SU1621135A1 - Ac electric drive - Google Patents
Ac electric drive Download PDFInfo
- Publication number
- SU1621135A1 SU1621135A1 SU894641711A SU4641711A SU1621135A1 SU 1621135 A1 SU1621135 A1 SU 1621135A1 SU 894641711 A SU894641711 A SU 894641711A SU 4641711 A SU4641711 A SU 4641711A SU 1621135 A1 SU1621135 A1 SU 1621135A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- frequency
- output
- dependence
- slip
- stator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в след щих приводах дл широкодиапазонного регулировани частоты вращени асинхронного двигател с частотным управлением при питании его от регулируемого источника напр жени переменной частоты и амплитуды. Целью изобретени вл етс повышение динамической точности электропривода путем увеличени точности стабилизации потокос- цеплени во всех квадрантах механической характеристики и упрощени настройки. Указанна цель достигаетс тем, что в электропривод , содержащий асинхронный двигатель 1, функциональные преобразователи 5, б, реализующие соответственно зависимость управл ющего напр жени от частоты тока статора при холостом ходе двигател и зависимость дополнительного управл ющего напр жени от скольжени , введен функциональный преобразователь 9, реализующий зависимость частоты тока статора от скольжени . Это обеспечивает возможность представлени сложной зависимости дл амплитуды напр жени в виде суперпозиции трех простых в реализации функций. При этом упрощаетс настройка и повышаетс динамическа точность. Даны выражени реализуемых зависимостей. 2 ил СО С о гоThe invention relates to electrical engineering and can be used in following drives for wide-range control of the frequency of rotation of an asynchronous motor with frequency control when powered from an adjustable source of variable frequency and amplitude voltage. The aim of the invention is to increase the dynamic accuracy of the electric drive by increasing the accuracy of stabilizing the flow coupling in all quadrants of the mechanical characteristic and simplifying the tuning. This goal is achieved by the fact that an electric drive containing an asynchronous motor 1, functional converters 5, b, respectively, realizing the dependence of the control voltage on the stator current frequency when the engine is idling and the dependence of the additional control voltage on slip, is introduced realizes the dependence of the stator current frequency on the slip. This makes it possible to represent a complex dependence for the voltage amplitude as a superposition of three simple functions in realization. This simplifies tuning and increases dynamic accuracy. Expressions of implemented dependencies are given. 2 silt SO From about
Description
4343
Изобретение относитс к электротехнике , а именно к управл ющему электроприводу , и может быть использовано в след щих приводах дл широкодиапазон- ного регулировани частоты вращени асинхронного двигател с частотным управлением при питании его от регулируемого источника напр жени переменной частоты и амплитуды.The invention relates to electrical engineering, namely to a control electric drive, and can be used in following drives for wide-range control of the frequency of rotation of an asynchronous motor with frequency control when powered from an adjustable source of variable frequency voltage and amplitude.
Целью изобретени вл етс повышение динамической точности путем увеличени точности стабилизации потокосцеплени во всех квадрантах механической характеристики и упрощение настройки.The aim of the invention is to increase the dynamic accuracy by increasing the accuracy of stabilizing the flux linkage in all quadrants of the mechanical characteristic and simplifying the tuning.
На фиг.1 представлена функциональна схема электропривода переменного тока; на фиг.2 - зависимости напр жений от частоты и скольжени .Figure 1 shows the functional diagram of the AC drive; Fig. 2 shows the stress versus frequency and slip dependencies.
