RU2582201C1 - Способ стабилизации частоты вращения синхронного двигателя - Google Patents
Способ стабилизации частоты вращения синхронного двигателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2582201C1 RU2582201C1 RU2014152691/07A RU2014152691A RU2582201C1 RU 2582201 C1 RU2582201 C1 RU 2582201C1 RU 2014152691/07 A RU2014152691/07 A RU 2014152691/07A RU 2014152691 A RU2014152691 A RU 2014152691A RU 2582201 C1 RU2582201 C1 RU 2582201C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oscillations
- synchronous
- load angle
- synchronous motor
- deviation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам регулируемого электропривода на базе синхронных двигателей с преобразователями частоты (ПЧ). Cпособ стабилизации частоты вращения электродвигателей переменного тока состоит в воздействии на фазовый угол синусоидального напряжения питания, формируемого ПЧ, пропорционально сигналу отклонения мгновенного значения угла нагрузки Θ от его среднего значения за период автоколебаний, обеспечивая его фазовый сдвиг и, тем самым, демпфирование колебаний частоты вращения синхронных электродвигателей. Технический результат заключается в обеспечении эффективного гашения автоколебаний синхронного двигателя без использования датчика положения ротора, в простоте реализации и возможности применения в различных видах ПЧ. 1 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам регулируемого электропривода на базе синхронных двигателей с преобразователями частоты (ПЧ). Изобретение может быть использовано для демпфирования колебаний частоты вращения синхронных электродвигателей, в которых отсутствует возможность непосредственного измерения угла нагрузки Θ, в частности для систем скалярного электропривода при раздельном формировании амплитуды и частоты питающего напряжения, и применено в различных видах ПЧ.
Известен 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 [1]. Недостатком данного способа является его применимость только для инверторов с прямоугольно-ступенчатой формой выходного напряжения.
Наиболее близким к предложенному способу является способ стабилизации частоты вращения электродвигателей переменного тока (варианты) [2], который обеспечивает стабилизацию частоты вращения электродвигателей переменного тока, питающихся от статических преобразователей частоты, содержащих инвертор с прямоугольно-ступенчатой формой выходного напряжения, при этом изменяют сформированное с помощью инвертора питающее напряжение электродвигателя посредством сигнала обратной связи, который формируют пропорционально фазе второй производной фазного тока электродвигателя на одном из коммутационных интервалов инвертора. Недостатком данного способа является его применимость только для инверторов с прямоугольно-ступенчатой формой выходного напряжения.
Предложенный способ стабилизации частоты вращения синхронного двигателя решает задачу эффективного гашения автоколебаний ротора синхронных машин.
Поставленная задача решается тем, что согласно способу стабилизации частоты вращения синхронного двигателя, питающегося от статического преобразователя частоты, в соответствии с которым изменяют сформированное с помощью инвертора питающее двигатель напряжение посредством отрицательной обратной связи, вычисляют отклонение угла нагрузки от среднего значения за период автоколебаний, определяют корректирующий сигнал, пропорциональный отклонению угла нагрузки от среднего значения, вычитают этот корректирующий сигнал из сигнала задания фазового угла синусоидального напряжения, чем обеспечивают его фазовый сдвиг.
На фиг. 1 показана схема устройства, реализующего предложенный способ стабилизации частоты вращения электродвигателей переменного тока.
Устройство, реализующее предложенный способ, содержит синхронную машину 1, преобразователь частоты 2, датчики тока 3, датчики напряжения 4, наблюдатель угла нагрузки Θ 5, блок вычисления среднего значения угла нагрузки Θ за период автоколебаний Τθ 6, сумматор 7, блок масштабирования отклонения мгновенного значения угла нагрузки ΔΘ, который осуществляет перевод отклонения в управляющее воздействие на положение вектора напряжения статора 8, сумматор 9.
Способ стабилизации частоты вращения синхронного двигателя заключается в следующем. Частота свободных колебаний угла нагрузки определяется параметрами как электрической, так и механической частей привода. Статическая нагрузка привода определяется средней за период свободных колебаний величиной угла нагрузки Θ. Для гашения свободных колебаний электропривода, как следует из положений теории классической механики, для успешного подавления колебаний управляющее воздействие должно прикладываться в фазе с колебаниями системы. Блок преобразователя 2, содержащий инвертор, формирует питающее напряжение u1 электродвигателя 1 согласно заданию на амплитуду U1, частоту f1 и фазу φ
u1=U1*sin(ω1*t+φ),
где ω1=(2*π*f1)/p; p - число пар полюсов статора.
