RU99671U1 - DEVICE FOR CONTROL OF THE DUAL POWER ENGINE - Google Patents

DEVICE FOR CONTROL OF THE DUAL POWER ENGINE Download PDF

Info

Publication number
RU99671U1
RU99671U1 RU2010119758/07U RU2010119758U RU99671U1 RU 99671 U1 RU99671 U1 RU 99671U1 RU 2010119758/07 U RU2010119758/07 U RU 2010119758/07U RU 2010119758 U RU2010119758 U RU 2010119758U RU 99671 U1 RU99671 U1 RU 99671U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stator
phase
rotor
input
output
Prior art date
Application number
RU2010119758/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Николаевич Мещеряков
Даниил Владимирович Безденежных
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ГОУ ВПО 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 Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ГОУ ВПО ЛГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ГОУ ВПО ЛГТУ)
Priority to RU2010119758/07U priority Critical patent/RU99671U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU99671U1 publication Critical patent/RU99671U1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

Устройство для управления двигателем двойного питания, содержащее асинхронный двигатель с фазным ротором, статорные и роторные обмотки которого подключены через датчики фазных токов к выходам преобразователей частоты статора и ротора соответственно, отличающееся тем, что введены два прямых преобразователя двухфазно-трехфазных координат напряжений статора и ротора, выходы которых соединены с управляющими входами преобразователей частоты статора и ротора соответственно, первый и второй входы прямого преобразователя двухфазно-трехфазных координат напряжения статора подключены к выходам блока компенсации перекрестных связей статора, первый и второй входы прямого преобразователя двухфазно-трехфазных координат напряжения ротора подключены к выходам блока компенсации перекрестных связей ротора, обратный преобразователь двухфазно-трехфазных координат напряжения статора, вход которого подключен к выходу прямого преобразователя двухфазно-трехфазных координат статора, а выходы к первому и второму входам наблюдателя главного магнитного потока, обратный преобразователь двухфазно-трехфазных координат тока статора, вход которого подключен к выходу датчика тока статора, выходы подключены к входам обратного преобразователя декартовых координат тока статора, а также к третьему и четвертому входам наблюдателя главного магнитного потока, обратный преобразователь двухфазно-трехфазных координат тока ротора, вход которого подключен к выходу датчика тока ротора, выходы подключены к входам обратного преобразователя декартовых координат тока ротора, а также к пятому и шестому входам наблюдателя главного  A device for controlling a dual-supply motor containing an asynchronous motor with a phase rotor, the stator and rotor windings of which are connected through the phase current sensors to the outputs of the frequency converters of the stator and rotor, respectively, characterized in that two direct converters of two-phase-three-phase coordinates of the stator and rotor voltages are introduced, the outputs of which are connected to the control inputs of the frequency converters of the stator and rotor, respectively, the first and second inputs of the direct converter two-phase three-phase of the known coordinates of the stator voltage are connected to the outputs of the block for compensating the cross connections of the stator, the first and second inputs of the direct converter of the two-phase three-phase coordinates of the rotor voltage are connected to the outputs of the block for compensating for the cross-links of the rotor, the inverter of the two-phase three-phase coordinates of the stator voltage, the input of which is connected to the output of the direct converter two-phase-three-phase coordinates of the stator, and the outputs to the first and second inputs of the observer of the main magnetic flux, the inverse transform a stator current two-phase-three-phase coordinate, the input of which is connected to the stator current sensor output, the outputs are connected to the inputs of the inverse transducer of the stator current Cartesian coordinates, as well as to the third and fourth inputs of the main magnetic flux observer, a two-phase-three-phase rotor current coordinate inverter, input which is connected to the output of the rotor current sensor, the outputs are connected to the inputs of the inverter of the Cartesian coordinates of the rotor current, as well as to the fifth and sixth inputs of the main observer

Description

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах, в которых требуется регулирование скорости в широких диапазонах, как вниз, так и вверх от номинальной скорости, высокая перегрузочная способность, а также работа без датчика на валу электродвигателя во всем диапазоне регулирования скорости вращения ротора, включая нулевую.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used in electric drives, which require speed control in wide ranges, both down and up from the rated speed, high overload capacity, and also work without a sensor on the motor shaft in the entire range of rotor speed control including zero.

Известно устройство для управления электродвигателем двойного питания, в котором подают синусоидальное напряжение в ротор, синусоидальное напряжение в статор, контролируют амплитуду и частоту тока статора, амплитуды фазных напряжений и токов ротора, регулируют амплитуду и частоту тока статора, регулируют амплитуды напряжения и тока ротора, причем в ротор подают синусоидальное напряжение фиксированной частоты и амплитуды, необходимой величины для обеспечения коммутации тока статора [авторское свидетельство SU №1073870, кл. H02P 5/40; H02P 7/42 от 30.08.82].A device for controlling a dual-supply electric motor is known, in which a sinusoidal voltage is supplied to the rotor, a sinusoidal voltage is supplied to the stator, the amplitude and frequency of the stator current are controlled, the amplitudes of the phase voltages and currents of the rotor, the amplitude and frequency of the stator current are controlled, and the amplitudes of the voltage and current of the rotor are regulated, a sinusoidal voltage of a fixed frequency and amplitude is supplied to the rotor, the required value to ensure switching of the stator current [copyright certificate SU No. 1073870, cl. H02P 5/40; H02P 7/42 from 08.30.82].

