SU1653123A2 - Frequency controlled asynchronous electric drive - Google Patents

Frequency controlled asynchronous electric drive Download PDF

Info

Publication number
SU1653123A2
SU1653123A2 SU894705433A SU4705433A SU1653123A2 SU 1653123 A2 SU1653123 A2 SU 1653123A2 SU 894705433 A SU894705433 A SU 894705433A SU 4705433 A SU4705433 A SU 4705433A SU 1653123 A2 SU1653123 A2 SU 1653123A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
stator
stator current
inverting
Prior art date
Application number
SU894705433A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Васильевич Кашканов
Павел Тимофеевич Якомаскин
Павел Аркадьевич Шаврин
Анатолий Владимирович Белкин
Original Assignee
Волжское объединение по производству легковых автомобилей
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 Волжское объединение по производству легковых автомобилей filed Critical Волжское объединение по производству легковых автомобилей
Priority to SU894705433A priority Critical patent/SU1653123A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1653123A2 publication Critical patent/SU1653123A2/en

Links

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

1one

i(6l) 1290464i (6l) 1290464

(21)4705433/07(21) 4705433/07

(22)14„06.89(22) 14 „06.89

(46) 30.05.91. Бюп. № 20(46) 05.30.91. Bup. Number 20

(71)Волжское объединение по производству легковых автомобилей(71) Volga Association for the production of cars

(72)В.В, Кашканов, П.Т. Якомаскин, П.А. Паврин и А.В Белкин(72) V.V., Kashkanov, P.T. Yakomaskin, P.A. Pavrin and A.V. Belkin

(53)621 ,313,333.07L--9 (088,8)(53) 621, 313,333.07L - 9 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1290464, кл. Н 02 Р 7/42, 1984.(56) USSR Author's Certificate No. 1290464, cl. H 02 R 7/42, 1984.

(54)ЧАСТОТНО-УПРАВЛЯЕМЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД(54) FREQUENCY-CONTROLLED ASYNCHRONOUS ELECTRIC DRIVE

(57)Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к электроприводам на базе асинхронных коротко- замкнутых двигателей. Целью дополнительного изобретени   вл етс  улучшение эксплуатационных показателей путем уменьшени  потерь и увеличени  в переходных режимах развиваемой двигателем мощности. Это достигаетс  введением задатчика 23 поперечной составл ющей тока статора, выполненного с блоком 24 отражени  минимального и максимального значений посто нного напр жени  с узлом 25 сравнени  и блоком 26 умножени , За- датчик 13 продольной составл ющей тока статора выполнен с определителем 27 модул  вектора напр жени , определителем 28 модул  заданного тока статора, двум  линейными усилител ми 29, 30, усилителем 31 с регулируемым ограничением, трем  узлами 32-34 сравнени  и блоком 35 умножени . При этом обеспечиваетс  увеличение развиваемой двигателем 1 мощности в переходных режимах и формирование режимов его работы по критерию безусловного импульса энергетических потерь с автоматическим переходом к условному минимуму потерь при ограничени х тока и напр жени , что наиболее эффективно, например, в составе электромобил  с ограниченным запасом энергии бортового источника . 1 ил.(57) The invention relates to electrical engineering, namely to electric drives based on asynchronous short-circuited motors. The object of the additional invention is to improve the operational performance by reducing losses and increasing the power developed by the engine in transient conditions. This is achieved by introducing the transistor component 23 of the stator current, made with the minimum and maximum constant voltage reflection unit 24 with the comparison node 25 and the multiplication unit 26. The sensor 13 of the stator current longitudinal component is configured with the voltage vector modulator 27 , the determiner 28 of the module of the specified stator current, two linear amplifiers 29, 30, the amplifier 31 with adjustable limiting, three nodes 32-34 and the multiplication unit 35. At the same time, the power developed by the engine 1 is increased in transient conditions and its operation modes are formed according to the criterion of an unconditional impulse of energy losses with automatic transition to a conditional minimum of losses with current and voltage limitations, which is most effective, for example, in electric vehicles with limited energy onboard source. 1 il.

ЛL

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к электроприводам на базе асинхронных короткозамкну- тых двигателей.The invention relates to electrical engineering, in particular to electric drives based on asynchronous short-circuited motors.

Цель изобретени  - улучшениеThe purpose of the invention is to improve

эксплуатационных показателей путем увеличени  развиваемой электродвигателем мощности в переходных режимах и уменьшени  потерь.performance indicators by increasing the power developed by the motor in transient conditions and reducing losses.

На чертеже представлена функциональна  схема частотно-управл емого асинхронного электропривода.The drawing shows a functional diagram of a frequency-controlled asynchronous electric drive.

