SU1720136A1 - Variable current frequency electric drive - Google Patents
Variable current frequency electric drive Download PDFInfo
- Publication number
- SU1720136A1 SU1720136A1 SU884611473A SU4611473A SU1720136A1 SU 1720136 A1 SU1720136 A1 SU 1720136A1 SU 884611473 A SU884611473 A SU 884611473A SU 4611473 A SU4611473 A SU 4611473A SU 1720136 A1 SU1720136 A1 SU 1720136A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- power converter
- output
- input
- converter
- control unit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в регулируемых электроприводах с синхронными двигател ми. Целью изобретени вл етс улучшение энергетических показателей и точности электропривода в широком диапазоне частоты вращени . Указанна цель достигаетс тем, что блок 8 регулировани зоны воспроизведени тока снабжен последовательно соединенными преобразователем 9 частота вращени -код, посто нным запоминающим устройством 10 с возможностью реализации специальной зависимости и цифроаналоговым преобразователем 11, блок управлени б силовым преобразователем 3 снабжен распределителем импульсов 12, а компаратор 7 выпол-- нен управл емым. При этом обеспечиваетс автоматическое поддержание суммарных дополнительных потерь в электродвигателе и силовом i преобразователе на минимальном уровне во всем диапазоне регулировани частоты вра.щени . Уменьшение ширины токового коридора с ростом частоты вращени приводит к повышению точности регулировани фазных токов. 1 ил. (ЛThe invention relates to electrical engineering and can be used in controlled electric drives with synchronous motors. The aim of the invention is to improve the energy performance and accuracy of the electric drive in a wide range of rotational frequencies. This goal is achieved by the fact that the current zone playback control unit 8 is equipped with a series-connected rotational speed converter 9, a fixed memory 10 with the possibility of implementing a special relationship and a digital-to-analog converter 11, the control unit b of the power converter 3 is equipped with a pulse distributor 12, and the comparator 7 is runnable. In this case, the total additional losses in the electric motor and power converter i are maintained at a minimum level throughout the entire frequency control range of the rotor. Reducing the width of the current path with increasing rotational speed leads to an increase in the accuracy of controlling the phase currents. 1 il. (L
Description
гg
ЛL
{.-{.-
ю о yoo o
| не вг-э:| not vh-e:
С WITH
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в регулируемых электроприводах с синхронными двигател ми, например, дл автономных установок , где определ ющими вл ютс энергетические показатели.The invention relates to electrical engineering and can be used in adjustable electric drives with synchronous motors, for example, for autonomous installations, where energy indicators are decisive.
Цель изобретени - улучшение энергетических показателей и точности электропривода в широком диапазоне регулировани частоты вращени .The purpose of the invention is to improve the energy performance and accuracy of the electric drive in a wide range of rotational speed control.
Начертеже изображена структурна схема предлагаемого электропривода,The drawing shows a structural scheme of the proposed electric drive,
Электропривод содержит синхронный двухфазный электродвигатель 1 с установленным на его валу датчиком обратной св зи 2, силовой преобразователь 3, выходы которого через датчик фазных токов 4 подключены к обмоткам электродвигател 1, формирователь опорного синусоидального сигнала 5, первый вход которого предназначен дл подачи задающего сигнала, второй вход подключен к выходу датчика обратной св зи 2, а выход формировател опорного синусоидального сигнала 5 подключен к первому входу блока управлени 6 силовым преобразователем 3, выполненного с компаратором 7 и соединенного вторым входом с выходом датчика фазных токов 4, блок регулировани зоны воспроизведени тока 8, соединенный входом с выходом датчика обратной св зи 2, а выходом - с третьим входом блока управлени 6 силовым преобразователем 3. При этом блок регулировани зоны воспроизведени тока 8 содержит последовательно соединенные преобразователь частота вращени - код 9, посто нное запоминающее устройство 10 и цифроаналоговый преобразователь 11, блок управлени 6 силовым преобразователем 3 содержит распределитель импульсов 12, выход которого образует выход названного блока 6, а компаратор 7 выполнен управл емым , причем его два входа и управл ющий вход образуют соответственно первый, второй и третий входы блока управлени 6 силовым преобразователем 3.The electric drive contains a synchronous two-phase electric motor 1 with a feedback sensor 2 mounted on its shaft, a power converter 3, the outputs of which are connected via the phase current sensor 4 to the windings of the electric motor 1, a driver of a sinusoidal reference signal 5, the first input of which is intended to supply a driving signal, the second the input is connected to the output of the feedback sensor 2, and the output of the shaper of the reference sinusoidal signal 5 is connected to the first input of the control unit 6 by the power converter 3, with the comparator 7 and connected by a second input to the output of the phase current sensor 4, the control unit for the current playback zone 8, connected by the input to the output of the feedback sensor 2, and the output to the third input of the control unit 6 by the power converter 3. In this case the zone control unit current playback 8 contains a serially connected converter speed - code 9, permanent memory 10 and digital-to-analog converter 11, the control unit 6 of the power converter 3 contains a distributor and The pulses 12, the output of which forms the output of the block 6, and the comparator 7 is controlled, and its two inputs and the control input form the first, second and third inputs of the control unit 6, respectively, of the power converter 3.