Недостатками данного устройства являются повышенные потери в стали статора и ротора на высоких частотах вращения вала электродвигателя за счет поддержания согласного вращения магнитных полей статора и ротора.The disadvantages of this device are the increased losses in the steel of the stator and rotor at high frequencies of rotation of the motor shaft by maintaining a consistent rotation of the magnetic fields of the stator and rotor.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления двигателем двойного питания, содержащее асинхронный двигатель с фазным ротором, статорные и роторные обмотки которого подключены к выходам преобразователей частоты статора и частоты ротора соответственно, датчик фазных токов статора, датчик фазных напряжений статора, подключенный к входам датчика частоты токов статора, выход которого подключен к второму управляющему входу преобразователя частоты статора, блоки задания амплитуд напряжений статора и ротора, подключенные выходами к первым управляющим входам преобразователей частоты статора и ротора соответственно, умножители, сумматор, соединенный входами с выходами умножителей, а выходом подключенный через интегратор к третьему управляющему входу преобразователя частоты статора, задатчик амплитуды магнитного потока, первый арифметический блок, подключенный выходом к первым входам третьего и второго арифметических блоков и к первому входу компаратора частоты, задающий генератор двухфазного гармонического сигнала, соединенный выходом с вторым входом второго арифметического блока и со вторым входом компаратора частоты, управляемый аналоговый коммутатор, подключенный входом к выходу второго арифметического блока, а управляющим входом - к выходу частотного компаратора, третий арифметический блок, второй вход которого соединен с выходом управляемого аналогового коммутатора, делитель, введены преобразователь числа фаз статора, наблюдатель результирующего магнитного потока, тригонометрический анализатор, обратный преобразователь координат токов статора, первый синусно-косинусный преобразователь, обратный преобразователь координат токов ротора, преобразователь числа фаз ротора, датчик токов ротора, регулятор результирующего магнитного потока, блок компенсации ЭДС ротора, прямой преобразователь координат напряжений ротора, второй синусно-косинусный преобразователь, блок заданий частоты токов ротора, задатчик угловой скорости ротора, регулятор угловой скорости ротора, блок вычисления угловой скорости ротора, блок вычисления частоты токов ротора, регулятор момента, вычислитель момента, регулятор составляющей тока статора iys, блок компенсации ЭДС статора, регулятор составляющей тока статора ixs, прямой преобразователь координат напряжений статора, выход которого соединен с входом блока задания амплитуды напряжения статора, а первый вход соединен с выходом блока компенсации ЭДС статора, два других при этом соединены с первым и вторым выходами тригонометрического анализатора. Первый вход блока компенсации ЭДС статора соединен с выходом регулятора составляющей тока статора iys, второй - с выходом регулятора составляющей тока статора ixs, первый вход которого «зануден», а второй вход соединен со вторым выходом обратного преобразователя координат токов статора. Первый вход регулятора составляющей тока статора iys соединен с выходом регулятора момента, а второй вход - с первым выходом обратного преобразователя координат токов статора. Один вход регулятора момента соединен с выходом вычислителя момента, первый вход которого подключен к третьему выходу тригонометрического анализатора, а второй вход подключен к первому выходу обратного преобразователя координат токов статора. Другой вход регулятора момента соединен с выходом регулятора угловой скорости ротора, первый вход которого подключен к выходу задатчика угловой скорости ротора, а второй - к выходу блока вычисления угловой скорости ротора, соединенного первым входом с выходом блока заданий частоты токов ротора, а вторым входом - с выходом датчиков частоты токов статора. Вход блока заданий амплитуды напряжения ротора соединен с выходом прямого преобразователя координат напряжений ротора, первый вход которого соединен с выходом блока компенсации ЭДС ротора, а два других входа - с выходами второго синусно-косинусного преобразователя, вход которого соединен с выходом блока заданий частоты токов ротора и первым входом блока вычисления угловой скорости ротора. Вход блока заданий частоты токов ротора соединен с выходом делителя, выход которого подключен к входу блока вычисления частоты токов ротора. Вход блока компенсации ЭДС ротора соединен с выходом регулятора результирующего магнитного потока, один вход которого соединен с третьим выходом тригонометрического анализатора, а другой - с выходом задатчика амплитуды магнитного потока. Третий и четвертый выходы тригонометрического анализатора соединены также со входами умножителей, а входы - с выходами наблюдателя результирующего магнитного потока. Вход преобразователя числа фаз ротора соединен с выходами датчика токов ротора, а его выход подключен к третьему входу обратного преобразователя координат токов ротора, первый и второй входы которого подключены к выходам первого синусно-косинусного преобразователя, соединенного своим входом с выходом блока вычисления угловой скорости ротора и входом первого арифметического блока. При этом выходы обратного преобразователя координат токов ротора соединены с третьим и четвертым входами наблюдателя результирующего магнитного потока, первый и второй входы которого подключены к выходам преобразователя числа фаз статора. Третий и четвертый входы обратного преобразователя координат токов статора также соединены с выходами преобразователя числа фаз статора, а первый и второй выходы обратного преобразователя координат токов статора соединены с соответствующими входами умножителей. Вход преобразователя числа фаз статора подключен к выходам датчика фазных токов статора [патент RU №2320073 C1, кл. H02P 21/13; H02P 27/05 от 11.12.2006].Closest to the proposed one is a device for controlling a dual-supply motor containing an asynchronous motor with a phase rotor, the stator and rotor windings of which are connected to the outputs of the stator frequency converters and rotor frequencies, respectively, the stator phase current sensor, the stator phase voltage sensor connected to the frequency sensor inputs stator currents, the output of which is connected to the second control input of the stator frequency converter, blocks for setting the amplitudes of the stator and rotor voltages, the outputs to the first control inputs of the stator and rotor frequency converters, respectively, multipliers, an adder connected by inputs to the outputs of the multipliers, and the output connected via an integrator to the third control input of the stator frequency converter, the magnetic flux amplitude adjuster, the first arithmetic unit connected by the output to the first inputs the third and second arithmetic blocks and to the first input of the frequency comparator, specifying a two-phase harmonic signal generator, connected to the second output the input of the second arithmetic unit and with the second input of the frequency comparator, a controlled analog switch connected to the output of the second arithmetic unit, and the control input to the output of the frequency comparator, the third arithmetic unit, the second input of which is connected to the output of the controlled analog switch, divider, a converter is introduced the number of stator phases, the observer of the resulting magnetic flux, trigonometric analyzer, the inverse coordinate converter of the stator currents, the first sine-cosine transducer, inverse rotor current coordinate converter, rotor phase number converter, rotor current sensor, resulting magnetic flux regulator, rotor EMF compensation unit, direct rotor voltage coordinate converter, second sine-cosine converter, rotor current frequency frequency setting unit, rotor angular speed adjuster , rotor angular velocity controller, rotor angular velocity calculation unit, rotor current frequency calculation unit, torque regulator, torque calculator, component regulator boiling stator current i ys, compensation unit stator EMF regulator component i xs stator current, direct converter stator voltages coordinates, whose output is connected to the block input reference stator voltage amplitude, and a first input connected to the output compensation unit stator EMF, the other two with connected to the first and second outputs of the trigonometric analyzer. The first input of the stator EMF compensation unit is connected to the output of the stator current component controller i ys , the second to the output of the stator current component controller i xs , the first input of which is “boring”, and the second input is connected to the second output of the stator current coordinate inverter. The first input of the controller of the stator current component i ys is connected to the output of the torque controller, and the second input is connected to the first output of the inverse coordinate converter of the stator currents. One input of the torque controller is connected to the output of the torque calculator, the first input of which is connected to the third output of the trigonometric analyzer, and the second input is connected to the first output of the inverse transformer of coordinates of the stator currents. Another input of the torque regulator is connected to the output of the rotor angular velocity controller, the first input of which is connected to the output of the rotor angular speed adjuster, and the second to the output of the rotor angular velocity calculator, connected by the first input to the output of the rotor current frequency reference unit, and the second input to the output of the frequency sensors of the stator currents. The input of the rotor voltage amplitude task unit is connected to the output of the direct rotor voltage coordinate coordinate converter, the first input of which is connected to the output of the rotor EMF compensation unit, and the other two inputs are the outputs of the second sine-cosine converter, the input of which is connected to the output of the rotor current frequency task unit and the first input of the rotor angular velocity calculation unit. The input of the rotor current frequency reference unit is connected to the output of the divider, the output of which is connected to the input of the rotor current frequency calculation unit. The input of the rotor EMF compensation unit is connected to the output of the resulting magnetic flux regulator, one input of which is connected to the third output of the trigonometric analyzer, and the other to the output of the magnetic flux amplitude adjuster. The third and fourth outputs of the trigonometric analyzer are also connected to the inputs of the multipliers, and the inputs are connected to the outputs of the observer of the resulting magnetic flux. The input of the rotor phase number converter is connected to the outputs of the rotor current sensor, and its output is connected to the third input of the inverse rotor current coordinate converter, the first and second inputs of which are connected to the outputs of the first sine-cosine converter, connected by its input to the output of the rotor angular velocity calculation unit and the input of the first arithmetic block. In this case, the outputs of the inverse transformer of coordinates of the rotor currents are connected to the third and fourth inputs of the observer of the resulting magnetic flux, the first and second inputs of which are connected to the outputs of the converter of the number of phases of the stator. The third and fourth inputs of the inverter of the coordinates of the stator currents are also connected to the outputs of the converter of the number of stator phases, and the first and second outputs of the inverters of the coordinate of the stator currents are connected to the corresponding inputs of the multipliers. The input of the stator phase number converter is connected to the outputs of the stator phase current sensor [patent RU No. 2320073 C1, cl. H02P 21/13; H02P 27/05 of 12/11/2006].