Электропривод переменного тока содержит асинхронный двигатель 1 (фиг.1),за- датчик 2 момента, датчик 3 частоты вращени вала двигател 1, первый сумматор А, первый функциональный преобразователь 5, регулирующий в режиме стабилизации потокосцеплени двигател зависимость управл ющего напр жени от частоты тока статора при холостом ходе двигател , второй функциональный преобразо- ватель 6, реализующий в режиме стабилизации потокосцеплени двигател зависимость дополнительного управл ющего напр жени от скольжени и соединенный входом с выходом задатчика 2 момента, второй сумматор 7, соединенный входами с выходами функциональных преобразователей 5, 6, регулируемый по частоте и амплитуде источник 8 напр жени , соединенный управл ющими входами с выходами сумматоров 4, 7, а выходами - с обмотками статора асинхронного двигател 1.The AC drive contains an asynchronous motor 1 (Fig. 1), a torque sensor 2, a sensor 3 for the rotation speed of the motor shaft 1, a first adder A, a first functional converter 5 that regulates the dependence of the control voltage on the current frequency the stator when the engine is idling, the second functional converter 6, which implements in the stabilization mode of the engine's motor coupling, the dependence of the additional control voltage on the slip and connected by the input with the output of the setpoint generator 2, the second adder 7, connected by inputs to the outputs of functional converters 5, 6, the voltage source 8 regulated in frequency and amplitude, connected by control inputs to the outputs of adders 4, 7, and the outputs to the stator windings of an asynchronous motor 1 .
В электропривод переменного тока введены третий функциональный преобразователь 9, реализующий зависимость смещени частоты тока статора от скольжени и соединенный входом с выходом задатчика 2 момента, и третий сумматор 10, соединенный входами с выходом функционального преобразовател 9 и выходом сумматора 4, а выходом - с входом функционального преобразовател 5.A third functional converter 9 is implemented in the AC drive, realizing the dependence of the stator current frequency offset on the slip and connected to the output of the torque setting device 2, and the third adder 10 connected to the output of the functional converter 9 and the output of the adder 4, and the output to the functional input converter 5.
Функциональные преобразователи 5, 6, 9 реализуют соответственно зависимостиFunctional converters 5, 6, 9 implement respectively dependencies
U1 (a)s ) - фРТГ) 2 + ( a iplj2 - .U1 (a) s) - frtg) 2 + (a iplj2 -.
U2() RslsOr)x /ЧU2 () RslsOr) x / h
(wl) lsOr)Aws (ftjr)(wl) lsOr) Aws (ftjr)
г л g l
10ten
Rsls(QJr))s(). ls(ojr)lRsls (QJr)) s (). ls (ojr) l
уat
где Ui, U2, Aros - сигналы на выходах соответствующих преобразователей;where Ui, U2, Aros are the signals at the outputs of the corresponding transducers;
Is, ty s - модули векторов тока и потокос- цеплени статора;Is, ty s are the moduli of the current and current splicing vectors;
los, - модуль тока и потокосцеплени статора при холостом ходе двигател ;los, is the current and flux linkage module of the stator when the engine is idling;
о)3 , - частота тока статора и скольo) 3, - frequency of the stator current and how
жени .wives
Выражени дл U2 (сог ) и (о)г ) могут быть представлены в видеExpressions for U2 (coz) and (o) d) can be represented as
и2(а,) К«М11±ЈШ,II2 (a,) K "M11 ± ЈШ,
Ao() Re ieilSuMix,Ao () Re ieilSuMix,
(Vs)(Vs)
где lxs, IYS, if -ipfy - компоненты соответственно векторов тока и потокосцеплени статора во вращающейс пр моугольной системе координат X, Y, св занной осью X с выбранным дл реализации привода одним из векторов: потокосцеплени статора s , потокосцеплени ротора i/fr , магнитногоwhere lxs, IYS, if -ipfy are the components of the current and stator flux linkage vectors in the rotating rectangular coordinate system X, Y, connected by the X axis with one of the vectors for the drive realization: the flux linkage of the stator s, the flux linkage of the i / fr rotor, magnetic
потока р в воздушном зазоре двигател .flow p in the air gap of the engine.
