SU1239824A1 - Induction electric drive with frequency-current control - Google Patents
Induction electric drive with frequency-current control Download PDFInfo
- Publication number
- SU1239824A1 SU1239824A1 SU843807500A SU3807500A SU1239824A1 SU 1239824 A1 SU1239824 A1 SU 1239824A1 SU 843807500 A SU843807500 A SU 843807500A SU 3807500 A SU3807500 A SU 3807500A SU 1239824 A1 SU1239824 A1 SU 1239824A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- phase
- outputs
- inputs
- sensors
- proportional
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в системах с высокими требовани ми по точности регулировани скорости (положени ) нагрузки. Цель изобретени - повьшение точности управлени моментом асинхронного двигател . Асинхронный электропривод с частотно- токовым управлением содержит асин .хронную машину (AM) 1 с короткозамкнутым ротором, датчики 2 фазных токов и датчики 3 фазных напр жений, управ- л емьй источник тока (ИТ) 4, блок 5 датчиков фазных ЭДС. Формирователь 6 фазных потокосцеплений выполнен на основе апериодических звеньев 7 и снабжен фазными входами 8 дл установки начальных данных. Блок 9 заданий с выходами заданий момента и потокосцеплени и блок 12 преобразовани координат подключены к управ- л кнцим входам ИТ 4. Введение пропорционально-интегрального регул тора 17, нелинейного элемента 18, двух сумматоров 19 и 20 и дополнительного блока 21 преобразовани координат обеспечивает поддержание заданного потокосцеплени с высокой точностью, с учетом реальной кривой намагничивани , благодар чему повышаетс точность управлени моментом (скоростью вращени ). 1 ил. S (ОThe invention relates to electrical engineering and can be used in systems with high accuracy requirements for controlling the speed (position) of the load. The purpose of the invention is to increase the accuracy of torque control of an induction motor. Asynchronous electric drive with frequency-current control contains asyn. Synchronous machine (AM) 1 with a squirrel-cage rotor, sensors of 2 phase currents and sensors of 3 phase voltages, controlled current source (IT) 4, block of 5 sensors of phase EMF. The shaper 6 phase flux couplings are made on the basis of aperiodic links 7 and is equipped with phase inputs 8 for setting the initial data. Task block 9 with outputs for torque and flux linkage tasks and coordinate conversion unit 12 are connected to control inputs for IT 4. Introduction of proportional-integral controller 17, nonlinear element 18, two adders 19 and 20, and additional coordinate conversion unit 21 ensures the maintenance flux linking with high accuracy, taking into account the actual magnetization curve, thereby improving the accuracy of torque control (rotational speed). 1 il. S (O
Description
10ten
1515
i1239824i1239824
Изобретение относитс к электроехнике , а именно к частотно-управ емым электроприводам, построенным а основе асинхронных машин с корот- озамкнутым ротором, и может быть спользовано в системах с высокими ребовани ми по точности регулироани скорости (положени ) нагрузки, апример в приводах подач и главого движени металлорежущих станков. Цель изобретени - повьшение точости управлени моментом асинхроного электропривода.The invention relates to electrical equipment, namely, frequency-controlled electric drives, built on the basis of asynchronous machines with a short-circuited rotor, and can be used in systems with high rebates in speed control (position) of the load, such as feed drives and main drives. movement of machine tools. The purpose of the invention is to improve the accuracy of torque control of an asynchronous electric drive.
На чертеже представлена функцинальна схема асинхронного электропривода с частотно-токовым управлением .The drawing shows a functional scheme of an asynchronous electric drive with frequency-current control.