В данном устройстве, при превышении указанной частоты вращения электромагнитного поля ротора, поддерживается встречное вращение магнитных полей статора и ротора и равенство частот токов статора и ротора, что обеспечивает минимальность суммарных потерь в стали. Также в процессе работы поддерживается ортогональность векторов тока статора и результирующего магнитного потока, что обеспечивается минимальность электрических потерь в обмотке статора.In this device, when the specified frequency of rotation of the electromagnetic field of the rotor is exceeded, the counter rotation of the magnetic fields of the stator and rotor and the equality of the frequencies of the currents of the stator and rotor are supported, which ensures the minimum total losses in steel. Also, during operation, the orthogonality of the stator current vectors and the resulting magnetic flux is maintained, which ensures minimal electrical losses in the stator winding.

Недостатками данного устройства являются применение тиристорного преобразователя частоты в статорной цепи, который требует сложную систему управления, минимизация электрических потерь только в обмотках статора и неучет электрических потерь в обмотках ротора.The disadvantages of this device are the use of a thyristor frequency converter in the stator circuit, which requires a sophisticated control system, minimizing electrical losses only in the stator windings and neglecting electrical losses in the rotor windings.

Кроме этого в устройстве не используется возможность регулирования магнитного потока, что позволяет повысить КПД машины при нагрузках на валу ниже номинальной, а также обеспечивает двухзонное регулирование скорости со снижением магнитного потока во второй зоне.In addition, the device does not use the ability to control the magnetic flux, which allows to increase the efficiency of the machine with loads on the shaft below the nominal, and also provides two-zone speed control with a decrease in magnetic flux in the second zone.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство для управления двигателем двойного питания, содержащее асинхронный двигатель с фазным ротором, статорные и роторные обмотки которого подключены через датчики фазных токов к выходам преобразователей частоты статора и ротора соответственно, два прямых преобразователя двухфазно-трехфазных координат напряжений статора и ротора, выходы которых соединены с управляющими входами преобразователей частоты статора и ротора соответственно, первый и второй входы прямого преобразователя двухфазно-трехфазных координат напряжения статора подключены к выходам блока компенсации перекрестных связей статора, первый и второй входы прямого преобразователя двухфазно-трехфазных координат напряжения ротора подключены к выходам блока компенсации перекрестных связей ротора, обратный преобразователь двухфазно-трехфазных координат напряжения статора, вход которого подключен к выходу прямого преобразователя двухфазно-трехфазных координат статора, а выходы к первому и второму входам наблюдателя главного магнитного потока, обратный преобразователь двухфазно-трехфазных координат тока статора, вход которого подключен к выходу датчика тока статора, выходы подключены к входам обратного преобразователя декартовых координат тока статора, а также к третьему и четвертому входам наблюдателя главного магнитного потока, обратный преобразователь двухфазно-трехфазных координат тока ротора, вход которого подключен к выходу датчика тока ротора, выходы подключены к входам обратного преобразователя декартовых координат тока ротора, а также к пятому и шестому входам наблюдателя главного магнитного потока, наблюдатель главного магнитного потока, первый и второй выходы которого подключены к первому и второму входам обратного преобразователя декартовых координат тока статора, а также к третьему и четвертому входам прямого преобразователя двухфазно-трехфазных координат напряжения статора, третий выход подключен к третьему входу блока компенсации перекрестных связей статора и четвертому входу блока компенсации перекрестных связей ротора одновременно, четвертый и пятый выходы подключены к первому и второму входам обратного преобразователя декартовых координат тока ротора, а также к третьему и четвертому входам прямого преобразователя двухфазно-трехфазных координат напряжения ротора, блок компенсации перекрестных связей статора, первый вход которого подключен к выходу регулятора синфазной составляющей тока статора i1x, второй вход подключен к выходу блока расчета ортофазной составляющей напряжения статора i1y, пятый вход подключен ко второму выходу обратного преобразователя декартовых координат тока статора, а шестой вход подключен к первому выходу обратного преобразователя декартовых координат тока ротора, блок компенсации перекрестных связей ротора, первый вход которого подключен к выходу регулятора синфазной составляющей тока ротора i2x, второй вход подключен к выходу регулятора ортофазной составляющей тока ротора i2y, пятый вход подключен к первому выходу обратного преобразователя декартовых координат тока статора, а шестой вход подключен ко второму выходу обратного преобразователя декартовых координат тока ротора, регулятор синфазной составляющей тока статора i1x первый вход которого подключен к функциональному преобразователю через блок умножения на коэффициент синфазной составляющей статора , где r1 - активное сопротивление обмотки статора, r2 - активное сопротивление обмотки ротора, второй вход подключен к первому выходу обратного преобразователя декартовых координат тока статора, блок расчета ортофазной составляющей напряжения статора на входе блока компенсации перекрестных связей статора u1yk, вход которого подключен ко второму выходу обратного преобразователя декартовых координат тока статора, регулятор синфазной составляющей тока ротора i2x, первый вход которого подключен к функциональному преобразователю через блок умножения на коэффициент синфазной составляющей тока ротора , а второй вход к первому выходу обратного преобразователя декартовых координат тока ротора, регулятор ортофазной составляющей тока ротора i2y, первый вход которого подключен к блоку деления, а второй вход ко второму выходу обратного преобразователя декартовых координат тока ротора, блок вычисления оптимального значения главного магнитного потока, выход которого подключен к входу функционального преобразователя и к блоку деления через блок умножения на коэффициент пропорциональности , где pn - число пар полюсов двигателя, блок расчета частот токов статора и ротора, на первый вход которого подается значение минимальной частоты тока статора, второй вход подключен к шестому выходу наблюдателя главного магнитного потока, первый выход подключен к первому входу блока вычисления оптимального значения главного магнитного потока и к четвертому входу блока компенсации перекрестных связей статора, второй выход подключен ко второму входу блока вычисления оптимального значения главного магнитного потока и к третьему входу блока компенсации перекрестных связей ротора, регулятор скорости, на первый вход которого подается заданное значение скорости, второй вход подключен к шестому выходу наблюдателя главного магнитного потока, а выход подключен к блоку деления и к третьему входу блока вычисления оптимального значения главного магнитного потока.The essence of the invention lies in the fact that a device for controlling a dual-supply motor containing an asynchronous motor with a phase rotor, the stator and rotor windings of which are connected through the phase current sensors to the outputs of the stator and rotor frequency converters, respectively, two direct converters of two-phase and three-phase coordinates of the stator voltages and rotor, the outputs of which are connected to the control inputs of the frequency converters of the stator and rotor, respectively, the first and second inputs of the direct converter phase-to-phase phase coordinates of the stator voltage are connected to the outputs of the stator cross-link compensation block, the first and second inputs of the direct converter of two-phase-three-phase rotor voltage coordinates are connected to the outputs of the rotor cross-section compensation block, the inverse converter of two-phase and three-phase stator voltage coordinates, the input of which is connected to the output direct converter of two-phase-three-phase coordinates of the stator, and the outputs to the first and second inputs of the observer of the main magnetic flux, reverse the second converter of two-phase-three-phase coordinates of the stator current, the input of which is connected to the output of the stator current sensor, the outputs are connected to the inputs of the inverse converter of the Cartesian coordinates of the stator current, as well as to the third and fourth inputs of the observer of the main magnetic flux, the inverse converter of two-three-phase coordinates of the rotor current, the input of which is connected to the output of the rotor current sensor, the outputs are connected to the inputs of the inverter of the Cartesian coordinates of the rotor current, as well as to the fifth and sixth inputs dividing the main magnetic flux, the observer of the main magnetic flux, the first and second outputs of which are connected to the first and second inputs of the inverse converter of the Cartesian coordinates of the stator current, as well as to the third and fourth inputs of the direct converter of the two-phase-three-phase coordinates of the stator voltage, the third output is connected to the third input the stator cross-link compensation unit and the fourth input of the rotor cross-link compensation unit at the same time, the fourth and fifth outputs are connected to the first and second inputs of the inverter Cartesian coordinate rotor current as well as to third and fourth inputs of the direct converter bi-phase-three phase coordinate rotor voltage compensation block crosslinking stator having a first input connected to the output of the regulator in-phase stator current component i 1x, a second input connected to an output block calculating the orthophasic component of the stator voltage i 1y , the fifth input is connected to the second output of the inverter of the Cartesian coordinates of the stator current, and the sixth input is connected to the first output of the inverse transformer of the Cartesian coordinates of the rotor current, the cross-link compensation block of the rotor, the first input of which is connected to the output of the in-phase component of the rotor current i 2x , the second input is connected to the output of the orthophase component of the rotor current i 2y , the fifth input is connected to the first output of the inverter Cartesian coordinates of the stator current, and the sixth input is connected to the second output of the inverse converter of the Cartesian coordinates of the rotor current, the in-phase component of the current torus i 1x the first input of which is connected to the functional converter through the multiplication unit by the coefficient of the common-mode component of the stator where r 1 is the active resistance of the stator winding, r 2 is the active resistance of the rotor winding, the second input is connected to the first output of the inverse transformer of the Cartesian coordinates of the stator current, the unit for calculating the orthophasic component of the stator voltage at the input of the stator cross-link compensation unit u 1yk , the input of which is connected to the second output of the inverse converter of the Cartesian coordinates of the stator current, the regulator of the in-phase component of the rotor current i 2x , the first input of which is connected to the functional converter through the block multiplication by the common-mode component of the rotor current and the second input to the first output of the inverter of the Cartesian coordinates of the rotor current, the regulator of the orthophase component of the rotor current i 2y , the first input of which is connected to the division unit, and the second input to the second output of the inverse of the Cartesian coordinates of the rotor current, the unit for calculating the optimal value of the main magnetic flux the output of which is connected to the input of the functional converter and to the division unit through the unit of multiplication by the proportionality coefficient where p n is the number of pairs of motor poles, the unit for calculating the frequencies of the stator and rotor currents, the first input of which is supplied with the minimum frequency of the stator current, the second input is connected to the sixth output of the main magnetic flux observer, the first output is connected to the first input of the optimal value calculating unit main magnetic flux and to the fourth input of the stator cross-link compensation block, the second output is connected to the second input of the optimal magnetic flux calculation unit and to the third input of the block and compensation of cross-connections of the rotor, the speed controller, at the first input of which a predetermined speed value is supplied, the second input is connected to the sixth output of the main magnetic flux observer, and the output is connected to the division unit and to the third input of the optimal magnetic flux calculation unit.