Частотно-управл емый электропривод содержит асинхронный двигатель 1 с короткозамкнутым ротором, к обмоткам статора которого подключены фазные выходы регулируемого источника 2 тока, последовательно соединенные формирователь 3 гармонических сигналов и блок 4 преобразовани  координат, выполненный с четырьм  цифроаналоговыми преобразовател ми 5-8, сумматорами 9-12 и подключенный выходами к управл ющим вхоThe frequency-controlled electric drive contains an asynchronous motor 1 with a short-circuited rotor, to the stator windings of which the phase outputs of the adjustable current source 2 are connected, the sequencer 3 harmonic signals connected in series, and the coordinate converting unit 4, made with four digital-to-analogue converters 5-8, adders 9- 12 and the connected outputs to the control inputs

ЮYU

дам регулируемого источника 2 тока, задатчик 13 продольной составл ющей тока статора, св занный выходом с одноименным управл ющим входом блока 4 преобразовани  координат, частотно-импульсный датчик 14 частоты вращени , установленный на валу асинхронного двигател  1, формирователь 15 частоты импульсов датчика 14 частоты вращени , выполненный с выходами дл  формировани  частоты и знака частоты, подключенными к соответствующим входам преобразовател  16 частота-напр жение и соответствующим входам формировател  3 гармонических сигналов, регул тор 17 скорости с узлом 18 сравнени , подключенным входами к выходам задатчи- ка 19 частоты врапени  и преобразовател  16 частота - напр жение соответственно , при этом выход регул тора 17 скорости соединен с объединенными между собой входами нуль-органа 20 и блока 21 выделени  модул , выход которого подключен к входу преобразовател  22 напр жение - частота , выход которого и выход нуль- органа 20 соединены соответствующими входами формировател  3 гармонических сигналов.Ladies of an adjustable current source 2, unit 13 of the longitudinal component of the stator current, connected with the output to the same control input of the coordinate conversion unit 4, frequency-frequency sensor 14 of rotational speed, mounted on the shaft of the induction motor 1, driver 15 of the frequency of pulse of rotational speed sensor 14 made with outputs for frequency shaping and frequency sign connected to the corresponding inputs of the frequency-voltage converter 16 and the corresponding inputs of the shaper of 3 harmonic signals, re speed generator 17 with comparison node 18 connected by inputs to the outputs of frequency response knob 19 and frequency converter 16 is voltage respectively, while the output of speed regulator 17 is connected to the combined inputs of the zero-body 20 and module 21 of the allocation module 21 whose output is connected to the input of the voltage converter 22 is the frequency, the output of which and the output of the zero-organ 20 are connected by the corresponding inputs of the shaper of 3 harmonic signals.

В электроприводе задатчик 23 поперечной составл ющей тока статора выполнен с блоком 24 ограничени  минимального и максимального значений посто нного напр жени , вход которого подключен к источнику питани  регулируемого источника 2 тока, выход подключен к инвертирующему входу узла 25 сравнени , неинвертирующий вход которого предназначен дл  подключени  единичной установки коэффициента ограничени  тока . Выход узла 25 сравнени  подключен к первому входу блока 26 умножени , второй вход которого подключен к выходу регул тора 17 скорости, а выход блока 26 умножени , образующий выход задатчика 23 поперечной составл ющей тока статора, подключен к соответствующему управл ющему входу блока 4 преобразовани  координат .In the electric drive, the transducer component 23 of the stator current is made with a block 24 limiting the minimum and maximum values of the DC voltage, the input of which is connected to the power source of the regulated current source 2, the output is connected to the inverting input of the reference unit 25, the non-inverting input of which is intended to connect a single setting current limiting factor. The output of the comparison unit 25 is connected to the first input of the multiplication unit 26, the second input of which is connected to the output of the speed controller 17, and the output of the multiplication unit 26 forming the output of the generator 23 of the transverse stator current component is connected to the corresponding control input of the coordinate conversion unit 4.

Задатчик 13 продольной составл ющей тока статора выполнен с определителем 27 модул  вектора напр жени , определителем 28 модул  заданного тока статора, двум  одноквадрант ными неинвертирующими чинейными уси10The unit 13 of the longitudinal component of the stator current is made with the determinant 27 of the voltage vector module, the determinant 28 of the module of the given stator current, two single-quadrant non-inverting linear forces