Блок наблюдателя 5 на основании сигналов с датчиков тока 3 и напряжения 4 вычисляет мгновенное значение угла нагрузки Θ, затем реализуется алгоритм определения отклонения угла нагрузки от его среднего значения за период свободных колебаний. В блоке 6 вычисляется среднее значение угла нагрузки Θ со временем осреднения ТΘ. Далее на выходе сумматора 7 формируется величина отклонения ΔΘ угла нагрузки от среднего значения. В блоке 8 масштабирования отклонения мгновенного значения угла нагрузки ΔΘ происходит умножение на коэффициент Κφ. Сумматор 9 вычитает сформированный сигнал коррекции из задания фазового угла синусоидального напряжения, чем обеспечивается его фазовый сдвиг.
Величину масштабирующего коэффициента Κφ необходимо выбирать исходя из требований интенсивности стабилизации угла нагрузки. Κφ должен быть меньше единицы, иначе система станет неустойчивой, однако чем ближе его величина к единице, тем больше быстродействие контура стабилизации угла нагрузки Θ. Из этих соображений для каждого отдельно взятого электропривода подбирается величина коэффициента Κφ. Постоянная времени осреднения ТΘ должна быть обязательно не меньше периода свободных колебаний системы электропривода. Однако при выборе слишком большой величины этой постоянной времени это может привести к ухудшению динамических характеристик системы при изменении нагрузки на валу. Поэтому эту постоянную времени необходимо выбирать в пределах (1…2)*Т0, где Т0 - период свободных колебаний разомкнутой системы электропривода.
Преимуществами данного способа по отношению к аналогам являются: простота реализации алгоритма стабилизации частоты вращения синхронного двигателя, универсальность метода и возможность применения в различных видах ПЧ.
Литература
1. Патент RU №2375813 C1, кл. Н02Р 21/05, Н02Р 6/00 от 10.12.2009.
2. Патент RU №2164053 С1, кл. Н02Р 7/42, Н02Р 7/62 от 10.03.2001.
Claims (1)
- Способ стабилизации частоты вращения синхронного двигателя, питающегося от статического преобразователя частоты, в соответствии с которым изменяют сформированное с помощью инвертора питающее двигатель напряжение посредством отрицательной обратной связи, отличающийся тем, что вычисляют отклонение угла нагрузки от среднего значения за период автоколебаний, определяют корректирующий сигнал, пропорциональный отклонению угла нагрузки от среднего значения, вычитают этот корректирующий сигнал из сигнала задания фазового угла синусоидального напряжения, чем обеспечивают его фазовый сдвиг.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014152691/07A RU2582201C1 (ru) | 2014-12-24 | 2014-12-24 | Способ стабилизации частоты вращения синхронного двигателя |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014152691/07A RU2582201C1 (ru) | 2014-12-24 | 2014-12-24 | Способ стабилизации частоты вращения синхронного двигателя |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2582201C1 true RU2582201C1 (ru) | 2016-04-20 |
Family
ID=56195249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014152691/07A RU2582201C1 (ru) | 2014-12-24 | 2014-12-24 | Способ стабилизации частоты вращения синхронного двигателя |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2582201C1 (ru) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2244757A1 (de) * | 1972-09-08 | 1974-03-28 | Licentia Gmbh | Verfahren zur steuerung und regelung eines schwingkreisumrichters |
| DE2726410A1 (de) * | 1977-06-09 | 1978-12-21 | Licentia Gmbh | Verfahren zur daempfung der polradpendelungen von drehfeldmaschinen |
| RU2164053C1 (ru) * | 2000-05-29 | 2001-03-10 | Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники | Способ стабилизации частоты вращения электродвигателей переменного тока (варианты) |