Схема содержит асинхронную машину 1 с короткозамкнутым ротором, ста- торные обмотки которой через датчики 2 фазных токов и датчики 3 фазных напр жений подключены к выходам управл емого источника 4 токов, блок 5 датчиков фазных ЭДС, подключенный входами к выходам датчиков 2 и 3 фазных токов и напр жений, а выходами - к входам формировател 6 фазных потокосцеплений, выполненного на основе апериодических звеньев 7 и снабженного фаз.ными входами 8 дл установки начальных данных, блок 9 заданий с выходами заданий момента и потокосцеплени , св занными соответственно с первым- и вторым управл ющими входами 10 и 11 основного блока 12 преобразовани координат, выходы которого подключены к управл ющим входам управл емого источника 4The circuit contains an asynchronous machine 1 with a squirrel-cage rotor, the stator windings of which through sensors 2 phase currents and sensors 3 phase voltages are connected to the outputs of a controlled source 4 currents, block 5 sensors of phase EMF connected by inputs to the outputs of sensors 2 and 3 phase currents and voltages, and outputs - to the inputs of the former 6 phase flux couplings, made on the basis of aperiodic links 7 and equipped with phase inputs 8 for setting the initial data, block 9 of tasks with outputs of torque and flux linkings, connected respectively with the first and second control inputs 10 and 11 of the main unit 12 of the coordinate conversion, the outputs of which are connected to the control inputs of the controlled source 4
2020
2.52.5
3535
ус ва пр он вх вх ме за ни но ме к 20 уп ка ро кл те к бл ам оп об теUsa va ave he vkh vkh me for no more than by 20 pack kakte those to blom op opte
то . слthat cl
30thirty
хр ро ис л ле же те ны ны ни на ко па ве щи ор заcrypto isla
токов, формирователь 13 опорных напр жений , снабженный фазными выходами 14 и 15, подключенными к опорным входам основного блока 12 преобразовани координат , и амплитудным выходом 16, при этом входы формировател 13 опорных напр жений подключены к выходам формировател 6 фазных потокосцеплений .currents, the driver 13 of the reference voltage, equipped with phase outputs 14 and 15, connected to the reference inputs of the main unit 12 coordinate conversion, and amplitude output 16, while the inputs of the driver 13 of the reference voltage are connected to the outputs of the generator of 6 phase flux couplings.
В асинхронный электропривод введе- ;ны пропорционально-интегральный регул тор 17, нелинейный элемент 18 с характеристикой намагничивани асинхронной машины 1, первый 19 и второйA proportional-integral controller 17, a nonlinear element 18 with the characteristic of magnetization of the asynchronous machine 1, the first 19 and the second are introduced into the asynchronous electric drive.
20сумматоры и дополнительный блок20 totalizers and additional block
21преобразовани координат, опорные . входы которого подключены к фазным выходам 14 и 15 формировател 13 опорных напр жений, а выходы - к соответствующим фазным входам 8 дл 21 coordinate transformations, reference. the inputs of which are connected to the phase outputs 14 and 15 of the driver 13 of the reference voltage, and the outputs to the corresponding phase inputs 8 for
5five
00
.5.five
установки начальных данных формировател 6 фазньк потокосцеплений, при этом управл ющий вход пропорционально-интегрального регул тора 17, вход нелинейного элемента 18 и первый вход первого сумматора 19 объединены между собой и подключены к задани потокосцеплени блока 9 заданий , выходы пропорционально-интеграль ного регул тора 17 и нелинейного элемента 18 подключены соответственно к первому и второму входам сумматора 20, выход которого соединен с вторым управл ющим входом 11 основного бло ка 12 преобразовани координат, второй вход первого сумматора 19 подключен к выходу пропорционально-ин- тегрсшьного регул тора 17, выход - к управл ющему входу дополнительного блока 21 преобразовани координат, а амплитудньм выход 16 формировател 13 опорных напр жений подключен к входу обратной св зи пропорционально-интегрального регул тора 17.the initial data of the driver of 6 phase linkages, wherein the control input of the proportional-integral controller 17, the input of the nonlinear element 18 and the first input of the first adder 19 are interconnected and connected to the task for linking the block of 9 tasks, the outputs of the proportional-integral controller 17 and nonlinear element 18 are connected respectively to the first and second inputs of the adder 20, the output of which is connected to the second control input 11 of the main unit 12 of the coordinate conversion, the second input of the first of the adder 19 is connected to the output of a proportional-invariant tegrsshnogo regulator 17, the output - to the control input of the complementary box 21, the coordinate conversion and yield 16 amplitudnm shaper 13 reference voltage connected to the input of the feedback proportional-integral regulator 17.
Асинхронный электропривод с частотно-токовым управлением работает .следующим образом.Asynchronous electric drive with frequency-current control works in the following way.