Электропривод по схеме на фиг.1 содержит асинхронный двигатель с фазным ротором 1, статорные и роторные обмотки которого подключены через датчики фазных токов 4, 5 к выходам преобразователей частоты статора и ротора 2, 3 соответственно, два прямых преобразователя двухфазно-трехфазных координат напряжений статора и ротора 12, 13, выходы которых соединены с управляющими входами преобразователей частоты статора и ротора соответственно. Первый и второй входы прямого преобразователя двухфазно-трехфазных координат напряжения статора 12 подключены к выходам блока компенсации перекрестных связей статора 15, первый и второй входы прямого преобразователя двухфазно-трехфазных координат напряжения ротора 13 подключены к выходам блока компенсации перекрестных связей ротора 14, Вход обратного преобразователя двухфазно-трехфазных координат напряжения статора 8, подключен к выходу прямого преобразователя двухфазно-трехфазных координат напряжения статора 12, а выходы к первому и второму входам наблюдателя главного магнитного потока 9. Вход обратного преобразователя двухфазно-трехфазных координат тока статора 6 подключен к выходу датчика тока статора 4, выходы подключены к входам обратного преобразователя декартовых координат тока статора 10, а также к третьему и четвертому входам наблюдателя главного магнитного потока 9. Вход обратного преобразователя двухфазно-трехфазных координат тока ротора 7 подключен к выходу датчика тока ротора 5, выходы подключены к входам обратного преобразователя декартовых координат тока ротора 11, а также к пятому и шестому входам наблюдателя главного магнитного потока 9. Первый и второй выходы наблюдателя главного магнитного потока 9 подключены к первому и второму входам обратного преобразователя декартовых координат тока статора 10, а также к третьему и четвертому входам прямого преобразователя двухфазно-трехфазных координат напряжения статора 12, третий выход подключен к третьему входу блока компенсации перекрестных связей статора 15 и четвертому входу блока компенсации перекрестных связей ротора 14 одновременно, четвертый и пятый выходы подключены к первому и второму входам обратного преобразователя декартовых координат тока ротора 11, а также к третьему и четвертому входам прямого преобразователя двухфазно-трехфазных координат напряжения ротора 13. Первый вход блока компенсации перекрестных связей статора 15 подключен к выходу регулятора 16 синфазной составляющей тока статора i1x, второй вход подключен к выходу блока расчета 17 ортофазной составляющей напряжения статора щук, пятый вход подключен ко второму выходу обратного преобразователя декартовых координат тока статора 10, а шестой вход подключен к первому выходу обратного преобразователя декартовых координат тока ротора 11. Первый вход блока компенсации перекрестных связей ротора 14 подключен к выходу регулятора 18 синфазной составляющей тока ротора i2x, второй вход подключен к выходу регулятора 19 ортофазной составляющей тока ротора i2y, пятый вход подключен к первому выходу обратного преобразователя декартовых координат тока статора 10, а шестой вход подключен ко второму выходу обратного преобразователя декартовых координат тока ротора 11. Первый вход регулятора 16 синфазной составляющей тока статора i1x подключен к выходу функционального преобразователя 22 через блок умножения 20 на коэффициент синфазной составляющей тока статора , а второй вход к первому выходу обратного преобразователя декартовых координат тока статора 10. Вход блока расчета 17 ортофазной составляющей напряжения статора u1yk подключен ко второму выходу обратного преобразователя декартовых координат тока статора 10. Первый вход регулятора 18 синфазной составляющей тока ротора i2x подключен к выходу функционального преобразователя 22 через блок умножения 21 на коэффициент синфазной составляющей тока ротора , а второй вход к первому выходу обратного преобразователя декартовых координат тока ротора 11. Первый вход регулятора 19 ортофазной составляющей тока ротора i2y подключен к блоку деления 24, а второй вход ко второму выходу обратного преобразователя декартовых координат тока ротора 11. Выход блока вычисления оптимального значения главного магнитного потока 27 подключен к входу функционального преобразователя 22 и к блоку деления 24 через блок умножения 23 на коэффициент пропорциональности . На первый вход блока расчета частот токов статора и ротора 26 подается значение минимальной частоты тока статора ω10, второй вход подключен к шестому выходу наблюдателя главного магнитного потока 9, первый выход подключен к первому входу блока вычисления оптимального значения главного магнитного потока 27 и к четвертому входу блока компенсации перекрестных связей статора 15, второй выход подключен ко второму входу блока вычисления оптимального значения главного магнитного потока 27 и к третьему входу блока компенсации перекрестных связей ротора 14. На первый вход регулятора скорости 25 подается заданное значение скорости ω∗, второй вход подключен к шестому выходу наблюдателя главного магнитного потока 9, выход подключен к блоку деления 24 и к третьему входу блока вычисления оптимального значения главного магнитного потока 27.The electric drive according to the scheme in Fig. 1 contains an induction motor with a phase rotor 1, the stator and rotor windings of which are connected through phase current sensors 4, 5 to the outputs of the frequency converters of the stator and rotor 2, 3, respectively, two direct converters of two-phase-three-phase coordinates of the stator voltages and rotors 12, 13, the outputs of which are connected to the control inputs of the frequency converters of the stator and rotor, respectively. The first and second inputs of the direct converter of the two-phase-three-phase coordinates of the voltage of the stator 12 are connected to the outputs of the cross-link compensation unit of the stator 15, the first and second inputs of the direct converter of the two-phase-three-phase coordinates of the voltage of the rotor 13 are connected to the outputs of the block of compensation of the cross-links of the rotor 14, Input of the inverse converter is two-phase three-phase coordinates of the voltage of the stator 8, is connected to the output of a direct converter of two-phase-three-phase coordinates of the voltage of the stator 12, and the outputs to the first and the second inputs of the observer of the main magnetic flux 9. The input of the inverter of the two-phase-three-phase coordinates of the stator current 6 is connected to the output of the sensor of the current of the stator 4, the outputs are connected to the inputs of the inverse converter of the Cartesian coordinates of the stator current 10, as well as to the third and fourth inputs of the observer of the main magnetic flux 9 The input of the inverter of the two-phase-three-phase coordinates of the current of the rotor 7 is connected to the output of the current sensor of the rotor 5, the outputs are connected to the inputs of the inverter of the Cartesian coordinates t rotor 11, as well as to the fifth and sixth inputs of the observer of the main magnetic flux 9. The first and second outputs of the observer of the main magnetic flux 9 are connected to the first and second inputs of the inverse transducer of the Cartesian coordinates of the stator current 10, as well as to the third and fourth inputs of the direct transducer two-phase of the three-phase coordinates of the voltage of the stator 12, the third output is connected to the third input of the cross-link compensation block of the stator 15 and the fourth input of the cross-link compensation block of the rotor 14 at the same time, the fourth and fourth outputs are connected to the first and second inputs of the inverse transformer of the Cartesian coordinates of the rotor current 11, as well as to the third and fourth inputs of the direct transducer of the two-phase-three-phase coordinates of the rotor voltage 13. The first input of the cross-link compensation unit of the stator 15 is connected to the output of the in-phase component of the controller 16 stator current i 1x , the second input is connected to the output of the calculation unit 17 of the orthophase component of the stator voltage pike, the fifth input is connected to the second output of the Cartesian inverter stator current coordinates 10, and the sixth input is connected to the first output of the inverse transformer of the Cartesian coordinates of the rotor current 11. The first input of the cross-link compensation unit of the rotor 14 is connected to the output of the regulator 18 of the in-phase component of the rotor current i 2x , the second input is connected to the output of the regulator 19 of the orthophase component rotor current i 2y , the fifth input is connected to the first output of the inverse transformer of the Cartesian coordinates of the stator current 10, and the sixth input is connected to the second output of the inverse transformer of the Cartesian coordinates of t rotor eye 11. The first input of the controller 16 of the in-phase component of the stator current i 1x is connected to the output of the functional converter 22 through the multiplication unit 20 by the coefficient of the in-phase component of the stator current and the second input to the first output of the inverter of the Cartesian coordinates of the stator current 10. The input of the block 17 for the orthophase component of the stator voltage u 1yk is connected to the second output of the inverter of the Cartesian coordinates of the stator current 10. The first input of the controller 18 of the in-phase component of the rotor current i 2x is connected to the output functional Converter 22 through the unit of multiplication 21 by the coefficient of the in-phase component of the rotor current and the second input to the first output of the inverter of the Cartesian coordinates of the rotor current 11. The first input of the regulator 19 of the orthophase component of the rotor current i 2y is connected to the division unit 24, and the second input to the second output of the inverter of the Cartesian coordinates of the rotor current 11. The output of the optimal value calculation unit the main magnetic flux 27 is connected to the input of the functional Converter 22 and to the division unit 24 through the unit of multiplication 23 by the proportionality coefficient . The value of the minimum frequency of the stator current ω 10 is supplied to the first input of the stator current and rotor current frequency calculation unit 26, the second input is connected to the sixth output of the main magnetic flux observer 9, the first output is connected to the first input of the optimal magnetic flux calculation unit 27 and the fourth input the cross-link compensation unit of the stator 15, the second output is connected to the second input of the optimal magnetic flux calculation unit 27 and to the third input of the cross-link compensation unit rotor 14. At the first input of the speed controller 25, a predetermined value of the velocity ω ∗ is supplied, the second input is connected to the sixth output of the observer of the main magnetic flux 9, the output is connected to the division unit 24 and to the third input of the calculation unit of the optimal value of the main magnetic flux 27.