| RU2207578C2 (ru) * | 2001-03-01 | 2003-06-27 | Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники | Способ определения эдс ротора синхронных и тока ротора асинхронных электродвигателей (его варианты) |
| RU2375813C1 (ru) * | 2008-04-02 | 2009-12-10 | Открытое Акционерное Общество "Производственное объединение "Электрохимический завод" (ОАО "ПО ЭХЗ") | Способ двухзонного амплитудно-фазового перевозбуждения синхронно-гистерезисных электродвигателей |
| EP2190113A1 (en) * | 2008-11-19 | 2010-05-26 | Abb Research Ltd. | Method and apparatus for controlling an electrical Machine with direct torque control |
| US20100264861A1 (en) * | 2009-04-21 | 2010-10-21 | Schneider Toshiba Inverter Europe Sas | Method for determining the position of the flux vector of a motor |
| EP2469702A1 (de) * | 2010-12-23 | 2012-06-27 | Baumüller Nürnberg GmbH | Verfahren und Anordnung zur Nachführung einer Schlupfvorgabe für einen feldorientierten Regelkreis einer Asynchronmaschine |
-
2014
- 2014-12-24 RU RU2014152691/07A patent/RU2582201C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2244757A1 (de) * | 1972-09-08 | 1974-03-28 | Licentia Gmbh | Verfahren zur steuerung und regelung eines schwingkreisumrichters |
| DE2726410A1 (de) * | 1977-06-09 | 1978-12-21 | Licentia Gmbh | Verfahren zur daempfung der polradpendelungen von drehfeldmaschinen |
| RU2164053C1 (ru) * | 2000-05-29 | 2001-03-10 | Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники | Способ стабилизации частоты вращения электродвигателей переменного тока (варианты) |
| RU2207578C2 (ru) * | 2001-03-01 | 2003-06-27 | Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники | Способ определения эдс ротора синхронных и тока ротора асинхронных электродвигателей (его варианты) |
| RU2375813C1 (ru) * | 2008-04-02 | 2009-12-10 | Открытое Акционерное Общество "Производственное объединение "Электрохимический завод" (ОАО "ПО ЭХЗ") | Способ двухзонного амплитудно-фазового перевозбуждения синхронно-гистерезисных электродвигателей |
| EP2190113A1 (en) * | 2008-11-19 | 2010-05-26 | Abb Research Ltd. | Method and apparatus for controlling an electrical Machine with direct torque control |
| US20100264861A1 (en) * | 2009-04-21 | 2010-10-21 | Schneider Toshiba Inverter Europe Sas | Method for determining the position of the flux vector of a motor |
| EP2469702A1 (de) * | 2010-12-23 | 2012-06-27 | Baumüller Nürnberg GmbH | Verfahren und Anordnung zur Nachführung einer Schlupfvorgabe für einen feldorientierten Regelkreis einer Asynchronmaschine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI282209B (en) | Controller for synchronous motor, electric appliance and module | |
| SU1114358A3 (ru) | Электропривод переменного тока | |
| JP6516857B2 (ja) | 交流回転機の制御装置及びそれを備えた電動パワーステアリング装置 | |
| JP6279211B2 (ja) | 電気自動車用同期モータの制御装置 | |
| WO2013137146A1 (ja) | 電動機の制御装置及び電動機の制御方法 | |
| ES2948952T3 (es) | Dispositivo de control de inversor y sistema de accionamiento de motor eléctrico | |
| KR20150061702A (ko) | 모터 제어장치 및 모터 제어 방법 | |
| JP6241330B2 (ja) | モータ制御装置 | |
| JP6183554B2 (ja) | 周期外乱自動抑制装置 | |
| RU2582201C1 (ru) | Способ стабилизации частоты вращения синхронного двигателя | |
| JP2013027133A (ja) | 制御装置 | |
| JP6400231B2 (ja) | 回転電機の制御装置 | |
| JP2017192294A (ja) | 電動機の制御装置 | |
| JP2016070786A5 (ru) | ||
| JP2009100615A (ja) | 交流電動機制御装置および交流電動機制御方法 | |
| JP5998663B2 (ja) | 交流電動機の駆動制御装置 | |
| JP2012105393A (ja) | Ｐｗｍインバータ装置 | |
| CN109196773B (zh) | 电机的控制装置以及控制方法 | |
| JP6241807B2 (ja) | 交流電動機の駆動制御装置 | |
| JP5862691B2 (ja) | 電動機駆動装置の制御装置および電動機駆動システム | |
| RU2724603C1 (ru) | Способ управления синхронным электродвигателем | |
| JP2017118601A (ja) | 回転電機駆動装置 | |
| CN110785923A (zh) | 电机控制装置和电机控制方法 | |
| CN106877770B (zh) | 电动机的转矩控制装置和转矩控制系统 | |
| JP5910582B2 (ja) | 交流電動機の制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161225 |