a stand-alone asynchronous generator. MKP Н02Р 9/00, 9/48, 09/27/2003. Bull. Number 27.

Claims (1)

Способ управления автономным асинхронным генератором с вентильным преобразователем в цепи ротора, заключающийся в воздействии сигналом по отклонению выходного напряжения генератора на вентильный преобразователь и поддержании постоянной частоты выходного напряжения при переменной скорости вращения ротора, причем частота напряжения на выходе преобразователя превышает частоту выходного напряжения генератора на величину, пропорциональную скорости вращения ротора, отличающийся тем, что в функции сигнала отклонения выходного напряжения генератора формируют сигнал задания амплитуды синусоидального напряжения на выходе вентильного преобразователя, задают желаемую частоту вращения магнитного поля статора генератора, измеряют частоту вращения ротора генератора и вычисляют сумму этих частот, пропорционально которой формируют сигнал задания частоты синусоидального напряжения на выходе вентильного преобразователя, на основе сформированных сигналов задания амплитуды и частоты, формируют сигналы задания мгновенных значений синусоидальных трехфазных напряжений на выходе вентильного преобразователя, смещенных относительно друг друга на угол 2π/3, подают эти синусоидальные сигналы на первые входы трехфазных релейно-гистерезисных регуляторов напряжения, измеряют сигналы мгновенных значений фазных напряжений на выходе вентильного преобразователя, подают эти сигналы на вторые входы релейно-гистерезисных регуляторов напряжения, в каждом релейно-гистерезисном регуляторе определяют отклонение между заданными и измеренными сигналами фазных напряжений, сравнивают отклонение с пороговым уровнем, при превышении которого подают на управляющие входы соответствующих фаз вентильного преобразователя сигналы управления, коммутируют ключевые элементы вентильного преобразователя и добиваются снижения отклонения между заданными и измеренными сигналами фазных напряжений на выходе вентильного преобразователя до значения, меньшего чем пороговый уровень. The method of controlling an autonomous asynchronous generator with a valve converter in the rotor circuit, which consists in applying a signal to deviate the generator output voltage to the valve converter and maintaining a constant output voltage frequency at a variable rotor speed, the voltage frequency at the converter output exceeding the generator output frequency by an amount proportional to the rotor speed, characterized in that, as a function of the signal, the deviations of the output voltage Generator generator generates a signal for setting the amplitude of the sinusoidal voltage at the output of the valve converter, sets the desired frequency of rotation of the magnetic field of the generator stator, measures the frequency of rotation of the generator rotor and calculates the sum of these frequencies, which is proportional to which the signal for setting the frequency of the sinusoidal voltage at the output of the valve converter is generated based on the generated signals amplitude and frequency settings, generate signals for setting instantaneous values of sinusoidal three-phase voltages at the output of the valve converter, shifted relative to each other by an angle of 2π / 3, these sinusoidal signals are fed to the first inputs of the three-phase relay-hysteresis voltage regulators, the signals of the instantaneous values of phase voltages are measured at the output of the valve converter, these signals are fed to the second inputs of the relay-hysteresis voltage regulators , in each relay-hysteresis controller, the deviation between the set and measured phase voltage signals is determined, the deviation is compared with a threshold level, at exceeding which the control signals are applied to the control inputs of the corresponding phases of the valve converter, commutate the key elements of the valve converter and reduce the deviation between the set and measured phase voltage signals at the output of the valve converter to a value lower than the threshold level.
RU2013135394/07A 2013-07-26 2013-07-26 Control method of independent asynchronous motor RU2539347C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013135394/07A RU2539347C1 (en) 2013-07-26 2013-07-26 Control method of independent asynchronous motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013135394/07A RU2539347C1 (en) 2013-07-26 2013-07-26 Control method of independent asynchronous motor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2539347C1 true RU2539347C1 (en) 2015-01-20
RU2013135394A RU2013135394A (en) 2015-02-10

Family

ID=53281463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013135394/07A RU2539347C1 (en) 2013-07-26 2013-07-26 Control method of independent asynchronous motor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2539347C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2606643C1 (en) * 2015-08-21 2017-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ) Method for controlling self-contained asynchronous generator
RU2760393C2 (en) * 2019-07-28 2021-11-24 Артем Артурович Муравьев Method for controlling autonomous asynchronous generator
RU2761868C1 (en) * 2021-02-25 2021-12-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Липецкий государственный технический университет" Method for control of autonomous asynchronous generator