Электропривод по схеме на фиг.1 работает следующим образом. Преобразователи частоты 2,3 питают статорные и роторные обмотки асинхронного двигателя 1 широтно-модулированными импульсами силового напряжения. Задающими сигналами для преобразователей частоты являются синусоидальные сигналы напряжений фаз статора и ротора, генерируемые блоками прямого преобразователя двухфазно-трехфазных координат 12 и 13. Блоки прямого преобразователя двухфазно-трехфазных координат 12, 13 преобразуют заданные значения напряжений статора и ротора из двухфазной системы координат x-y, ориентированной осью x по вектору главного потокосцепления ψm в трехфазные системы координат ABC статора и ротора. Блоки обратного преобразователя двухфазно-трехфазных координат 6, 8 преобразуют значения напряжения и тока статора из трехфазной системы координат ABC в двухфазную систему координат a-b, ориентированной осью a по оси обмотки A статора, блок обратного преобразователя двухфазно-трехфазных координат 7 преобразует значение тока ротора из трехфазной системы координат ABC в двухфазную систему координат d-q, ориентированной осью d по оси обмотки A ротора. Наблюдатель главного потокосцепления 9 вычисляет сигналы sin, cos, характеризующие функции фазы φm вектора главного потокосцепления ψm относительно системы координат a-b, сигналы sin, cos, характеризующие функции фазы φm вектора главного потокосцепления ψm относительно системы координат d-q, амплитуду вектора ψm, а также скорость вращения ротора ω следующим образом. Проекции вектора ЭДС взаимоидукции Em на оси a-b равны:The electric drive according to the circuit in figure 1 works as follows. Frequency converters 2.3 feed the stator and rotor windings of an induction motor 1 with pulse-width modulated power voltage pulses. The driving signals for the frequency converters are the sinusoidal voltage signals of the phases of the stator and rotor, generated by the blocks of the direct converter of two-phase-three-phase coordinates 12 and 13. The blocks of the direct converter of two-phase-three-phase coordinates 12, 13 transform the set values of the voltage of the stator and rotor from a two-phase coordinate system xy oriented the x axis along the main flux linkage vector ψ m into three-phase coordinate systems ABC of the stator and rotor. The blocks of the inverter of the two-phase-three-phase coordinates 6, 8 convert the voltage and current of the stator from the three-phase coordinate system ABC to the two-phase coordinate system ab, oriented with the a axis along the axis of the stator winding A, the block of the inverter of the two-phase-three-phase coordinates 7 converts the value of the rotor current from three-phase coordinate system ABC into a two-phase coordinate system dq, oriented by the d axis along the axis of the rotor winding A. Main flux linker 9 computes sin signals cos characterizing the phase functions φ m of the main flux linkage vector ψ m with respect to the coordinate system ab, signals sin cos characterizing the phase functions φ m of the main flux linkage vector ψ m with respect to the coordinate system dq, the amplitude of the vector ψ m , and also the rotor speed ω as follows. The projections of the vector of EMF of mutual induction E m on the axis ab are:

где u1a, u1b - проекции напряжения статора на ось a и ось b соответственно; i1a, i1b - проекции тока статора на ось a и ось b соответственно; Ls1 - индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора.where u 1a , u 1b are the projection of the stator voltage on the axis a and axis b, respectively; i 1a , i 1b - projection of the stator current on the axis a and axis b, respectively; L s1 - inductive dissipation of the stator winding.

Проекции главного потокосцепления в системе координат α-β можно вычислить как:The projections of the main flux linkage in the α-β coordinate system can be calculated as:

При этом проекции угла поворота вектора главного потокосцепления в статорной системе координат α-β можно вычислить по формуле:In this case, the projection of the angle of rotation of the main flux linkage vector in the stator coordinate system, α-β can be calculated by the formula:

Проекции угла поворота вектора тока ротора в системе a-b равны:Projection of the angle of rotation of the rotor current vector in the system ab are equal:

Здесь неизвестной является амплитуда тока намагничивания Im, ее вычисление будет показано дальше. Проекции угла поворота вектора тока ротора в системе координат d-q, жестко связанной с трехфазной обмоткой ротора равны:Here, the amplitude of the magnetization current I m is unknown; its calculation will be shown below. Projection of the angle of rotation of the rotor current vector in the coordinate system dq, rigidly connected with a three-phase rotor winding, are equal to:

где , - проекции тока ротора на ось d и ось q соответственно; - амплитуда тока ротора.Where , - projection of the rotor current on the d axis and q axis, respectively; - the amplitude of the rotor current.

Проекции угла положения ротора 9 вычисляются по формуле:The projection of the angle of the rotor 9 is calculated by the formula:

Амплитуду тока намагничивания можно определить по формуле:The amplitude of the magnetization current can be determined by the formula:

где проекции токов ротора i'2a, I'2b на оси a-b на k-ом интервале расчета вычисляются, используя значение угла положения ротора, полученного на (k-1)-ом интервале расчета по формуле:where the projections of the rotor currents i ′ 2a , I ′ 2b on the ab axis on the kth calculation interval are calculated using the value of the angle of the rotor position obtained on the (k-1 )th calculation interval according to the formula:

Проекции угла поворота вектора главного потокосцепления в роторной системе координат d-q равны:Projections of the angle of rotation of the vector of the main flux linkage in the rotary coordinate system, dq are equal to:

Амплитуда вектора потокосцепления ψь определяется как:The amplitude of the flux linkage vector ψ b is defined as:

где ω1 - частота тока статора.where ω 1 is the frequency of the stator current.

Скорость вращения ротора ω вычисляется как:The rotor speed ω is calculated as:

Обратный преобразователь декартовых координат тока статора 10 преобразует ток статора из системы координат a-b в систему координат x-y, обратный преобразователь декартовых координат тока ротора 11 преобразует ток ротора из системы координат d-q в систему координат x-y. Блоки компенсации перекрестных связей 14, 15 компенсируют взаимное влияние каналов управления синфазными и ортофазными составляющими токов статора и ротора по следующим формулам:The inverse transformer of the Cartesian coordinates of the stator current 10 converts the stator current from the coordinate system a-b to the x-y coordinate system, the inverse transformer of the Cartesian coordinates of the current of the rotor 11 converts the rotor current from the d-q coordinate system to the x-y coordinate system. The cross-link compensation blocks 14, 15 compensate for the mutual influence of the control channels in-phase and orthophase components of the stator and rotor currents according to the following formulas:

где u1x, u1y - проекции напряжения статора на ось x и ось y соответственно; u2x, u2y - проекции напряжения ротора на ось x и ось y соответственно; u1xk, u1yk - составляющие напряжения статора на входе блока компенсации перекрестных связей 15 на ось x и ось y соответственно; u2xk, u2yk - составляющие напряжения ротора на входе блока компенсации перекрестных связей 14 на ось x и ось y соответственно; Lm - взаимная индуктивность; Ls2 - индуктивность рассеяния обмотки ротора; ω2 - частота тока ротора.where u 1x , u 1y are the projection of the stator voltage on the x axis and y axis, respectively; u 2x , u 2y - projection of the rotor voltage on the x axis and y axis, respectively; u 1xk , u 1yk are the stator voltage components at the input of the cross-link compensation block 15 on the x axis and y axis, respectively; u 2xk , u 2yk are the components of the rotor voltage at the input of the cross-link compensation unit 14 to the x axis and y axis, respectively; L m is the mutual inductance; L s2 is the scattering inductance of the rotor winding; ω 2 - rotor current frequency.

Астатическое регулирование амплитуд ортофазных составляющих тока ротора и синфазных составляющих токов статора и ротора осуществляется пропорционально-интегральными регуляторами 16, 18, 19, ортофазная составляющая тока статора всегда равна ортофазной составляющей тока ротора, взятой с противоположным знаком. Таким образом, ортофазная составляющая напряжения статора вычисляется в блоке 17 по формуле:The astatic regulation of the amplitudes of the orthophase components of the rotor current and the common-mode components of the stator and rotor currents is carried out by proportional-integral regulators 16, 18, 19, the orthophase component of the stator current is always equal to the orthophase component of the rotor current, taken with the opposite sign. Thus, the orthophasic component of the stator voltage is calculated in block 17 according to the formula:

В электроприводе осуществляется минимизация электромагнитных потерь статора и ротора ΔPэм равных:The electric drive minimizes the electromagnetic losses of the stator and rotor ΔP em equal to:

где kc - постоянный коэффициент, характеризующий удельный вес потерь в стали статора и ротора. При заданном значении главного потокосцепления минимизация потерь осуществляется исходя из условий , путем поддержания соотношения между синфазными составляющими токов статора и ротора i1x, i2x равному . с помощью блоков умножения 20, 21 на коэффициенты синфазных составляющих токов, а также исходя из условий , путем поддержания соотношения частот токов, изображенного на фиг.2, с помощью блока 26. Минимальная частота тока статора задается равной ω10, что позволяет определять положение вектора главного потокосцепления в наблюдателе 9 во всем диапазоне частот вращения ротора.where k c is a constant coefficient characterizing the specific gravity of losses in the steel of the stator and rotor. For a given value of the main flux linkage, loss minimization is carried out based on the conditions , by maintaining the ratio between the in-phase components of the stator and rotor currents i 1x , i 2x equal to . using the blocks of multiplication 20, 21 by the coefficients of the in-phase components of the currents, as well as based on the conditions , by maintaining the frequency ratio of the currents shown in figure 2, using the block 26. The minimum frequency of the stator current is set equal to ω 10 , which allows you to determine the position of the vector of the main flux linkage in the observer 9 in the entire range of rotor speed.