Модули векторов тока и потокосцеплени статора и их компоненты в ос х X, Y однозначно определ ютс по известным выражени м в зависимости от параметров двигател и выбранного режима стабилизации потокосцеплени . Модули тока и потокосцеплени статора при холостом ходе двигател определ ютс при условииThe modules of the current and flux linkages of the stator and their components in axes X, Y are uniquely determined by known expressions depending on the parameters of the motor and the chosen mode of stabilizing flux linkage. The stator current and flux linkages when the engine is idling are determined under the condition
Ш о 0.W o 0.
Особенностью рассматриваемого электропривода вл етс то, что известные сложные функциональные зависимости дл амплитуды напр жени асинхронного двигател от частоты и скольжени реа- лизуютс в виде суперпозиции трех функций Ui( ws), Ua( шг) () с помощью соответствующих функциональных преобразователей. Така возможность следует из графоаналитического метода определени указанных функций, согласно которому дл какого-либо выбранного дл реализации привода посто нного по- токосцеплени двигател рассчитываетс и строитьс графически в плоскости USlA specific feature of the electric drive under consideration is that the known complex functional dependences for the amplitude of the voltage of an induction motor on frequency and slip are implemented as a superposition of the three functions Ui (ws), Ua (wg) () using the appropriate functional transducers. This possibility follows from the graphic-analytical method for determining the indicated functions, according to which for any DC motor-drive device selected for realization, the engine is calculated and plotted in the USl plane.
CDS семейство параметрических характеристик U ( ш5 ,м ), в которых в качестве параметра прин то скольжение двигател CDS is a family of parametric characteristics U (w5, m) in which engine slip is taken as a parameter
ш 0 ,ш Г1 , ... и т.д., а в качестве аргумента - частота о)s. Как следует из фиг.2, всеw 0, w G1, ..., etc., and as an argument, the frequency o) s. As follows from figure 2, all
параметрические характеристики U (о)s , а)) имеют почти одинаковую зависимость относительно новой системы координат, совмещенной с вешинами (точками минимума) этих характеристик, в том числе и с характеристикой холостого хода U( шs , о ), котора смещаетс в зависимости от скольжени т относительно начала координат по частоте наThe parametric characteristics U (o) s, a)) have almost the same dependence with respect to the new coordinate system, combined with the vertices (minimum points) of these characteristics, including the idling characteristic U (ws, o), which is shifted depending on slip t relative to the origin of frequency
величину Д мs ( а) ) и по амплитуде на величину U2(wf). Дл множества всех возможных значений скольжени ш строитс графически в плоскости UaftA функци 1)2() реализуема функциональным преобразователем 6, и в плоскости &ws(a)r}the value of D ms (a)) and amplitude by the value of U2 (wf). For a set of all possible slip values, w is plotted graphically in the plane UaftA, the function 1) 2 () is realized by the functional converter 6, and in the plane & ws (a) r}
функци (), реализуема функциональным преобразователем 9. Функци function (), realizable by functional converter 9. Functions
Ui(ftJs), вл етс уравнением характеристики амплитуды напр жени от частоты при нулевом скольжении двигател и совмещенной с вершиной этой характеристики системе координат .Ui (ftJs), is an equation of the voltage amplitude characteristic versus frequency at zero motor slip and a coordinate system aligned with the top of this characteristic.
Примерный вид функций дан на фиг.1 в обозначени х соответствующих функциональных преобразователей. В результате аппроксимации их кусочнолинейными зависимост ми преобразователи могут быть реализованы схемотехнически в виде устройств выделени модул с зоной нечувствительности {функции Ui(ws), 1)2 ( о)г )иввидеAn exemplary view of the functions is given in FIG. 1 in the designations of the respective functional transducers. As a result of their approximation by piece-line dependencies, the transducers can be implemented in circuit form as a device for allocating a module with a dead zone {function Ui (ws), 1) 2 (o) d) and
усилител -ограничител (функци Д ы s ( ш )).amplifier limiter (function D s s (w)).
Электропривод переменного тока работает следующим образом.The AC drive works as follows.