1515

2020

2525

1653123416531234

лител ми 29 и 30, усилителем 31 с регулируемым уровнем ограничени  минимального значени  выходного сигнала, трем  узлами 32-34 сравнени  и блоком 35 умножени  . При этом входы определител  27 модул  вектора напр жени  пред- назначеныдл  подключени  импульсных управл ющих сигналов силовыми ключами регулируемого источника 2 тока. Выход определител  27 модул  вектора напр жени  подключен к неинвертирующему входу первого узла 32 сравнени  задатчика 13 продольной составл ющей тока статора, инвертирующий вход которого предназначен дл  подключени  уставки максимального значени  модул  вектора напр жени , а выход подключен к входу первого од- ноквлдрантного неинвертирующего линейного усилител  29. Выход определител  28 модул  заданного тока статора подключен к неинвертирующему входу второго узла сравнени  33 задатчика 13 продольной составл ющей тока статора, инвертирующий вход которого предназначен дл  подключени  уставки максимального значени  модул  тока статора, а выход подключен к входу второго одноквадрантного неинвертирующего линейного усилител  30. Входы обоих одноквадрантных неинвертирующих линейных усилителей 29, 30 подключены к инвертирующим входам третьего узла 34 сравнени  задатчика 13 продольной составл ющей тока статора. Неинвертирующий вход узла 34 сравнени  предназначен дл  подключени  уставки оптимального соотношени  продольной и поперечной составл ющих тока статора, а выход через усилитель 31 с регулируемым уровнем ограничени  минимального значени  выходного сигнала подключен к первому входу блока 35 умножени , выход которого, образующий выход задатчика 13 продольной составл ющей тока статора, подключен к одному из входов определител  28 модул  заданного тока статора, другой вход кото50 .рого объединен с другим входом блока 35 умножени  задатчика 13 продольной составл ющей тока статора и подключен к выходу блока 21 выделени  модул . Другой вход усилител 29 and 30, an amplifier 31 with an adjustable level of limiting the minimum value of the output signal, three comparison nodes 32-34 and a multiplication unit 35. In this case, the inputs of the determiner 27 of the voltage vector module are designed to connect the pulse control signals with the power switches of the adjustable current source 2. The output of the detector 27 of the voltage vector module is connected to the non-inverting input of the first node 32 comparing the setting unit 13 of the longitudinal component of the stator current, the inverting input of which is intended for connecting the setpoint of the maximum value of the voltage vector module and the output is connected to the input of the first single non-inverting linear amplifier 29 The output of the determinator 28 of the set stator current module is connected to the non-inverting input of the second comparison node 33 of the setting unit 13 of the longitudinal component of the stator current, inverter ruyuschy input of which is intended for connecting the modulation setting the maximum value of the stator current, and an output connected to the noninverting input of the second odnokvadrantnogo linear amplifier 30. The non-inverting inputs of both odnokvadrantnyh linear amplifiers 29, 30 are connected to the inverting input of the third unit 34 comparing the set point 13 of the longitudinal component of the stator current. The non-inverting input of the comparison node 34 is designed to connect the optimal ratio of the longitudinal and transverse components of the stator current, and the output through the amplifier 31 with an adjustable level of limiting the minimum output signal is connected to the first input of the multiplication unit 35, the output of which forms the output of the longitudinal component setter 13 stator current is connected to one of the inputs of the determinator 28 of the module of the specified stator current, the other input 50 is combined with another input of the multiplier 35 of the setting device 1 3 is a longitudinal component of the stator current and is connected to the output of the module 21 allocation unit. Other amplifier input

55 31 с регулируемым уровнем ограничени  минимального значени  выходного55 31 with an adjustable level of limiting the minimum value of the output

сигнала подключен к выходу формирова тел  15 частоты импульсов the signal is connected to the output of the shape of the body 15 pulse frequency

30thirty

3535

4040

4545

В блоке преобразовани  координат коды синуса и косинуса, поступившие с выходов формировател  3 гармонических сигналов, подаютс  соответственно на объединенные цифровые входы первого 5 и третьего 7 цифроаналоговых преобразователей и на объединенные цифровые входы второго 6 и четвертого 8 цифроаналоговых преобразователей . При этом аналоговые входы первого 5 и второго 6 цифроаналогорых преобразователей объединены и образуют вход по поперечной составл ющей, а объединенные аналоговые входы третьего 7 и четвертого 8 цифроанало говых преобразователей образуют управл ющий вход по продольной составл ющей ,In the coordinate conversion unit, the sine and cosine codes received from the outputs of the 3 harmonic signal generator are supplied respectively to the combined digital inputs of the first 5 and third 7 digital-to-analog converters and to the combined digital inputs of the second 6 and fourth 8 digital-to-analog converters. In this case, the analog inputs of the first 5 and second 6 digital-to-analog converters are combined and form an input on the transverse component, and the combined analog inputs of the third 7 and fourth 8 digital-analog converters form a control input on the longitudinal component,

Регулируемый источник 2 тока может быть выполнен с помощью трех полностью управл емых ключевых элементов 36, подключенных к выходам трех токовых релейных регул торов 37.The regulated current source 2 can be made using three fully controlled key elements 36 connected to the outputs of the three current relay regulators 37.

Частотно-управл емый асинхронный электропривод работает следующим образомFrequency-controlled asynchronous electric drive works as follows.

Заданное значение скорости вращени  асинхронного двигател  1 с корот козамкнутым ротором, поступающее с выхода задатчика 19 скорости, сравниваетс  с действительным значением скорости с помощью узла 18 сравнени . Полученный сигнал рассогласовани  поступает на вход регул тора 17 скорости , выходной сигнал которого определ ет начальную величину заданного значени  поперечной составл ющей тока статора во вращающейс  ортогональной системе координат d, q, ориентированной осью d по вектору пото- косцеплени  ротора.The setpoint value of the rotation speed of the asynchronous motor 1 with the short-closed rotor, coming from the output of the speed setting unit 19, is compared with the actual speed value using the comparison unit 18. The received error signal is fed to the input of the speed controller 17, the output signal of which determines the initial value of the specified value of the transverse stator current component in the rotating orthogonal coordinate system d, q, oriented by the axis d along the rotor coupling vector.