Блок 27 осуществляет вычисление оптимального значения главного потокосцепления ψm в зависимости от заданного электромагнитного момента M и частот токов статора и ротора. Электромагнитные потери при условии имеют вид:Block 27 calculates the optimal value of the main flux linkage ψ m depending on a given electromagnetic moment M and the frequencies of the stator and rotor currents. Electromagnetic losses provided have the form:

где ; M - электромагнитный момент двигателя. Квадрат тока намагничивания аппроксимируется тремя функциями, где a1…a4 - коэффициенты аппроксимации: - на линейном участке кривой намагничивания, - на нелинейном участке, и ψmmнас участке насыщения, где ψmнас - потокосцепление насыщения. Оптимальное значение ψm при этом определяется исходя из условия . В блоке 27 потокосцепление вычисляется в зависимости от участка кривой намагничивания (фиг.3) по формулам:Where ; M is the electromagnetic moment of the engine. Magnetization current square is approximated by three functions, where a 1 ... a 4 are the approximation coefficients: - in the linear portion of the magnetization curve, - in the nonlinear region, and ψ m = ψ m in the saturation region, where ψ mnas is the saturation flux linkage. The optimal value of ψ m is determined on the basis of the condition . In block 27, the flux linkage is calculated depending on the portion of the magnetization curve (figure 3) according to the formulas:

где ; ; .Where ; ; .

При работе электропривода во второй зоне регулирования скорости, когда частота вращения поля статора или ротора превышает синхронную скорость ω0, заданное значение оптимального потокосцепления корректируется с целью ограничения напряжений статора или ротора. Значение ограничения потокосцепления ψmогр в блоке 27 вычисляется по формулам:When the drive is operating in the second speed control zone, when the rotation frequency of the stator or rotor field exceeds the synchronous speed ω 0 , the set value of the optimal flux linkage is corrected in order to limit the stator or rotor voltages. The value of the flux linkage restriction ψ mogr in block 27 is calculated by the formulas:

где U1ном - номинальное напряжение обмотки статора, U2ном - номинальное напряжение обмотки ротора; ; ; ; ; ; ; .where U 1nom is the rated voltage of the stator winding, U 2nom is the rated voltage of the rotor winding; ; ; ; ; ; ; .

По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет минимизировать электромагнитные потери, как в статоре, так и в роторе, обеспечить высокий КПД за счет регулирования магнитного потока в функции частоты вращения и электромагнитного момента, а также обеспечить двухзонное регулирование скорости с ограничением магнитного потока во второй зоне.Compared with the known solution, the proposed one allows minimizing electromagnetic losses both in the stator and in the rotor, ensuring high efficiency by adjusting the magnetic flux as a function of speed and electromagnetic moment, and also providing two-zone speed control with limiting magnetic flux in the second zone.

Claims (1)