Сигнал, пропорциональный скольжениюProportional slip signal
шг, с выхода задатчика 2 момента поступает на вход сумматора 4, где суммируетс с сигналом, пропорциональным частоте вращени вала двигател 1, поступающего с выхода датчика 3 частоты вращени . С выхода сумматора 4 сигнал , пропорциональный частоте ft)s, поступает на вход по частоте регулируемого по частоте и амплитуде источника 8 напр жени . С выхода задатчика 2 момента сигнал, пропорциональный скольжению ш , поступаетWG, from the output of the setpoint 2, is fed to the input of the adder 4, where it is summed with a signal proportional to the rotational speed of the shaft of the engine 1, coming from the output of the rotational speed sensor 3. From the output of the adder 4, a signal proportional to the frequency ft) s is fed to the input at the frequency of the voltage source 8 which is adjustable in frequency and amplitude. From the output of the setting device 2 of the moment the signal is proportional to the slip w, comes
10ten
1515
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
также на вход функционального преобразовател 9, который вычисл ет сигнал смещени по частоте Aws(wr) . С выхода функционального преобразовател 9 сигнал поступает на вход сумматора 10, на второй вход которого с выхода сумматора 4 поступает сигнал, пропорциональный задаваемой частоте ш5 . С выхода сумматора 10 сигналalso to the input of the function converter 9, which calculates the frequency offset signal Aws (wr). From the output of the functional Converter 9, the signal is fed to the input of the adder 10, the second input of which from the output of the adder 4 receives a signal proportional to the specified frequency w5. From the output of the adder 10 signal
( + Д .( ш г ) ) поступает на вход функционального преобразовател 5, который вычисл ет напр жение Ui( ш5 ) в зависимости от частоты с учетом смещени ее на величину ( а)г ) . С выхода задатчика 2 момента сигнал, пропорциональный скольжению, поступает на вход функционального преобразовател б, который вырабатывает сигнал, пропорциональный величине смещени по(+ D. (Wg)) is fed to the input of the functional converter 5, which calculates the voltage Ui (w5) depending on the frequency, taking into account its displacement by the value of (a) d). From the output of the setpoint generator 2, a signal proportional to the slip is fed to the input of the functional converter b, which produces a signal proportional to the magnitude of the displacement along
амплитуде 1)2(мг). С выхода функционального преобразовател 6 сигнал поступает на вход сумматора 7, на второй вход которого поступает сигнал с выхода функционального преобразовател 5. благодар чему обеспечиваетс смещение по амплитуде вamplitude 1) 2 (mg). From the output of the functional converter 6, the signal is fed to the input of the adder 7, the second input of which receives a signal from the output of the functional converter 5. Due to this, the amplitude shift in
плоскости Ui ш5 характеристики холостогоplane Ui sh5 idle characteristics
хода Ui(). С выхода сумматора 7 сигнал, пропорциональный амплитуде напр жени двигател , поступает на вход по амплитуде регулируемого по частоте и амплитуде источника 8 напр жени ,соединенного выходами с обмотками статора асинхронного двигател 1. Подстройка функционального преобразовател 5 под конкретный двигатель осуществл етс в режиме холостого хода . Подстройка функционального преобразовател 9 путем регулировки его коэффициента передачи производитс в режимах разгона и торможени привода с обеспечением равенства амплитуды тока в режиме разгона при соответствующей скорости амплитуде тока в режиме торможени . Подстройка функционального преобразовател 6 в режиме посто нства магнитного потока осуществл етс при регулировке его коэффициента передачи до обеспечени равенства амплитуд тока двигател на всем участке разгона и торможени .the move ui (). From the output of the adder 7, a signal proportional to the amplitude of the motor voltage is input to the amplitude of the frequency and amplitude adjustable voltage source 8 connected by the outputs to the stator windings of the induction motor 1. The adjustment of the functional converter 5 for a specific engine is carried out in idling mode. The adjustment of the functional converter 9 by adjusting its transmission coefficient is performed in the acceleration and deceleration modes of the drive, ensuring that the current amplitude is equal in the acceleration mode at the corresponding speed and the amplitude of the current in the deceleration mode. The adjustment of the functional converter 6 in the mode of constant magnetic flux is carried out by adjusting its transmission coefficient to ensure that the amplitudes of the motor current are equal throughout the acceleration and deceleration part.