Электропривод работает следующим образом.The drive works as follows.
При подаче задающего сигнала, определ ющего требуемую величину момента электродвигател 1, на выходе формировател опорного синусоидального сигнала 5 возникает сигнал, задающий требуемые фазные токи электродвигател 1, Дл реализации частотно-токового управлени электродвигателем 1 обеспечиваетс изменение сигнала заданий фазных токов в синусоидальной функции угла поворота вала с помощью датчика обратной св зи 2, подключенного ко второму входу формировател опорного синусоидального сигнала 5.When a master signal is applied that determines the required torque value of the electric motor 1, a signal is generated at the output of the reference sinusoidal signal generator 5, which sets the required phase currents of the electric motor 1. To implement frequency-current control by the electric motor 1, the reference signal of the phase currents changes in a sinusoidal shaft angle using a feedback sensor 2 connected to the second input of the driver of the reference sinusoidal signal 5.
Компаратор 7 в блоке управлени 6 силовым преобразователем 3 осуществл етThe comparator 7 in the control unit 6 by the power converter 3 performs
пофазное сравнение сигнала заданий фазных токов и сигнала с выхода датчика фазных токов 4 и имеет симметричную релейную характеристику с гистерезисом, равным 2 А г. Выходные сигналы компаратора 7 через распределитель импульсов 12 обеспечивают переключение ключей силового преобразовател 3. В результате действи обратной св зи по фазным токам возникает режим релейного регулировани phase comparison of the reference signal of the phase currents and the signal from the output of the phase currents sensor 4 and has a symmetrical relay characteristic with a hysteresis of 2 A g. The output signals of the comparator 7 through the pulse distributor 12 provide switching of the keys of the power converter 3. As a result of feedback from the phase relay arises
фазных токов электродвигател 1, при этом токи в фазах отличаютс от заданных на величину пульсирующей составл ющей, амплитуда которой посто нна и определ етс шириной токового коридора Д ir, а частотаphase currents of the electric motor 1, while the currents in the phases differ from those set by the value of the pulsating component, the amplitude of which is constant and is determined by the width of the current corridor D ir, and the frequency
измен етс . ..Ширина токового коридора Д|г в предлагаемом электроприводе регулируетс автоматически с помощью блока регулировани зоны воспроизведени тока 8.is changing. The width of the current corridor D | g in the proposed drive is automatically adjusted with the help of the control unit of the current playback area 8.
Частота сигнала датчика обратной св зи 2 Тд, пр мо пропорциональна частоте вращени са вала электродвигател 1The frequency of the feedback sensor signal 2 Td is directly proportional to the frequency of rotation of the shaft of the electric motor 1
тд-КдШ,(1)td-KdSh, (1)
преобразуетс с помощью преобразовател converted by converter
частота-код 9.во входной код D посто нного запоминающего устройства 10Frequency code 9.Input code D of persistent storage device 10
0 Мд -КпКдШ,(2).0 Md-KpKdSh, (2).
выходной код Q которого поступает на цифроаналоговый преобразователь 11. Текущееthe output code Q of which is fed to the digital-to-analog converter 11. Current
значение выходного сигнала цифроаналого- вого преобразовател 11 определ ет величину сигнала на управл ющем входе компаратора 7 и тем самым ширину токового коридора:the value of the output signal of the digital-to-analog converter 11 determines the magnitude of the signal at the control input of the comparator 7 and thereby the width of the current corridor:
Д1г КцО.(3)D1g KtsO. (3)
В результате в процессе работы электропривода осуществл етс функциональна св зь ширины токового коридора с частотой вращени швала электродвигател 1. Вид функциональной зависимости определ етс видом функции Q(D), записанной в посто нном запоминающем устройстве 10. В предлагаемом электроприводе функци Q(D) определена из услови As a result, during the operation of the electric drive, the functional relationship of the width of the current corridor with the frequency of rotation of the shaft of the electric motor 1 is performed. The type of functional dependence is determined by the form of the function Q (D) recorded in the persistent storage device 10. In the proposed electric drive, the function Q (D) is defined of condition
минимума суммарных дополнительных потерь в двигателе 1 и силовом преобразователе 3 во всем диапазоне регулировани частоты вращени следующим образом. Дополнительные потери от пульсацийminimum total additional losses in the engine 1 and the power converter 3 in the whole range of rotational speed control as follows. Additional Pulsation Loss
токов в обмотках электродвигател 1 пропорциональны квадрату ширины токового коридора Д1Г:The currents in the windings of the electric motor 1 are proportional to the square of the width of the current corridor D1G:
Рд«-д-Д1(Рф + 2Рк). (4)Rd "-d-D1 (Russia + 2Rk). (four)
где Рф, RK - соответственно активные сопротивлени фазной обмотки электродвигател 1 и открытого силового ключа силового преобразовател 3.where Rf, RK are respectively the active resistances of the phase winding of the electric motor 1 and the open power switch of the power converter 3.