Питание статорных обмоток асинхронной машины 1 с короткозамкнутым ротором (на чертеже в двухфазном исполнении) осуществл етс от управл емого источника 4 токов, составленного из усилителей фазных напр жений , охваченных глубокими отрицательными обратными св з ми по фазным токам с помощью датчиков 2 фазных токов. Переменные сигналы заданий дл фазных токов формируютс на выходах блока 12 преобразовани координат, на входы которого поступают посто нные сигналы Ъ ., Ug, соответствующие задани м дл составл ющих токов статора во вращающейс ортогональной системе координат, св занной с вектором потокосцеплени .The stator windings of an asynchronous machine 1 with a squirrel cage rotor (in a two-phase drawing) are powered from a controlled source of 4 currents composed of phase voltage amplifiers covered by deep negative feedback currents of phase currents using sensors of 2 phase currents. Variable reference signals for phase currents are generated at the outputs of coordinate conversion unit 12, to the inputs of which constant signals b., Ug are received, corresponding to those for the stator component currents in a rotating orthogonal coordinate system connected to the flux linkage vector.
Необходимые дл координатных преобразований опорные сигналы в виде гармонических функций sinS2,t, cosSi t ( кругова частота изменени токов статора) получают на выходах 14 и 15 формировател 13 опорных напр жений по сигналам фазных потоксцеп- лений jH , поступающих с выходов формировател 6 фазных потокосцеплений .The reference signals necessary for coordinate transformations in the form of harmonic functions sinS2, t, cosSi t (circular frequency of stator current change) are obtained at outputs 14 and 15 of the driver 13 of the reference voltages by signals of phase loss couplings jH, coming from the outputs of the driver 6 phase flux couplings.
В каждой фазной цепи формировател 6 фазных потокосцеплений содержитс апериодическое звено 7, выполн ющее роль интегратора, соответствующе фазной ЭДС Г.- , fy , поступающей с выхода блока Ь датчиков фазньпх ЭДС. Блок 5 датчиков фазных ЭДС производ вычисление фазных ЭДС по информации о фазных токах 1л , i. и напр жение Vf, и , поступающих с, выходов датчиков 2 и 3 фазных токов и напр жений . Фазные ЭДС могут получатьс и на выходах специальных измерительных обмоток, установленных на статоре асинхронной машины 1 (указанна св з с блоком датчиков 5 фазных ЭДС показана штрихом).In each phase circuit of the former 6 phase flux coupler, there is an aperiodic link 7, which plays the role of an integrator corresponding to the phase EMF G.-, fy, coming from the output of the block Ь of the sensors of the EMF. Block 5 sensors of phase EMF produced by calculation of phase EMF according to information about phase currents 1l, i. and the voltage Vf, and, arriving from, the outputs of the sensors 2 and 3 phase currents and voltages. Phase EMFs can also be obtained at the outputs of special measuring windings installed on the stator of the asynchronous machine 1 (indicated by communication with the sensor unit 5 phase EMF is indicated by a dash).
Возможность выполнени операции интегрировани фазной ЭДС с помощью апериодических звеньев 7 во всем диапазоне частот, включа нулевую, св зана с необходимостью подачи на фазные входы 8 формировател 6 фазных потокосцеплений дополнительных сигналов , соответствующих некоторым начальным данным (начальным значени м фазных потокосцеплений).The possibility of performing the integration operation of phase EMF using aperiodic links 7 in the entire frequency range, including zero, is associated with the need to feed additional signals corresponding to some initial data (initial values of phase flow couplings) to phase inputs 8 of the former 6 phase flow couplings.
Указанные начальные значени фазных потокосцеплений на входах 8 формировател 6 фазных потокосцеплений устанавливаютс благодар действию цепей нормированной положительной обратной св зи, охватывающих казкдое из фазных апериодических звеньев 7 через формирователь 13 опорных напр жений и дополнительный блок 21 преобразовани координат.The indicated initial values of phase flux couplings at the inputs 8 of the flux generator 6 of the phase flux linkages are established due to the action of normalized positive feedback circuits covering each of the phase aperiodic links 7 through the driver 13 of the reference voltages and the additional unit 21 coordinate transformations.
