SK289179B6 - Zapojenie modifikovaného riadenia fázového posunu prúdu spínaným kondenzátorom - Google Patents
Zapojenie modifikovaného riadenia fázového posunu prúdu spínaným kondenzátorom Download PDFInfo
- Publication number
- SK289179B6 SK289179B6 SK89-2018A SK892018A SK289179B6 SK 289179 B6 SK289179 B6 SK 289179B6 SK 892018 A SK892018 A SK 892018A SK 289179 B6 SK289179 B6 SK 289179B6
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- switched capacitor
- phase shift
- phase
- block
- circuit
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 title claims abstract description 26
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000000844 transformation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Ac-Ac Conversion (AREA)
Abstract
Zapojenie modifikovaného riadenia fázového posunu prúdu spínaným kondenzátorom pozostáva zo striedavého napájacieho zdroja (1), obvodu (2) spínaného kondenzátora, záťaží (RL1) a (RL2), ŠIM (3), regulátora (4), súčtového bloku (5), vyhodnocovacieho bloku (6), blokov (7) a (8) transformácií, zovšeobecnených integrátorov (9) a (10) druhého rádu, fázového závesu (11) a vstupu (12) žiadaného fázového posunu. Zapojenie sa vyznačuje tým, že fázový posun prúdov medzi záťažami je udržiavaný na žiadanej hodnote, čím sa dosiahne požadované správanie dvojfázového pohonu.
Description
Oblasť techniky
Predmetom vynálezu je zapojenie modifikovaného riadenia fázového posunu prúdu spínaným kondenzátorom, ktoré je určené predovšetkým pre bežné pohony s komerčne dostupnými dvojfázovými elektromotormi. Vynález patrí do oblasti výkonovej elektroniky a využíva spätnú väzbu na dosiahnutie požadovaného fázového posunu prúdu druhej fázy dvojfázového elektromotora.
Doterajší stav techniky
Jednofázové elektromotory napájané z jednofázovej elektrickej siete sú konštruované ako dvojfázové elektromotory. Pre vznik točivého magnetického poľa je potrebné, aby prúd v druhej (pomocnej) fáze bol proti prúdu prvej (hlavnej) fázy posunutý ideálne o 90°. Doterajšie riešenia využívajú vhodný kondenzátor zapojený v obvode pomocnej fázy, ale dosiahnutý fázový posun nie je konštantný, ale premenlivý v širokom rozsahu. Každej zmene záťaže zodpovedá iný fázový posun prúdu. Toto riešenie neumožňuje meniť otáčky motora. Samozrejme, je možné takýto dvojfázový motor napájať z dvojfázového frekvenčného meniča. Tento spôsob sa málo používa, nakoľko je ekonomicky náročný - problémom je pomerne veľký počet polovodičových spínačov, a teda cena meniča.
Udržanie konštantného fázového posunu prúdu je možné použitím spínaného kondenzátora na zmenu kapacity, a teda fázy a amplitúdy prúdu v pomocnej fáze motora (C. Suciu, M. Kansara, P. Holmes, and W. Szabo,: Phase advancing for current in R-L circuits using switched capacitors, Electronics Letters, vol. 35, no. 16, p. 1296, 1999; T. Lettenmaier, D. Novotny, and T. Lipo,: Singlephase induction motor with an electronically controlled capacitor, Conference Record of the 1988 IEEE Industry Applications Society Annual Meeting, vol. 27, no. 1, pp. 38 - 43, 1988; E. Muljadi, Y. Zhao, T. - H. Liu, and T. Lipo: Adjustable AC capacitor for a singlephase induction motor, IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 29, no. 3, 479 - 485, 1993; A. Danila, I. Margineanu, R. Campeanu, C. Suciu, and I. Boian,: The optimization of thesingle/twophase induction motor start-up with electronically switched capacitor, 2008 IEEE International Conference on Automation, Quality and Testing, Robotics, vol. 3, 450 - 453, 2008; S. Sunter, M. Ozdemir, and B. Gumus,: Modelling and simulation of single phase induction motor with adjustable switched capacitor, in Proc. of 9th Int'l Conf. on Power Electronic and Motion Control (EPE-PEMC 2000), Košice, pp. 5.1 - 5.5, 2000). Nevýhodou ale ostáva počet aktívnych aj pasívnych výkonových súčiastok, obmedzenia v oblasti dynamiky uvedených zapojení, v možných rozsahoch spínania spínaných kondenzátorov a v presnosti naspínanej kapacity.
Tieto nedostatky odstraňuje predkladaný vynález, ktorý dosahuje vysokú presnosť a dynamiku spínania v celom pracovnom rozsahu.
