RU2584142C1 - Alternating current drive - Google Patents
Alternating current drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2584142C1 RU2584142C1 RU2015102637/07A RU2015102637A RU2584142C1 RU 2584142 C1 RU2584142 C1 RU 2584142C1 RU 2015102637/07 A RU2015102637/07 A RU 2015102637/07A RU 2015102637 A RU2015102637 A RU 2015102637A RU 2584142 C1 RU2584142 C1 RU 2584142C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- adder
- phase
- position sensor
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники, а именно к электроприводу переменного тока, и может быть использовано в электроприводах РЛС (радиолокационная станция), рулевом электроприводе.The invention relates to the field of electrical engineering, namely to AC electric drive, and can be used in radar electric drives (radar station), steering electric drive.
Известен частотно-управляемый синхронный электропривод [Авторское свидетельство №1317634, опубл.: 15.06.1987. Бюл. 22], содержащий синхронный двигатель, к обмоткам статора которого подключены выходы регулируемого источника тока, датчик углового положения, установленный на валу синхронного двигателя, блок задания амплитуды тока статора, формирователь импульсов, два счетчика, каждый из которых снабжен входом записи и суммирующим входом, два постоянных запоминающих блока, два цифроаналоговых умножителя и сумматор.Known frequency-controlled synchronous electric drive [Copyright certificate No. 1317634, publ.: 06/15/1987. Bull. 22], comprising a synchronous motor, the outputs of an adjustable current source connected to the stator windings, an angular position sensor mounted on the shaft of the synchronous motor, a stator current amplitude setting unit, a pulse shaper, two counters, each of which is equipped with a recording input and a summing input, two read-only memory blocks, two digital-to-analog multipliers and an adder.
Недостатками указанного устройства является наличие двух датчиков: датчика положения ротора и датчика частоты вращения ротора, также регулирование тока двигателя осуществляется в трехфазной системе координат. Указанные факторы приводят к снижению надежности устройства и к большим пульсациям момента на высоких скоростях вращения.The disadvantages of this device is the presence of two sensors: a rotor position sensor and a rotor speed sensor, also the motor current is regulated in a three-phase coordinate system. These factors lead to a decrease in the reliability of the device and to large pulsations of the moment at high speeds of rotation.
Кроме того, известен электропривод переменного тока [Авторское свидетельство №1367121, опубл.: 15.09.1987. Бюл. 20], являющийся прототипом предлагаемого изобретения, содержащий синхронный электродвигатель, подключенный фазными обмотками к выходу автономного инвертора напряжения, блок задания управляющего сигнала, блок переменного перемножения, датчик фазных токов, выход которого подключен к первому входу блока перемножения, второй вход которого подключен к выходу блока задания управляющего сигнала, а выход блока перемножения соединен с управляющим входом автономного инвертора напряжения.In addition, an AC electric drive is known [Author's certificate No. 1367121, publ.: 09/15/1987. Bull. 20], which is the prototype of the invention, comprising a synchronous motor connected by phase windings to the output of an autonomous voltage inverter, a control signal setting unit, an variable multiplication unit, a phase current sensor, the output of which is connected to the first input of the multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the unit setting the control signal, and the output of the multiplication unit is connected to the control input of the autonomous voltage inverter.
Недостатком указанного устройства является то, что на высоких скоростях вращения ротора двигателя регулятор уходит в насыщение. Насыщается та фаза, в которой наблюдается наибольшее ЭДС. В то время как в других фазах формируемый желаемый ток, в той фазе, где произошло насыщение, ток отличается. Это приводит к тому, что вектор тока не только ограничивается по модулю, но и формируется с переменным углом относительно вектора потока. Это приводит к дополнительным пульсациям момента, что ухудшает точность управления электроприводом.The disadvantage of this device is that at high speeds of rotation of the rotor of the engine the regulator goes into saturation. The phase in which the largest emf is observed is saturated. While in other phases the desired current is generated, in the phase where the saturation occurred, the current is different. This leads to the fact that the current vector is not only limited in absolute value, but also is formed with a variable angle relative to the flow vector. This leads to additional pulsations of the moment, which impairs the accuracy of control of the electric drive.
Техническим результатом изобретения является увеличение диапазона регулирования скорости электродвигателя, улучшение эксплуатационных характеристик двигателя и повышение надежности электропривода.The technical result of the invention is to increase the range of regulation of the speed of the electric motor, improve engine performance and increase the reliability of the electric drive.