При зтом амплитуда начальных фазных потокосцеплений определ етс сигналом ч , постуцающим с выхода блока 9 заданий через первый сумма- тор 19 на уцравл ющий вход блока 21 преобразовани координат, а фазы вл ютс произвольными, но соответствующими двухфазной системе сигналоIn this case, the amplitude of the initial phase flux linkages is determined by the signal h, which is outputted from the output of block 9 of tasks via the first adder 19 to the control input of the coordinate conversion unit 21, and the phases are arbitrary, but correspond to the two-phase signal system
Полученные по цеп м положительной обратной св зи произвольные значени фазных потокосцеплений определ ют произвольные начальные значени сигналов на опорных входах основного блока 12 преобразовани координат и произвольное начальное направление формируемого вектора потокосцеплени в асинхронной машине 1.The arbitrary values of the phase flux couplings obtained from the positive feedback chains determine arbitrary initial values of the signals at the reference inputs of the main coordinate conversion unit 12 and an arbitrary initial direction of the formed flux link vector in the asynchronous machine 1.
Поскольку асинхронна машина 1 с короткозамкнутым ротором имеет симметричные по фазам магнитные цепи,- т любое начальное положение вектора потокосцеплени может быть прин то за исходное. В дальнейшем при поступлении на вход 10 блока 12 преобразовани координат сигнала Ug, соответствующего заданию момента М, на валу асинхронной машины 1 возникает мо- ,мент, привод щий к вращению вала и к возникновению фазных ЭДС fj , „ на выходах блока 5 датчиков фазных ЭДС. Фазные потокосцеплени Ч , , на выходах формировател 6 фазных потокосцеплений в основном определ ютс действием на его входах фазных ЭДСSince an asynchronous squirrel cage rotor machine 1 has phase-symmetric magnetic circuits, any initial position of the flux linkage vector can be taken as the initial one. Subsequently, when an input signal Ug arrives at input 10 of unit 12, which corresponds to the specification of torque M, an asynchronous machine 1 arises at the shaft, an instant leads to the rotation of the shaft and the occurrence of phase EMF fj . Phase flux linkages,,, at the outputs of the former 6 phase flux couplings are mainly determined by the action at its inputs of the phase EMF
5five
00
5five
00
10 f10 f
при этом роль дополнительныхwith the role of additional
сигналов на фазных входах 8 сводитс к компенсированию активных составл ющих выходных токов фазных апериодических звеньев 7, которые в укаэан- 15 ных услови х выполн ют операции, эквивалентные интегрированию фазных ЭДС.The signals at the phase inputs 8 are reduced to compensating for the active components of the output currents of the phase aperiodic links 7, which, under these 15 conditions, perform operations equivalent to integrating the phase EMFs.
В электроприводе осуществл етс учет кривой намагничивани магнитной цепи асинхронной машины 1 с коротко- 2Q замкнутым ротором благодар введению нелинейного элемента 18, на вход которого поступает сигнал задани потокосцеплени V с выхода блока 9 заданий .In the electric drive, the magnetization curve of the magnetic circuit of an asynchronous machine 1 with a short 2Q closed rotor is taken into account due to the introduction of a nonlinear element 18, at the input of which a flux linkage signal V is received from the output of block 9.