Устройство для управления двигателем двойного питания, содержащее асинхронный двигатель с фазным ротором, статорные и роторные обмотки которого подключены через датчики фазных токов к выходам преобразователей частоты статора и ротора соответственно, отличающееся тем, что введены два прямых преобразователя двухфазно-трехфазных координат напряжений статора и ротора, выходы которых соединены с управляющими входами преобразователей частоты статора и ротора соответственно, первый и второй входы прямого преобразователя двухфазно-трехфазных координат напряжения статора подключены к выходам блока компенсации перекрестных связей статора, первый и второй входы прямого преобразователя двухфазно-трехфазных координат напряжения ротора подключены к выходам блока компенсации перекрестных связей ротора, обратный преобразователь двухфазно-трехфазных координат напряжения статора, вход которого подключен к выходу прямого преобразователя двухфазно-трехфазных координат статора, а выходы к первому и второму входам наблюдателя главного магнитного потока, обратный преобразователь двухфазно-трехфазных координат тока статора, вход которого подключен к выходу датчика тока статора, выходы подключены к входам обратного преобразователя декартовых координат тока статора, а также к третьему и четвертому входам наблюдателя главного магнитного потока, обратный преобразователь двухфазно-трехфазных координат тока ротора, вход которого подключен к выходу датчика тока ротора, выходы подключены к входам обратного преобразователя декартовых координат тока ротора, а также к пятому и шестому входам наблюдателя главного магнитного потока, наблюдатель главного магнитного потока, первый и второй выходы которого подключены к первому и второму входам обратного преобразователя декартовых координат тока статора, а также к третьему и четвертому входам прямого преобразователя двухфазно-трехфазных координат напряжения статора, третий выход подключен к третьему входу блока компенсации перекрестных связей статора и четвертому входу блока компенсации перекрестных связей ротора одновременно, четвертый и пятый выходы подключены к первому и второму входам обратного преобразователя декартовых координат тока ротора, а также к третьему и четвертому входам прямого преобразователя двухфазно-трехфазных координат напряжения ротора, блок компенсации перекрестных связей статора, первый вход которого подключен к выходу регулятора синфазной составляющей тока статора i1x, второй вход подключен к выходу блока расчета ортофазной составляющей напряжения статора i1y, пятый вход подключен ко второму выходу обратного преобразователя декартовых координат тока статора, а шестой вход подключен к первому выходу обратного преобразователя декартовых координат тока ротора, блок компенсации перекрестных связей ротора, первый вход которого подключен к выходу регулятора синфазной составляющей тока ротора i2x, второй вход подключен к выходу регулятора ортофазной составляющей тока ротора i2y, пятый вход подключен к первому выходу обратного преобразователя декартовых координат тока статора, а шестой вход подключен к второму выходу обратного преобразователя декартовых координат тока ротора, регулятор синфазной составляющей тока статора i1x, первый вход которого подключен к функциональному преобразователю через блок умножения на коэффициент синфазной составляющей статора
Figure 00000001
, где r1 - активное сопротивление обмотки статора, r2 - активное сопротивление обмотки ротора, второй вход подключен к первому выходу обратного преобразователя декартовых координат тока статора, блок расчета ортофазной составляющей напряжения статора на входе блока компенсации перекрестных связей статора
Figure 00000002
, вход которого подключен ко второму выходу обратного преобразователя декартовых координат тока статора, регулятор синфазной составляющей тока ротора i2x, первый вход которого подключен к функциональному преобразователю через блок умножения на коэффициент синфазной составляющей тока ротора
Figure 00000003
, а второй вход - к первому выходу обратного преобразователя декартовых координат тока ротора, регулятор ортофазной составляющей тока ротора i2y, первый вход которого подключен к блоку деления, а второй вход - к второму выходу обратного преобразователя декартовых координат тока ротора, блок вычисления оптимального значения главного магнитного потока, выход которого подключен к входу функционального преобразователя и к блоку деления через блок умножения на коэффициент пропорциональности
Figure 00000004
, где pn - число пар полюсов двигателя, блок расчета частот токов статора и ротора, на первый вход которого подается значение минимальной частоты тока статора, второй вход подключен к шестому выходу наблюдателя главного магнитного потока, первый выход подключен к первому входу блока вычисления оптимального значения главного магнитного потока и к четвертому входу блока компенсации перекрестных связей статора, второй выход подключен к второму входу блока вычисления оптимального значения главного магнитного потока и к третьему входу блока компенсации перекрестных связей ротора, регулятор скорости, на первый вход которого подается заданное значение скорости, второй вход подключен к шестому выходу наблюдателя главного магнитного потока, а выход подключен к блоку деления и к третьему входу блока вычисления оптимального значения главного магнитного потока.
Figure 00000005
A device for controlling a dual-supply motor containing an asynchronous motor with a phase rotor, the stator and rotor windings of which are connected through the phase current sensors to the outputs of the frequency converters of the stator and rotor, respectively, characterized in that two direct converters of two-phase-three-phase coordinates of the stator and rotor voltages are introduced, the outputs of which are connected to the control inputs of the frequency converters of the stator and rotor, respectively, the first and second inputs of the direct converter two-phase three-phase of the known coordinates of the stator voltage are connected to the outputs of the block for compensating the cross connections of the stator, the first and second inputs of the direct converter of the two-phase-three-phase coordinates of the rotor voltage are connected to the outputs of the block for compensating the cross-links of the rotor, the inverter of the two-phase-three-phase coordinates of the stator voltage, the input of which is connected to the output of the direct converter two-phase-three-phase stator coordinates, and the outputs to the first and second inputs of the observer of the main magnetic flux, the inverse transform a stator current two-phase-three-phase coordinate, the input of which is connected to the stator current sensor output, the outputs are connected to the inputs of the inverse transducer of the stator current cartesian coordinates, as well as to the third and fourth inputs of the main magnetic flux observer, inverse two-phase-three-phase rotor current coordinate inputs, input which is connected to the output of the rotor current sensor, the outputs are connected to the inputs of the inverter of the Cartesian coordinates of the rotor current, as well as to the fifth and sixth inputs of the main observer magnetic flux observer of the main magnetic flux, the first and second outputs of which are connected to the first and second inputs of the inverse transducer of the Cartesian coordinates of the stator current, as well as to the third and fourth inputs of the direct transducer of two-phase-three-phase coordinates of the stator voltage, the third output is connected to the third input of the compensation unit cross-links of the stator and the fourth input of the compensation block of cross-links of the rotor at the same time, the fourth and fifth outputs are connected to the first and second inputs of the reverse th transducer Cartesian coordinate rotor current as well as to third and fourth inputs of the direct converter bi-phase-three phase coordinate rotor voltage compensation block crosslinking stator having a first input connected to the output of the regulator in-phase stator current component i 1x, a second input connected to the output of calculation block the orthophasic component of the stator voltage i 1y , the fifth input is connected to the second output of the inverter of the Cartesian coordinates of the stator current, and the sixth input is connected to the first output at the inverter of the Cartesian coordinates of the rotor current, the rotor cross-compensation compensation unit, the first input of which is connected to the output of the regulator of the in-phase component of the rotor current i 2x , the second input is connected to the output of the regulator of the orthophase component of the rotor current i 2y , the fifth input is connected to the first output of the Cartesian inverse converter coordinates of the stator current, and the sixth input is connected to the second output of the inverse transformer of the Cartesian coordinates of the rotor current, the in-phase component of the stator current i 1x , the first the input of which is connected to the functional converter through the multiplication unit by the coefficient of the in-phase component of the stator
Figure 00000001
where r 1 is the active resistance of the stator winding, r 2 is the active resistance of the rotor winding, the second input is connected to the first output of the inverter of the Cartesian coordinates of the stator current, the unit for calculating the orthophasic component of the stator voltage at the input of the stator cross-link compensation
Figure 00000002
the input of which is connected to the second output of the inverter of the Cartesian coordinates of the stator current, the regulator of the in-phase component of the rotor current i 2x , the first input of which is connected to the functional converter through the multiplication unit by the coefficient of the in-phase component of the rotor current
Figure 00000003
and the second input - to the first output of the inverter of the Cartesian coordinates of the rotor current, the regulator of the orthophase component of the rotor current i 2y , the first input of which is connected to the division unit, and the second input - to the second output of the inverse of the Cartesian coordinates of the rotor current, the unit for calculating the optimal value of the main magnetic flux, the output of which is connected to the input of the functional transducer and to the division unit through the unit of multiplication by the proportionality coefficient
Figure 00000004
, where p n is the number of pairs of motor poles, the unit for calculating the frequencies of the stator and rotor currents, the first input of which is supplied with the minimum frequency of the stator current, the second input is connected to the sixth output of the observer of the main magnetic flux, the first output is connected to the first input of the optimal value calculation unit main magnetic flux and to the fourth input of the stator cross-link compensation block, the second output is connected to the second input of the optimal magnetic flux calculation unit and to the third input of the block compensation of cross-links of the rotor, the speed controller, at the first input of which a predetermined speed value is supplied, the second input is connected to the sixth output of the main magnetic flux observer, and the output is connected to the division unit and to the third input of the optimal magnetic flux calculation unit.
Figure 00000005
RU2010119758/07U 2010-05-17 2010-05-17 DEVICE FOR CONTROL OF THE DUAL POWER ENGINE RU99671U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010119758/07U RU99671U1 (en) 2010-05-17 2010-05-17 DEVICE FOR CONTROL OF THE DUAL POWER ENGINE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010119758/07U RU99671U1 (en) 2010-05-17 2010-05-17 DEVICE FOR CONTROL OF THE DUAL POWER ENGINE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU99671U1 true RU99671U1 (en) 2010-11-20

Family

ID=44058972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010119758/07U RU99671U1 (en) 2010-05-17 2010-05-17 DEVICE FOR CONTROL OF THE DUAL POWER ENGINE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU99671U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2477562C1 (en) * 2011-09-02 2013-03-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" Device for control of double-fed motors
RU2625720C1 (en) * 2016-03-28 2017-07-18 Геннадий Михайлович Тутаев Device for controlling double-fed motor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2477562C1 (en) * 2011-09-02 2013-03-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" Device for control of double-fed motors
RU2625720C1 (en) * 2016-03-28 2017-07-18 Геннадий Михайлович Тутаев Device for controlling double-fed motor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107005194B (en) Multi-winding motor drive dynamic control device
JP2020014350A (en) Polyphase motor drive device
WO2018043502A1 (en) Inverter control device and electric motor driving system
JP2013017383A (en) Drive unit of embedded permanent magnet synchronous motor
KR880001837B1 (en) Induction motor
JP2014003783A (en) Power converter controller and multiplex winding-type motor drive unit
Peter et al. A simplified DTC-SVPWM scheme for induction motor drives using a single PI controller
WO2016027321A1 (en) Power generation system
US8975842B2 (en) Permanent magnet motor control
Lee et al. Stator-flux-oriented sensorless induction motor drive for optimum low-speed performance
US11437944B2 (en) Power conversion device
Saleh Testing a $ V/f $ Control for Permanent Magnet Synchronous Motor Drives with Wavelet Modulated Power Electronic Converters
KR100231266B1 (en) Control device for controlling a servo motor
Saleh Development and Performance Testing of a $ V/f $ Control for Permanent Magnet Synchronous Motor Drives with Wavelet Modulated Power Electronic Converters
RU99671U1 (en) DEVICE FOR CONTROL OF THE DUAL POWER ENGINE
US20220094291A1 (en) Power Conversion Device
RU2320073C1 (en) Device for controlling a double-way feed motor
RU2313895C1 (en) Alternating current motor
JP2015126585A (en) Multi-phase motor drive apparatus
RU2477562C1 (en) Device for control of double-fed motors
US11456691B2 (en) Inverter control device
Suryawanshi et al. Modified combined DTC and FOC based control for medium voltage induction motor drive in SVM controlled DCMLI
RU2625720C1 (en) Device for controlling double-fed motor
JP6719162B2 (en) Multi-phase motor drive
US11482963B2 (en) Inverter control device

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20101219