Указанный технический результат достигается тем, что в известный электропривод, содержащий синхронный двигатель на постоянных магнитах, датчик положения ротора, инвертор напряжения, вводится задатчик модуля тока 8, регулятор модуля тока 6, векторный модулятор 4 с двумя входами и тремя выходами, преобразователем координат 5 и два сумматора 9, 10, при этом выход задатчика модуля тока подключен к первому входу 9 сумматора.The specified technical result is achieved by the fact that a
Кроме того, в схему может быть введен сумматор 11, включенный между выходом регулятора фазных токов и вторым входом векторного модулятора, при этом второй вход сумматора 11 соединен с выходом датчика положения ротора.In addition, an
На Фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого электроприводаIn FIG. 1 shows a structural diagram of the proposed electric drive
На Фиг. 2 представлен вариант электропривода с дополнительным сумматором.In FIG. 2 shows an electric drive variant with an additional adder.
Электропривод переменного тока содержит датчик положения ротора 1, соединенный с ротором синхронного двигателя на постоянных магнитах 2, подключенный фазными обмотками к выходу инвертора напряжения 3, на вход которого подключен векторный модулятор 4, на первый вход которого подключен регулятор модуля тока 6, к входу которого подключен сумматор 9, к первому входу которого подключен задатчик модуля тока 8, к второму входу которого подключен первый выход преобразователя координат 5, вход которого подключен к датчикам фазных токов двигателя. Второй вход векторного модулятора 4 подключен к выходу регулятора фазы тока 7, вход которого подключен к 10 сумматору, первый вход которого подключен к второму выходу преобразователя координат, второй вход подключен к выходу датчика положения.The AC electric drive comprises a
На Фиг. 2 приведена схема электропривода, в котором введен сумматор 11, включенный между выходом регулятора фазных токов и вторым входом векторного модулятора, при этом второй вход сумматора 11 соединен с выходом датчика положения ротора.In FIG. 2 shows a drive circuit in which an
Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device operates as follows.
Сигналы IA, IB мгновенных значений синусоидальных токов синхронного электродвигателя на постоянных магнитах с выхода датчика тока поступают на вход блока преобразования координат 5. В блоке преобразования координат происходит преобразование из трехфазной системы координат в полярную систему координат. С выхода блока 5 сигнал Im поступает на второй вход сумматора 9, на первый вход которого поступает сигнал I* с блока задания модуля тока 8, с выхода которого подается сигнал рассогласования на блок регулятора тока 6. Сигнал β угол вектора тока поступает на первый вход сумматора 10, на второй вход которого подается сигнал β* с датчика положения ротора 1, с выхода которого подается сигнал рассогласования на вход блока регулятора фазы 7. В блоках 6 и 7 происходит регулирование значения тока и регулирование угла вектора тока. С выхода блока 6 подается сигнал U на вход блока 4, с выхода блока 7 подается сигнал Θ на вход блока 4. С выхода блока 4 сигналы Va, Vb, Vc задания на напряжения поступают на управляющий вход инвертора напряжения 3, на выходе которого формируются три синусоидальных напряжения Ua, Ub, Uc, пропорциональных сигналам Va, Vb, Vc. Частота этих сигналов равна частоте токов IA, IB, IC фазных обмоток электродвигателя 1 и определяется частотой вращения, а фаза совпадает с фазой сигналов IA, IB, IC.The signals I A , I B of the instantaneous values of the sinusoidal currents of the permanent magnet synchronous motor from the output of the current sensor are fed to the input of the
Электропривод, схема которого представлена на Фиг. 2, работает следующим образом.An electric drive, the circuit of which is shown in FIG. 2, works as follows.
Сигналы IA, IB мгновенных значений синусоидальных токов синхронного электродвигателя на постоянных магнитах с выхода датчика тока поступают на вход блока преобразования координат 5. В блоке преобразования координат происходит преобразование из трехфазной системы координат в полярную систему координат. С выхода блока 5 сигнал Im поступает на второй вход сумматора 9, на первый вход которого поступает сигнал I* с блока задания модуля тока 8, с выхода которого подается сигнал рассогласования на блок регулятора тока 6. Сигнал β угол вектора тока поступает на первый вход сумматора 10, на второй вход которого подается сигнал β с датчика 1 положения ротора, с выхода которого подается сигнал рассогласования на вход блока регулятора фазы 7. С выхода блока регулятора фазы 7 подается сигнал на первый вход сумматора 11, на второй вход которого подается сигнал β с датчика 1 положения ротора. В блоках 6 и 7 происходит регулирование значения тока и регулирование угла вектора тока. С выхода блока 6 подается сигнал U на первый вход блока 4, с выхода сумматора 11 подается сигнал Θ на второй вход блока 4. С выхода блока 4 сигналы Va, Vb, Vc задания на напряжения поступают на управляющий вход инвертора 3 напряжения, на выходе которого формируются три синусоидальных напряжения Ua, Ub, Uc, пропорциональных сигналам Va, Vb, Vc. Частота этих сигналов равна частоте токов ΙΑ, IB, IC фазных обмоток электродвигателя 1 и определяется частотой вращения, а фаза совпадает с фазой сигналов IA, IB, IC.The signals I A , I B of the instantaneous values of the sinusoidal currents of the permanent magnet synchronous motor from the output of the current sensor are fed to the input of the