Выходной сигнал нелинейного элемента 18 через второй сумматор 26 поступает на вход 11 блока 12 преобразовани координат (в виде сигнала Up), определ величину составл ющей намагничивани в токе статора. С помощью введенного в электропривод пропорционально-интегрального регул тора 17 осуществл етс поддержание потокосцеплени на заданном уровне, определенном сигналом ч . Сигнал обратной св зи в виде модул действительного потокосцеплени поступает на регул тор с амплитудного выхода 16 формировател 13 опорных напр жений. При наличии рассогласовани заданного и действительного значений потокосцепле.ний выхо дной сигнал пропорционально-интегрального регул тора 17 определ ют коррекцию величины составл ющей: тока намагни чивани (т.е. сигнала и. через сумматор 20) и амплитуды фазных потодсо- сцеплений на входах 8 формировател 6 фазных потокосцеплений (через первый сумматор 19 и дополнительныйThe output signal of the nonlinear element 18 through the second adder 26 is fed to the input 11 of the coordinate conversion unit 12 (as an Up signal), which determines the magnitude of the component of magnetization in the stator current. Using the proportional-integral controller 17 introduced into the electric drive, the flow coupling is maintained at a predetermined level determined by the h signal. The feedback signal in the form of a real flow coupling module is fed to the regulator from the amplitude output 16 of the driver 13 of the reference voltages. If there is a mismatch between the set and the actual values of the flux coupling, the output signal of the proportional-integral controller 17, the component magnitude correction is determined: the magnetization current (i.e., the signal and through the adder 20) and the amplitude of phase couplings at the inputs 8 shaper 6 phase flux linkages (through the first adder 19 and additional
0 блок 21 преобразовани координат). Таким образом, введение в асинхронный электропривод с частотно- токовым управлением пропорционально- интегрального регул тора, нелинейного элемента с характеристикой намагничивани асинхронной машины, двух сумматоров и дополнительного блока преобразовани координат обеспечивает поддержание заданного в электроприводе потокосцеплени с высокой точностью, с учетом реальной кривой намагничивани как в режимах сто нки, так и в режимах вращени электропривода , благодар чему повьшаетс точность управлени моментом (скоростью вращени ) в сравнении с известным решение,0 block 21 coordinate conversion). Thus, the introduction of an proportional-integral controller, a nonlinear element with the characteristic of magnetization of the asynchronous machine, two adders and an additional unit of coordinate conversion to an asynchronous electric drive with frequency-current control ensures that the flow coupling set in the electric drive is maintained with high accuracy, taking into account the real magnetization curve as in standby modes, as well as in the modes of rotation of the electric drive, due to which the accuracy of torque control (rotation speed nor) in comparison with the known solution,
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843807500A SU1239824A1 (en) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | Induction electric drive with frequency-current control |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843807500A SU1239824A1 (en) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | Induction electric drive with frequency-current control |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1239824A1 true SU1239824A1 (en) | 1986-06-23 |
Family
ID=21144903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843807500A SU1239824A1 (en) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | Induction electric drive with frequency-current control |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1239824A1 (en) |
-
1984
- 1984-11-02 SU SU843807500A patent/SU1239824A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 615584, кл. Н 02 Р 7/42, 1976. Авторское свидетельство СССР 493882, кл. Н 02 Р 5/40, 1973. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5410234A (en) | Motor drive control apparatus | |
Tomita et al. | New sensorless control for brushless DC motors using disturbance observers and adaptive velocity estimations | |
Kirschen et al. | On-line efficiency optimization of a variable frequency induction motor drive | |
SU1371513A3 (en) | A.c.electric drive | |
SU1114358A3 (en) | A.c. electric drive | |
JPH10243699A (en) | Synchronous motor controller | |
Mun-Soo et al. | A robust control of permanent magnet synchronous motor using load torque estimation | |
US4458193A (en) | Method and apparatus for controlling an AC induction motor | |
GB1430844A (en) | Controlling synchronous electrical machines | |
SU1239824A1 (en) | Induction electric drive with frequency-current control | |
Uddin et al. | Fuzzy logic based position control of permanent magnet synchronous motor | |
KR100347990B1 (en) | Variable speed control device of AC motor | |
JPH05244792A (en) | Method and apparatus for compensating current phase delay in motor | |
SU1429273A1 (en) | A.c. electric drive | |
SU1432711A1 (en) | A.c. electric drive | |
SU1032581A1 (en) | Device for control of slip-ring induction machine | |
SU809461A1 (en) | Induction electric drive | |
RU2069034C1 (en) | Frequency-controlled induction motor drive | |
SU1767638A1 (en) | Gate electric motor | |
SU1150724A1 (en) | Two-motor d.c. drive | |
GB2363865A (en) | Current regulation of permanently excited synchronous motors | |
SU868960A1 (en) | Induction electric motor control device | |
SU1277341A1 (en) | Rectifier electric drive | |
SU442561A1 (en) | Device for controlling the speed of an asynchronous motor | |
SU1488950A2 (en) | Ac drive |