С помощью блока 21 выделени  модул  определ етс  модуль выходного сигнала регул тора 17 скорости, который через преобразователь 22 напр жение - частота определ ет скорость вращени  системы координат d, q относительно ротора. Знак этой скорости определ етс  с помощью нуль-органа 20„Using the module allocation module 21, the module determines the output signal of the speed controller 17, which, through the voltage-frequency converter 22, determines the rotational speed of the coordinate system d, q relative to the rotor. The sign of this velocity is determined by a null organ of 20 "

Частота следовани  импульсов fa на выходе преобразовател  22 напр жение - частота равнаThe pulse frequency fa at the output of the voltage converter 22 is a frequency equal to

/}со,ц/} with, c

|5 где z - количество импульсов на| 5 where z is the number of pulses per

один оборот вала асинхронного двигател  1;one turn of the shaft of the asynchronous motor 1;

С0.ц 314 рад/с - номинальна  кругова S0.ts 314 rad / s - nominal circular

частота питающей сети. Импульсы от датчика 14 с помощью формировател  15 частоты импульсов умножени  на число, равное количеству пар полюсов р асинхронного двигател  1 . Частота следовани  импульсов ffj на выходе формировател  15 равнаmains frequency The pulses from the sensor 14 using the frequency generator 15 pulse frequency multiplied by a number equal to the number of pairs of poles p of the induction motor 1. The pulse frequency ffj at the output of the imaging unit 15 is equal to

0303

fCO Р z 2% fCO P z 2%

5 где СО- частота вращени  ротора,причем знак {,-. определ етс  направле 5 where CO is the frequency of rotation of the rotor, with the sign {, -. determined by

нием вращени  асинхронного двигате- i л  1 .The rotation of the asynchronous motor i l 1.

Частота f гармонических сигналов поступающих с выходов формировател  гармонических сигналов 3 равнаThe frequency f of the harmonic signals received from the outputs of the former of the harmonic signals 3 is equal to

f2:-±fco±fpЦифровые коды гармонических сигналов поступают на соответствующие цифровые входы умножающих цифроаналоговых преобразователей 5-8. Па опорные аналоговые входы цифроаналоговых преобразователей 5 и 6 с выхода задатчика 23 поступает сигнал заданного значени  поперечной составл ющей 1.f2: - ± fco ± fpDigital codes of harmonic signals are fed to the corresponding digital inputs of multiplying digital-to-analog converters 5-8. The analog reference inputs of the digital-to-analog converters 5 and 6, from the output of the setting device 23, receives a signal of a predetermined value of the transverse component 1.

тока статора, а наstator current, and on

опорные аналоговые входы цифроанало- говых преобразователей 7 и 8 - сигнал заданного значени  продольной составл ющей статора с выхода задатчика 13. С помощью цифро-4 аналоговых преобразователей 5-8 сиг- налы 1гл пРе°бРазуютс  в сигналы задани  токов izrt B неподвижной системе координат с , /3 (на выходах сумматоров 9 и 10), а затем в гармонические сигналы задани  тоW«reference analog inputs of digital-to-analog converters 7 and 8 - a signal of a predetermined value of the longitudinal component of the stator from the output of the setter 13. Using digital-4 analogue converters 5-8, signals 1 glp ° B are transformed into signals of setting currents izrt B to a fixed coordinate system with , / 3 (at the outputs of adders 9 and 10), and then into the harmonic signals of the task “

ков в фазах статора 1д, i „, i (наcov in stator phases 1d, i „, i (on

выходах сумматоров 9, 11 и 12), которые поступают на управл ющие входы релейных регул торов 37 регулируемого источника . тока.the outputs of the adders 9, 11 and 12), which are fed to the control inputs of the relay regulators 37 of the controlled source. current.

Функционирование задатчиков 13 и 23, формирующих заданные значени  продольной и поперечной составл ющих тока статора 1, основано на том, что в асинхронном электроприводе возможно получение моментов, требуемых по услови м регулировани  скорости при одновременном выполнении дополнительного критери  оптимизации Обычно в установившихс  режимах критерчем оптимизации  вл етс  критерий минимума потерь, выполнение которого возможно дл  всего диапазона частоты вращени  ротора. Однако дл  электро- привода важно во врем  разгона или торможени  развивать максимально возможные значени  мощности и момента. Эти режимы достигаютс  только при максимальных значени х модулей векто- ров тока статора /I6fmax или напр жени  (. Поэтому критерием оптимальности в этих случа х должны служить или максимализаци  мощности в услови х ограничени  по напр жению или максимализаци  момента в услови х ограничени  по току. Эти ограничени  всегда существуют в реальных системах электропривода и обусловлены как предельными возможност ми элементов силового преобразовател , так и источника энергии.The operation of the setting units 13 and 23, which form the predetermined values of the longitudinal and transverse components of the stator 1 current, is based on the fact that in the asynchronous electric drive it is possible to obtain the moments required by the speed control conditions while simultaneously fulfilling the additional optimization criterion. the criterion of the minimum loss, which is possible for the entire range of rotor speed. However, it is important for an electric drive during acceleration or deceleration to develop the maximum possible values of power and torque. These modes are achieved only at maximum values of stator current vector moduli / I6fmax or voltage (. Therefore, the optimality criterion in these cases should be either maximizing power under conditions of voltage limitation or maximizing torque under current limiting conditions. These limitations always exist in real electric drive systems and are caused both by the limiting possibilities of the elements of the power converter and by the energy source.