Podstata vynálezu
Zapojenie modifikovaného riadenia fázového posunu prúdu spínaným kondenzátorom sa vyznačuje tým, že fázový posun prúdov medzi záťažami je udržiavaný na žiadanej hodnote a pozostáva z dvoch častí.
Prvú časť systému, silovú, tvorí striedavý napájací zdroj, ktorý jednu záťaž napája priamo proti spoločnej zemi zariadenia. Druhá záťaž je napájaná z obvodu spínaného kondenzátora proti spoločnej zemi zariadenia, pričom obvod spínaného kondenzátora je napájaný zo striedavého napájacieho zdroja.
Druhá časť systému je riadiaca. Z prúdov záťaží zovšeobecnené integrátory druhého rádu vytvoria virtuálne prúdy posunuté o 90°, ktoré vstupujú do blokov transformácií. Z prúdu pomocnej fázy sa v bloku transformácie a fázovom závese vyjadrí fázový posun pre bloky transformácie. Z prúdu hlavnej fázy sa v bloku transformácie vyjadria prúdy pre vyhodnocovací blok, ku ktorého výstupu sa pripočítava žiadaná hodnota fázového posunu. Výsledná hodnota vstupuje do regulátora a následne do šírkovo impulzného modulátora (ďalej ŠIM), kde sa vygenerujú spínacie impulzy pre obvod spínaného kondenzátora.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Na obr. 1 je zobrazená bloková schéma zapojenia modifikovaného riadenia fázového posunu prúdu spínaným kondenzátorom.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Zapojenie modifikovaného riadenia fázového posunu prúdu spínaným kondenzátorom, podľa obr. 1, sa skladá zo striedavého napájacieho zdroja 1, ktorý záťaž RL1 napája priamo proti zemi GND zariadenia. Druhá záťaž RL2 je napájaná z obvodu 2 spínaného kondenzátora proti zemi GND zariadenia, pričom obvod 2 spínaného kondenzátora je napájaný zo striedavého napájacieho zdroja 1. Z fázových prúdov snímaných na záťažiach RL1 a RL2 sa v zovšeobecnených integrátoroch 9 a 10 druhého rádu vytvoria virtuálne prúdy posunuté o 90°, ktoré vstupujú do blokov 7 a 8 transformácií. Fázový záves 11 vyjadrí z prúdov bloku 8 transformácie fázový posun pre bloky 7 a 8 transformácií. Prúdy bloku 7 transformácie sa vo vyhodnocovacom bloku 6 spracujú na hodnotu fázového posunu, ku ktorému sa v súčtovom bloku 5 pripočíta žiadaná hodnota fázového posunu zo vstupu 12 žiadaného fázového posunu. Výsledná hodnota fázového posunu vstupuje do regulátora 4 a následne do ŠIM 3, kde sa vygenerujú spínacie impulzy pre obvod 2 spínaného kondenzátora.
Priemyselná využiteľnosť
Zapojenie modifikovaného riadenia fázového posunu prúdu spínaným kondenzátorom, ktorého podstatou je obvod spínaného kondenzátora, je určené do pohonov s dvojfázovými motormi s konštantnou alebo premenlivou frekvenciou namiesto klasického zapojenia s rozbehovým kondenzátorom alebo ako náhrada jednovetvového zapojenia s napäťovým meničom. Pri konkrétnej prevádzke je možné meniť veľkosť a fázový posun prúdu v obvode spínaného kondenzátora, a tým je možné meniť prevádzkové stavy pohonu.