В электроприводе обеспечиваетс высока точность стабилизации выбранного дл его реализации какого-либо потокос- цеплени двигател во всех квадрантах механической характеристики, в том числе и при малых частотах вращени , простоту выполнени и подстройки функциональных преобразователей под конкретный двигатель , благодар чему в сравнении с известным решением повышаетс динамическа точностьIn the electric drive, a high accuracy of stabilization of the engine for the implementation of any flow coupling in all quadrants of the mechanical characteristic, including at low frequencies of rotation, is provided, simplicity of execution and adjustment of the functional converters for a specific engine, due to which, in comparison with the known solution, increases dynamic accuracy
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894641711A SU1621135A1 (en) | 1989-01-26 | 1989-01-26 | Ac electric drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894641711A SU1621135A1 (en) | 1989-01-26 | 1989-01-26 | Ac electric drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1621135A1 true SU1621135A1 (en) | 1991-01-15 |
Family
ID=21424783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894641711A SU1621135A1 (en) | 1989-01-26 | 1989-01-26 | Ac electric drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1621135A1 (en) |
-
1989
- 1989-01-26 SU SU894641711A patent/SU1621135A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Булгаков А.А. Частотное управление асинхронными двигател ми. М : Энергоиз- дат, 1982, с. 182,185. Эксплуатационна документаци системы управлени асинхронными электрическими машинами (система Скольз щий привод). СФРЮ, Энергоинвест, Институт автоматики и вычислительных наук, СССР, Институт проблем управлени ИАТ, Всесоз- ный научно-исследовательский институт системных исследований ВНИИСИ, Сараево 1978, с. 12, 13,40,42. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5701065A (en) | Method and apparatus for controlling synchronous motor | |
SU1114358A3 (en) | A.c. electric drive | |
US20040007995A1 (en) | Vector control system for permanent magnet sychronous machines using an open-loop parameter observer | |
EP0082303B1 (en) | Method and apparatus for controlling induction motor | |
US5408169A (en) | Device for controlling an asynchronous motor | |
US4008425A (en) | Motor servo system with multiplier means to drive and servo the motor | |
US6255798B1 (en) | Control apparatus for electric vehicle | |
ATE339803T1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING A ROTOR ANGLE SPEED OF A ENCODERLESS, FIELD-ORIENTED ROTARY FIELD MACHINE | |
US6566829B1 (en) | Method and apparatus for torque control of a machine | |
EP0049241B1 (en) | Method and apparatus for controlling an ac induction motor | |
SU1621135A1 (en) | Ac electric drive | |
JPH10229687A (en) | Variable speed controller of induction motor | |
US4752725A (en) | Control apparatus for three-phase induction motor | |
JP2002233198A (en) | Motor drive circuit | |
Kubota et al. | Simultaneous estimation of speed and rotor resistance of field oriented induction motor without rotational transducers | |
SU1458962A1 (en) | Method and apparatus for controlling induction electric drive | |
RU2101846C1 (en) | Ac electric drive | |
SU836750A1 (en) | Ac electric drive | |
JPS626878Y2 (en) | ||
SU1767638A1 (en) | Gate electric motor | |
JP3683371B2 (en) | Permanent magnet type synchronous motor speed control method | |
SU1510060A1 (en) | Thyratron electric drive | |
RU1833828C (en) | Servo electric drive | |
SU782114A1 (en) | Electric drive | |
SU1443110A1 (en) | Method and device for controlling induction motor |