Выражение дл  любой из указанных оптимизируемых величин с использова- нием уравнений обобщенной машины можно записать в видеThe expression for any of the specified optimized quantities using the equations of the generalized machine can be written as

Л 0F(K),L 0F (K),

(1)(one)

где Э - физическа  величина (электромагнитный момент, модуль тока или напр жени ), при фиксированном значении которой необходимо найти экстремум оптимизируемой величины (потери , электромагнитный момент или мощ ность соответственно);where E is a physical quantity (electromagnetic moment, current or voltage modulus), for a fixed value of which it is necessary to find the extremum of the optimized quantity (loss, electromagnetic moment or power, respectively);

F(K) - функци , определ ема  по уравнени м установившегос  режима и завис ща  от параметров машины, угло- вой скорости и коэффициента св зи К, который представл ет собой отношение компонент вектора тока статора во вращающейс  системе координат d, q:F (K) is a function defined by the equations of the steady state and dependent on the machine parameters, angular velocity and coupling coefficient K, which is the ratio of the components of the stator current vector in the rotating coordinate system d, q:

К ij/iIj / i

Оптимальное значение коэффициента св зи, соответствующее работе машины в режиме минимума потерьThe optimal value of the coupling coefficient corresponding to the operation of the machine in the minimum loss mode

(К Копт), в режиме максимализации момента (К К.) ив режиме максимализации мощности (К KV) можно определить из услови :(K Kopt), in the mode of maximizing the moment (K K.) and in the mode of maximizing power (K KV) can be determined from the condition:

ЭА/ЭКEA / EC

оabout

После этого по вычисленному значению коэффициента св зи и по тре j JQ is 20 After that, by the calculated value of the coupling coefficient and by the third j JQ is 20

25 буемой величине электромагнитного момента можно определить i i и in25 you can determine i and i in the bootable magnitude of the electromagnetic moment

Таким образом, в отношении величины коэффициента св зи К можно выделить следующие режимы работы.Thus, with respect to the magnitude of the coupling coefficient K, the following modes of operation can be distinguished.

Если требуема  величина электромагнитного момента М и текущее значение частоты вращени  ротора таковы, что достигаютс  при | . | If the required magnitude of the electromagnetic moment M and the current value of the rotor speed are such that they are reached at | . |

30thirty

3535

40 40

45 45

5050

5555

Kk|u5lKk | u5l

5 vwJX5 vwJX

max max

то электродвигательthen electric motor

может работать в режиме минимальных потерь, т.е. К должен быть равенcan work in the mode of minimal losses, i.e. K must be equal to

КОПТ COPT

Если М и п таковы, что достигаютс  только при max (usl и К 4копт то величина К должна выбиратьс  из диапазона Kotrr- К v в функции поддержани  напр жени  на уровне (l),/ |U5| mai(.If M and n are such that they are reached only with max (usl and K 4kop, then the value of K should be selected from the range Kotrr-K v in the function of maintaining the voltage at the level (l), / | U5 | mai (.

Если М и п таковы, что достигаютс  только при | Ij Unimex. iuslIf M and n are such that they are achieved only with | Ij unimex. iusl

|Ue|me H К/КОПТ, то величина К должна выбиратьс  из диапазона .-Kj в функции ограничени  тока на уровне |1( - |Ц| WaxЕсли М и п таковы, что достигаютс  только при /151 (Ч|рки 1и fusUaxH то величина vl должна вычисл тьс  из уравнени  дл  электромагнитного момента электродвигател  при указанных ограничени х:| Ue | me H K / KOPT, then the value of K should be selected from the range. -Kj as a function of the current limit at the level | 1 (- | Ц | WaxIf M and n are such that they are reached only with / 151 (Ch | rki 1 and fusUaxH then the value of vl must be calculated from the equation for the electromagnetic torque of the electric motor with the indicated limitations:

М р -Л.Б- 1т IzM p -L.B- 1t Iz

L2 1 -i- Кг s iaxПри этом согласно зависимости (1) потери во втором и третьем режимах дл  промежуточных значений К, отличных от Кг или Ку, будут больше минимальных т„е„ соответствующих К К ) , но меньше чем при ,. илиL2 1 - i Kg s iaxAt this, according to dependence (1), the losses in the second and third modes for intermediate values of K, other than Kg or Ku, will be greater than the minimum values of t „e„ corresponding KK), but less than at,. or

1, «IV ПСП1ЭШС. т СП 11J-T1 Д -1 ъ.1, “IV PSP1EShS. t SP 11J-T1 D -1 ъ.