Zoznam vzťahových značiek
- Striedavý napájací zdroj
- Obvod spínaného kondenzátora
- ŠIM
- Regulátor
- Súčtový blok
- Vyhodnocovací blok
- Blok transformácie
- Blok transformácie
- Zovšeobecnený integrátor druhého rádu
- Zovšeobecnený integrátor druhého rádu
- Fázový záves
- Vstup žiadaného fázového posunu
RL1 - Záťaž
RL2 - Záťaž
GND - Zem zariadenia
Claims (1)
- Zapojenie modifikovaného riadenia fázového posunu prúdu spínaným kondenzátorom pozostávajúce zo striedavého napájacieho zdroja (1), obvodu (2) spínaného kondenzátora, záťaží (RL1) a (RL2), ŠIM (3), 5 regulátora (4), súčtového bloku (5), vyhodnocovacieho bloku (6), blokov (7) a (8) transformácií, zovšeobecnených integrátorov (9) a (10) druhého rádu, fázového závesu (11) a vstupu (12) žiadaného fázového posunu, vyznačujúce sa tým, že striedavý napájací zdroj (1) je pomocou silových vodičov pripojený k záťaži (RL1) a obvodu (2) spínaného kondenzátora; záťaž (RL2) je pomocou silových vodičov pripojená k obvodu (2) spínaného kondenzátora a zemi (GND) zariadenia striedavého napájacieho 10 zdroja (1); záťaž (RL1) je pomocou silových vodičov pripojená k zemi (GND) zariadenia striedavého napájacieho zdroja (1); pomocou signálových vodičov sú záťaže (RL1) a (RL2) pripojené k zovšeobecneným integrátorom (9) a (10) druhého rádu, ktorých výstupy sú pripojené na vstupy blokov (7) a (8) transformácií; fázový záves (11) je pomocou signálových vodičov pripojený k blokom (7) a (8) transformácií; pomocou signálových vodičov je vyhodnocovací blok (6) pripojený k bloku (7) transformácie a súčtovému bloku (5), 15 pričom k súčtovému bloku (5) je pomocou signálových vodičov pripojený vstup (12) žiadaného fázového posunu a výstup súčtového bloku (5) je pomocou signálových vodičov pripojený na vstup regulátora (4), ktorého výstup je pripojený na vstup ŠIM (3) a výstup ŠIM (3) je pomocou signálových vodičov pripojený na spínače obvodu (2) spínaného kondenzátora.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK89-2018A SK289179B6 (sk) | 2018-08-31 | 2018-08-31 | Zapojenie modifikovaného riadenia fázového posunu prúdu spínaným kondenzátorom |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK89-2018A SK289179B6 (sk) | 2018-08-31 | 2018-08-31 | Zapojenie modifikovaného riadenia fázového posunu prúdu spínaným kondenzátorom |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK892018A3 SK892018A3 (sk) | 2020-03-03 |
| SK289179B6 true SK289179B6 (sk) | 2024-03-27 |
Family
ID=69636743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK89-2018A SK289179B6 (sk) | 2018-08-31 | 2018-08-31 | Zapojenie modifikovaného riadenia fázového posunu prúdu spínaným kondenzátorom |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SK (1) | SK289179B6 (sk) |
-
2018
- 2018-08-31 SK SK89-2018A patent/SK289179B6/sk unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SK892018A3 (sk) | 2020-03-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hammoodi et al. | Design and implementation speed control system of DC motor based on PID control and matlab simulink | |
| Young et al. | Assessing finite-control-set model predictive control: A comparison with a linear current controller in two-level voltage source inverters | |
| Rastegar Fatemi et al. | Speed sensorless control of a six‐phase induction motor drive using backstepping control | |
| Utkin | Chattering problem | |
| US10135447B2 (en) | Compensation memory (CM) for power application | |
| Razzaghian et al. | Disturbance observer-based fractional-order nonlinear sliding mode control for a class of fractional-order systems with matched and mismatched disturbances | |
| Yurkevich et al. | PWM speed control of DC motor based on singular perturbation technique | |
| Ambesange et al. | Application of Sliding Mode Control for the speed control of DC motor drives | |
| Elthokaby et al. | Finite-control set model-predictive control for single-phase voltage-source UPS inverters | |
| SK289179B6 (sk) | Zapojenie modifikovaného riadenia fázového posunu prúdu spínaným kondenzátorom | |
| Obeidat et al. | Applying two controller schemes to improve input tracking and noise reduction in DC-DC converters | |
| Al-Nussairi et al. | Stabilization of a DC-Link of Microgrids feeding a Inverter-BLDC motor drive using a PI-Fuzzy | |
| Bouarroudj et al. | Sliding mode control based on fractional order calculus for DC-DC converters | |
| MuraliDhar et al. | A progressive rugged appearance of fuzzy controller fed four-switch BLDC drive | |
| Kumar et al. | Smooth starter for DC shunt motor using buck-boost power converter | |
| Pirooz et al. | Predictive voltage control of three-phase voltage source inverters to supply nonlinear and unbalanced loads | |
| SK289229B6 (sk) | Zapojenie na riadenie fázového posunu prúdu spínaným kondenzátorom | |
| Maheswari et al. | Design of SVPWM based closed-loop control of voltage source inverter fed induction motor drive with PID controller | |
| JP2018029443A (ja) | 電力変換盤ならびにそれを備えるインバータ装置、無停電電源装置およびパワーコンディショナ | |
| Listwan et al. | Direct field-oriented control of six-phase induction motor with fuzzy-logic speed controller | |
| Hamidi et al. | Implementation of digital FCS-MP controller for a three-phase inverter | |
| SK289232B6 (sk) | Zapojenie dvojfázového elektromotora s použitím spínaného kondenzátora | |
| Yokokura et al. | FPGA-based broadband current control of a linear motor with Class-G power amplifiers | |
| Deshmukh et al. | Speed control of DC motor using chopper | |
| Kazi et al. | Minimization of transients in buck converter using cascade control techniques |