Заявленное устройство позволяет увеличить диапазон регулирования скорости электродвигателя, за счет регулирования токов двигателя в полярной системе координат улучшение эксплуатационных характеристик двигателя и повышение надежности электропривода.The claimed device allows to increase the range of regulation of the speed of the electric motor, by regulating the motor currents in the polar coordinate system, improving the operational characteristics of the motor and increasing the reliability of the electric drive.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015102637/07A RU2584142C1 (en) | 2015-01-27 | 2015-01-27 | Alternating current drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015102637/07A RU2584142C1 (en) | 2015-01-27 | 2015-01-27 | Alternating current drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2584142C1 true RU2584142C1 (en) | 2016-05-20 |
Family
ID=56011980
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015102637/07A RU2584142C1 (en) | 2015-01-27 | 2015-01-27 | Alternating current drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2584142C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU653721A1 (en) * | 1977-02-18 | 1979-03-25 | Предприятие П/Я М-5973 | Output device for converter control system |
RU2092967C1 (en) * | 1995-07-27 | 1997-10-10 | Новосибирский государственный технический университет | Electric drive using synchronous motor |
DE19636784B4 (en) * | 1995-09-11 | 2006-06-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki | Control device for a permanent magnet synchronous motor |
WO2009007416A1 (en) * | 2007-07-10 | 2009-01-15 | Alstom Transport Sa | Method of controlling a synchronous motor having “buried” permanent magnets |
RU2391767C2 (en) * | 2005-12-08 | 2010-06-10 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Device and method for control of drive system from electric motor |
JP2014107880A (en) * | 2012-11-22 | 2014-06-09 | Fujitsu General Ltd | Motor drive device |
-
2015
- 2015-01-27 RU RU2015102637/07A patent/RU2584142C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU653721A1 (en) * | 1977-02-18 | 1979-03-25 | Предприятие П/Я М-5973 | Output device for converter control system |
RU2092967C1 (en) * | 1995-07-27 | 1997-10-10 | Новосибирский государственный технический университет | Electric drive using synchronous motor |
DE19636784B4 (en) * | 1995-09-11 | 2006-06-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki | Control device for a permanent magnet synchronous motor |
RU2391767C2 (en) * | 2005-12-08 | 2010-06-10 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Device and method for control of drive system from electric motor |
WO2009007416A1 (en) * | 2007-07-10 | 2009-01-15 | Alstom Transport Sa | Method of controlling a synchronous motor having “buried” permanent magnets |
FR2918819B1 (en) * | 2007-07-10 | 2012-10-05 | Alstom Transport Sa | METHOD FOR CONTROLLING A SYNCHRONOUS MOTOR WITH PERMANENT MAGNETS ENTERRES |
JP2014107880A (en) * | 2012-11-22 | 2014-06-09 | Fujitsu General Ltd | Motor drive device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhang et al. | Overview of model predictive control for induction motor drives | |
TWI654827B (en) | Converter control device and motor driving system | |
SU1114358A3 (en) | A.c. electric drive | |
JP5281339B2 (en) | Synchronous motor drive system and control device used therefor | |
US9112436B2 (en) | System for controlling controlled variable of rotary machine | |
US8878471B2 (en) | Control apparatus for electric rotary machine | |
JP6055372B2 (en) | Motor control device | |
JP5968564B2 (en) | Power converter | |
JPWO2018139295A1 (en) | Inverter control device | |
JP2019532609A (en) | Closed loop flux weakening for permanent magnet synchronous motors. | |
JP2010246260A (en) | Motor control device and method | |
JPS5956881A (en) | Control system for servo motor | |
JP6113651B2 (en) | Multi-phase motor drive | |
RU2683586C1 (en) | Control method of synchronous electric motor on permanent magnets | |
RU2584142C1 (en) | Alternating current drive | |
JP2006050705A (en) | Motor control unit | |
KR102409792B1 (en) | Control device of permanent magnet synchronization electric motor, microcomputer, electric motor system, and driving method of permanent magnet synchronization electric motor | |
JP7218700B2 (en) | motor controller | |
CN104811103B (en) | A kind of control method of extension ECM range of motor speeds | |
JP6719162B2 (en) | Multi-phase motor drive | |
RU2010141347A (en) | METHOD OF VECTOR CONTROL OF MOMENT OF ASYNCHRONOUS ELECTRIC MOTOR AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
JP7042568B2 (en) | Motor control device and motor control method | |
JP2020156157A (en) | Inverter device | |
JP6422796B2 (en) | Synchronous machine control device and drive system | |
JP2017118601A (en) | Rotary electric machine drive device |