. Поэтому в таком электроприводе осуществл етс  реализаци  принципа формировани  режима работы асинх-- ронного двигател  по критерию безусловного минимума энергетических потерь с автоматическим переходом к условному минимуму потерь при ограничени х тока и напр жени .. Therefore, such an electric drive implements the principle of forming an asynchronous motor operating mode according to the criterion of an unconditional minimum of energy losses with an automatic transition to a conditional minimum of losses with current and voltage limitations.

Описанные функции реализуютс  за- датчиком 13. Канал ограничени  по напр жению образован определителем 27 модул  вектора напр жени , первым узлом 32 сравнени  и усилителем 29, а канал ограничени  по току - определителем 28 модул  заданного тока статора, вторым узлом 33 сравнени  и усилителем 30.The described functions are implemented by the sensor 13. The voltage limiting channel is formed by the determinant 27 of the voltage vector module, the first comparison node 32 and the amplifier 29, and the current limiting channel is defined by the determiner 28 of the stator current modulus 33, the second comparison node 33 and the amplifier 30.

Сигнал с выхода определител  27 модул  вектора напр жени  сравниваетс  в перзом узле 32 сравнени  с его максимальным значением и разностный сигнал поступает на вход первого од- ноквадрантного неинвертирующего линейного усилител  29. Если разностный сигнал отрицательный, то выходной сигнал усилител  29 равен нулю, если же разностный сигнал положительный , то выходной сигнал усилител  29 отличен от нул  и поступает на инвертирующий вход третьего узла 34 сравнени , в результате чего уменьшаетс  величина сигнала на выходе усилител  31 с регулируемым уровнем ограничени  минимального значени  входного сигнала. Если входной сигнал усилител  31 больше или равен К или Копт, то он проходит на выход без изменени  Если же выходной сигнал усилител  31 меньше К или Копт то выходной сигнал этого усилител  равен К или КОПТБ зависимости от текущего значени  частоты вращени  ротора . После умножени  выходного сигнала усилител  31 на выходной сигнал блока 21 выделени  модул  в блоке умножени  35 получают сигнал задани  продольной составл ющей тока статора , который поступает на соответствующий вход блока 4 преобразовани  координат. Аналогичным образом осуществл етс  работа каналами ограничени  по току.The output signal from the determiner 27 of the voltage vector module is compared in the perceptive node 32 against its maximum value and the difference signal is fed to the input of the first one-quadrant non-inverting linear amplifier 29. If the difference signal is negative, then the output signal of the amplifier 29 is zero, if the difference is the signal is positive, then the output signal of the amplifier 29 is different from zero and is fed to the inverting input of the third comparison node 34, resulting in a decrease in the signal at the output of the amplifier 31 with an adjustable emym level limit the minimum value of the input signal. If the input signal of amplifier 31 is greater than or equal to K or Copt, then it passes to the output without changing. If the output signal of amplifier 31 is less than K or Copt, then the output signal of this amplifier is equal to K or KOPTB, depending on the current value of the rotor speed. After multiplying the output signal of the amplifier 31 by the output signal of the module extraction unit 21 in the multiplication unit 35, a signal for setting the longitudinal component of the stator current is received, which is fed to the corresponding input of the coordinate conversion unit 4. The operation of the current limiting channels is similarly performed.

Задатчик 23 поперечной составл ющей тока статора обеспечивает ограничение задани  поперечной составл ющей тока статора при посадке напр жени  источника питани  регулируемого источника 2 тока в двигательном режиме ниже допустимого значени  или повышении этого напр жени  в тормозном режиме выше допустимого значени  (характерным примером такого источника  вл етс  аккумул торна  батаре ). iThe transducer component 23 of the stator current provides for limiting the setting of the transverse component of the stator current when the voltage of the power source of the regulated current source 2 in the motor mode is lower than the allowable value or when the voltage in the braking mode is higher than the allowable value (a typical example of such a source is accumulator torn battery i

Работа задатчика 23 осуществл етс  следующим образом. Если величина напр жени  Uj источника питани  регулируемого источника 2 тока находитс  в пределах rn.n Ud c Udmox TO выходной сигнал блока 24 равен нулю, поэтому на первый вход блока 26 умножени  с выхода узла 25 сравнени  поступает сигнал единичной уставки и, следовательно, выходной сигнал блока 26 умножени ,  вл ющийс  выходом задатчика 23, равен выходному сигналу The operation of the setting device 23 is carried out as follows. If the voltage Uj of the power source of the regulated current source 2 is within rn.n Ud c Udmox TO, the output signal of block 24 is zero, therefore the first input of the multiplication unit 26 from the output of the comparison node 25 receives a single setpoint signal and, therefore, the output signal multiplier block 26, which is the output of setpoint 23, is equal to the output signal

регул тора 17 скорости, т.е. в данном случае ограничени  задани  поперечной составл ющей тока статора не происходит. Если же величина напр жени  Uj источника питани  регулируемого источника 2 тока находитс  в пределах Uj с Uj U, то выходной сигнал блока 24 отличенspeed controller 17, i.e. in this case, the limitation of the transverse component setting of the stator current does not occur. If, however, the voltage Uj of the power source of the regulated current source 2 is within Uj with Uj U, then the output of block 24 is different