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU543121A1 (en) * 1973-03-26 1977-01-15 Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева Control method for autonomous asynchronous generator
SU610277A1 (en) * 1976-05-21 1978-06-05 Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева Method of control of self-sustained asynchronous generator
FR2504751A1 (en) * 1981-04-27 1982-10-29 Draper Lab Charles S FREQUENCY ADJUSTING CIRCUIT FOR INDUCTION CURRENT GENERATOR
GB2142491B (en) * 1980-09-18 1985-07-24 Draper Lab Charles S Induction generator system
EP0245777A2 (en) * 1986-05-12 1987-11-19 Hitachi, Ltd. Control system for variable speed water-wheel generator apparatus
DE3914816A1 (en) * 1989-05-05 1990-05-31 Ernst Bemme Asynchronous generator frequency regulator - has synchronous generator driven by hydraulic motor correcting asynchronous generator frequency
RU2213409C2 (en) * 2001-04-26 2003-09-27 Липецкий государственный технический университет Method for controlling off-line induction generator
JP2012125077A (en) * 2010-12-09 2012-06-28 Osaka Gas Co Ltd Power generating facility

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU543121A1 (en) * 1973-03-26 1977-01-15 Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева Control method for autonomous asynchronous generator
SU610277A1 (en) * 1976-05-21 1978-06-05 Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева Method of control of self-sustained asynchronous generator
GB2142491B (en) * 1980-09-18 1985-07-24 Draper Lab Charles S Induction generator system
FR2504751A1 (en) * 1981-04-27 1982-10-29 Draper Lab Charles S FREQUENCY ADJUSTING CIRCUIT FOR INDUCTION CURRENT GENERATOR
EP0245777A2 (en) * 1986-05-12 1987-11-19 Hitachi, Ltd. Control system for variable speed water-wheel generator apparatus
DE3914816A1 (en) * 1989-05-05 1990-05-31 Ernst Bemme Asynchronous generator frequency regulator - has synchronous generator driven by hydraulic motor correcting asynchronous generator frequency
RU2213409C2 (en) * 2001-04-26 2003-09-27 Липецкий государственный технический университет Method for controlling off-line induction generator
JP2012125077A (en) * 2010-12-09 2012-06-28 Osaka Gas Co Ltd Power generating facility

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2606643C1 (en) * 2015-08-21 2017-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ) Method for controlling self-contained asynchronous generator
RU2760393C2 (en) * 2019-07-28 2021-11-24 Артем Артурович Муравьев Method for controlling autonomous asynchronous generator
RU2761868C1 (en) * 2021-02-25 2021-12-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Липецкий государственный технический университет" Method for control of autonomous asynchronous generator

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013135394A (en) 2015-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10236818B2 (en) Drive and control apparatus for multiple-winding motor
US8878471B2 (en) Control apparatus for electric rotary machine
EP3297156A1 (en) Torque ripple reduction for a generator
RU2539347C1 (en) Control method of independent asynchronous motor
EP2802072A1 (en) Power conversion device
RU2606643C1 (en) Method for controlling self-contained asynchronous generator
RU2396696C2 (en) Alternating current drive
RU2464621C1 (en) Method to control four-quadrant converter of electric locomotive
RU2447573C1 (en) Alternating current electric drive
Guo et al. Dynamic cost function based predictive torque control for permanent magnet synchronous motor without using weighting factor
RU2760393C2 (en) Method for controlling autonomous asynchronous generator
RU2477562C1 (en) Device for control of double-fed motors
Manjula et al. Current harmonics reduction using Hysteresis Current Controller (HCC) for a wind driven self-excited induction generator drives
RU2456742C1 (en) Device for control of ac electric drive
RU166655U1 (en) AC CONTROL DEVICE
CN107204718B (en) Method and apparatus for generating PWM signal
RU2587545C1 (en) Control device of two-phase asynchronous motor in oscillating flow mode
RU2528612C2 (en) Alternating current electric drive
RU2213409C2 (en) Method for controlling off-line induction generator
RU2761868C1 (en) Method for control of autonomous asynchronous generator
RU2632817C1 (en) Method to produce high output voltage
RU2512873C1 (en) Alternating current electric drive
RU2385528C1 (en) Method for automatic control of ac machine excitation
RU132282U1 (en) DEVICE FOR CONTROL OF ASYNCHRONOUS MOTOR WITH PHASE ROTOR
Abedinzadeh et al. A comprehensive sensorless control of DFIG-based wind turbines

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150727