от нул  и, поступа  ва инвертирующий вход узла 25 сравнени , уменьшает сигнал единичной уставки, в результате чего после умножени  выходного сигнала узла 25 сравнени  в блоке 26from zero, and entering the inverting input of the comparison node 25, reduces the signal of a single setpoint, as a result, after multiplying the output signal of the comparison node 25 in block 26

умножени  на выходной сигнал регул тора 17 скорости получают сигнал if. заданий поперечной составл ющей тока статора, меньший величины выходного сигнала регул тора 17 скорости,multiplying by the output of the speed controller 17 receives the if signal. tasks of the transverse component of the stator current, which is less than the output value of the speed controller 17,

Q обеспечива  тем самым поддержаниеQ thus ensuring the maintenance

напр жени  Uj на уровне Uj в двигательном режиме и на уровне Uj mQ в генераторном режиме работы асинхронного двигател  1,the voltage Uj at the level Uj in the motor mode and at the level Uj mQ in the generator mode of the asynchronous motor 1,

5Таким образом, предложенный частотно-управл емый асинхронный электропривод в сравнении с известным обладает лучшими эксплуатационными показател ми, заключающимис  в суQ щественном увеличении развиваемой машиной мощности в переходных режимах и обеспечении формировани  режимов работы асинхронного двигател  по критерию безусловного минимума энергетических потерь с автоматическим переходом к условному минимуму потерь при ограничени х тока и напр жени  . Наиболее эффективно примене-4 ние данного электропривода в составе электромобил  или любого другого транспортного средства с ограниченным запасом энергии бортового источника .5 Thus, the proposed frequency-controlled asynchronous electric drive in comparison with the known one has the best performance indicators, which consist in a significant increase in the power developed by the machine in transient conditions and ensuring the formation of the operating modes of the asynchronous motor according to the criterion of an unconditional minimum of energy losses with automatic transition to the conditional minimum losses at current and voltage limitations. The most effective is the use of this electric drive as part of an electric vehicle or any other vehicle with a limited amount of energy from an onboard source.

5five

00

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Частотно-управл емый асинхронный электропривод по авт.ев. № 1290464, отличающийс   тем, что,с целью улучшени  эксплуатационных пока- зателей путем уменьшени  потерь и увеличени  в переходных режимах развиваемой мощности, введен задатчик поперечной составл ющей тока статора с трем  входами, первым входом подключенный к входу источника питающего посто нного напр жени  регули-| руемого источника тока, а по второму входу и выходу включенный между выходом регул тора скорости и объединенными аналоговыми входами первого и второго цифроаналоговых преобразователей и составленный из блока ограничени  минимального и максимального значений посто нного напр жени , вход которого  вл етс  первым входом задатчика поперечной составл ющей тока статора, узла сравнени  и блока умножени , выход упом нутого блока ограничени  подключен к инвертирующему входу узла сравнени , неинвертирующий вход которого предназначен дл  подачи единичной уставки коэффициента ограничени  тока , а выход подключен к первому входу блока умножени , второй вход которого образует второй вход задатчика поперечной составл ющей тока статора , а задатчик продольной составл ющей тока статора выполнен с определителем модул  вектора напр жени , определителем модул  заданного тока статора, двум  однокпадрантными неинвертирующими линейными усилител ми усилителем с регулируемым уровнем ограничени  минимального значени  выходного сигнала, трем  узлами сравнени  и блоком умножени , при этом входы определител  модул  вектора напр жени  предназначены дл  подключени  импульсных управл ющих сигналов силовыми ключами регулируемого источника тока, выход определител  модул  вектора напр жени  подключен к неинвертирующему входу первого узла сравнени  задатчика продольной составл ющей тока статора, инвертирующий вход которого предназначен дл  подключени  уставки максимального значени  модул  вектора напр жеFrequency-controlled asynchronous electric drive on av.ev. No. 1290464, characterized in that, in order to improve operational performance by reducing losses and increasing the developed power in transient modes, a transverse component generator of the stator current with three inputs is introduced, the first input connected to the input of the DC power source | current source, and the second input and output connected between the output of the speed regulator and the combined analog inputs of the first and second digital to analog converters and composed of a unit for limiting the minimum and maximum values of the constant voltage, the input of which is the first input of the transverse component setter the stator, the comparison node and the multiplication unit, the output of the said limiting block is connected to the inverting input of the comparison node, the non-inverting input of which is intended supplying the single setpoint of the current limit factor, and the output is connected to the first input of the multiplication unit, the second input of which forms the second input of the transverse stator component generator of the stator, and the stator longitudinal component generator of the stator current modulator, the modulator of the given stator current, two single-ended non-inverting linear amplifiers with an amplifier with an adjustable level of limiting the minimum value of the output signal, three nodes of comparison and a block intelligently At the same time, the inputs of the voltage vector modulus detector are intended to connect the pulse control signals with power switches of a regulated current source, the voltage vector voltage modulus detector output is connected to the non-inverting input of the first comparator unit of the stator longitudinal component of the stator, the inverting input of which is intended for connecting the setpoint maximum value of vector modulus 5five 00 5five 00 5five 00 ни , а выход подключен к входу первого одноквадрантного . неинвертирующего линейного усилител , выход определител  модул  заданного тока статора подключен к неинвертирующему входу второго узла сравнени  эадатчика продольной составл ющей тока статора, инвертирующий вход которого предназначен дл  подключени  уставки максимального значени  модул  тока статора , а выход подключен к входу второго одноквадрантного неинвертирующего линейного усилител , выходы обоих одноквадрантных неинвертирующих линейных усилителей подключены к инвертирующим входам третьего узла сравнени  задатчика продольной составл ющей тока статора, неинвертирующий вход названного узла сравнени  предназначен дл  подключени  уставки оптимального соотношени  продольной и поперечной составл ющих тока статора, а выход через усилитель с регулируемым уровнем ограничени  минимального значени  выходного сигнала подключен к первому входу блока умножени , выход которого, образующий выход задатчика продольной составл ющей тока статора, подключен к одному из входов определител  модул  заданного тока статора, другой вход которого объединен с другим входом блока умножени  задатчика продольной составл ющей тока статора и подключен к выходу блока выделени  модул , а другой вход усилител  с регулируемым уровнем ограничени  минимального значени  выходного сигнала подключен к выходу формировател  частоты импульсов.neither, and the output is connected to the input of the first one-quadrant. non-inverting linear amplifier, the output of the determinant of the module of the given stator current is connected to the non-inverting input of the second comparison node of the sensor of the longitudinal component of the stator, the inverting input of which is intended to connect the setpoint of the maximum value of the stator current modulus, and the output is connected to the input of the second single-quadrant non-inverting linear amplifier, output of the stator current one-quadrant non-inverting linear amplifiers are connected to the inverting inputs of the third reference node of the driver n the stator current odolite component, the non-inverting input of the said comparison node is designed to connect the optimum ratio of the longitudinal and transverse components of the stator current, and the output through an amplifier with an adjustable level of limiting the minimum output signal is connected to the first input of the multiplication unit, the output of which sets the output of the setpoint generator the longitudinal component of the stator current is connected to one of the inputs of the determinant of the module of a given stator current, the other input of which is combined with another input by the multiplier unit of the setting unit of the stator current longitudinal component and connected to the output of the extraction module of the module, and another input of the amplifier with an adjustable level of limiting the minimum output signal value is connected to the output of the frequency pulse generator.
SU894705433A 1989-06-14 1989-06-14 Frequency controlled asynchronous electric drive SU1653123A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894705433A SU1653123A2 (en) 1989-06-14 1989-06-14 Frequency controlled asynchronous electric drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894705433A SU1653123A2 (en) 1989-06-14 1989-06-14 Frequency controlled asynchronous electric drive

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1290464 Addition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1653123A2 true SU1653123A2 (en) 1991-05-30

Family

ID=21454283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894705433A SU1653123A2 (en) 1989-06-14 1989-06-14 Frequency controlled asynchronous electric drive

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1653123A2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5182508A (en) Reconfigurable AC induction motor drive for battery-powered vehicle
EP1186464B1 (en) A control device for motor/generators
KR950015169B1 (en) Control system for induction motor driven electric car
US6262896B1 (en) Auxiliary power conversion for an electric vehicle using high frequency injection into a PWM inverter
US20040007995A1 (en) Vector control system for permanent magnet sychronous machines using an open-loop parameter observer
EP2266201B1 (en) Varying flux versus torque for maximum efficiency
JP2001008482A (en) Control system and control of motor
US5644205A (en) Asynchronous motor power supply control system
US5877607A (en) Electric motor controller capable of performing stable current control during load disturbance and/or a regenerating mode
CN105610359B (en) Generator power output control method, apparatus and system
SU1653123A2 (en) Frequency controlled asynchronous electric drive
KR101878090B1 (en) Method and system for controlling motor
RU2656999C1 (en) Swivel platform multi-motor drive
RU137708U1 (en) ROTATION SPEED CONTROL SYSTEM OF THE SYNCHRONOUS REACTIVE MOTOR WITHOUT SHORT-CLOSED WINDING ON THE ROTOR
RU2250552C2 (en) Method and device for controlling synchronous traction motor and unit for generating desired values of field current and current vector direct- and quadrature-axis components
US20230141601A1 (en) Motor control device, electromechanical unit, electric vehicle system, and motor control method
FR2422281A1 (en) Variable ratio drive system for constant speed IC engine - uses three=phase generator with controlled shunt winding and squirrel-cage motor
SU866679A1 (en) Frequency-controllable electric drive
SU847479A1 (en) Active current setting device for induction machine
UA151236U (en) Method of frequency control of asynchronous traction electric motor
SU614511A1 (en) Electric drive having induction motor with phase-wound rotor
SU861130A1 (en) System for automatic control of synchronous generator of frequency-controlled traction electric drive
SU836750A1 (en) Ac electric drive
SU1379932A2 (en) Variable=frequency electric drive
SU1676927A1 (en) Marine generating plant