Потери на переключение силовых клю- чей силового преобразовател 3, усредненные за период фазного тока, обратно пропорциональны величине токового коридора А 1г:The switching losses of the power keys of the power converter 3, averaged over the period of the phase current, are inversely proportional to the current corridor A 1g:
Й1„H1 „
(5)(five)
D lfn Ј D lfn Ј
Рп ЗЦ,А|Г (1 ах где Еп - напр жение питани инверторов силового преобразовател 3,Рп ЗЦ, А | Г (1 ah where Еп is the supply voltage of the inverters of the power converter 3,
Im - амплитуда фазного тока электродвигател 1,Im is the amplitude of the phase current of the electric motor 1,
Ц - индуктивность фазной обмотки электродвигател 1,C - inductance of the phase winding of the electric motor 1,
Гк - врем включени (выключени ) силового ключа силового преобразовател 3,Gk is the on time (power) of the power switch of the power converter 3,
Углах - Еп (Се -ИтКф)2 +((У)2 Angles - En (Ce-Itkf) 2 + ((Y) 2
//
Д1. fafl-V Е 1тГкР () ,6) ЛМСУ У4 1ф ( Рф + 2 RK ) WD1. fafl-V Е 1tГкР (), 6) LMSU Y4 1f (Rf + 2 RK) W
Се - конструктивный параметр электродвигател 1 (коэффициент противоЭДС),Ce is the design parameter of the electric motor 1 (counter-emf coefficient),
Р - число пар полюсов электродвигател 1.P is the number of pairs of poles of the electric motor 1.
Согласно (4), (5) дл минимума суммарных дополнительных потерь необходимо регулировать ширину токового коридора Air в функции частоты вращени соло законуAccording to (4), (5), in order to minimize the total additional losses, it is necessary to adjust the width of the air current corridor as a function of the frequency of rotation of the solo law
зs
Отсюда с учетом (1) - (3) определ ем функцию Q(D), которую необходимо реализовать в посто нном запоминающем устройстве 10Hence, taking into account (1) - (3), we define the function Q (D), which must be implemented in the persistent storage device 10
--------
Q VK(1-(aD + b)2-cP2) , (7)Q VK (1- (aD + b) 2-cP2), (7)
где константы К, а, Ь, с завис т от параметров электродвигател 1, силовых ключей си- левого преобразовател 3, коэффициентов преобразовани датчика обратной св зи 2-Кд , преобразовател частотэ-код 9 -Кп и цифроаналогового преобразовател 11 Кцwhere the constants K, a, b, c depend on the parameters of the electric motor 1, the power switches of the power converter 3, the conversion factors of the feedback sensor 2-cd, the frequency converter 9-kp and the digital-analog converter 11 cts
En Im Tjc КцEn Im Tjc Cr
41ф(Т ф+2Рх)41f (T f + 2Px)
. а. but
Кп Кд ЕПKp Kd EP
№No
КпCP
UlmPUlmp
Rn ЕпRn En
Таким образом, при реализации в посто нном запоминающем устройстве 10 функции Q(D) вида (7) в предлагаемом элек5 Thus, when implemented in the permanent storage device 10, the functions Q (D) of the form (7) in the proposed elec
10ten
2020
2525
30 thirty
3535
00
5 five
00
5five
троприводе обеспечиваетс автоматическое поддержание суммарных дополнительных потерь в электродвигателе 1 и силовом преобразователе 3 на минимальном уровне во всем диапазоне регулировани частоты вращени , что улучшает энергетические по казатели электропривода. Уменьшение ширины токового коридора с ростом частоты вращени приводит к повышению точности регулировани фазных токов электродвигател 1 а, следовательно, и точности электропривода в целом.This drive automatically maintains the total additional losses in the electric motor 1 and the power converter 3 at a minimum level over the entire range of rotational speed control, which improves the energy performance of the electric drive. Reducing the width of the current path as the frequency of rotation increases leads to an increase in the accuracy of controlling the phase currents of the electric motor 1 and, consequently, the accuracy of the electric drive as a whole.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884611473A SU1720136A1 (en) | 1988-12-01 | 1988-12-01 | Variable current frequency electric drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884611473A SU1720136A1 (en) | 1988-12-01 | 1988-12-01 | Variable current frequency electric drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1720136A1 true SU1720136A1 (en) | 1992-03-15 |
Family
ID=21412066
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884611473A SU1720136A1 (en) | 1988-12-01 | 1988-12-01 | Variable current frequency electric drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1720136A1 (en) |
-
1988
- 1988-12-01 SU SU884611473A patent/SU1720136A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1376210, кл. Н 02 Р 7/42. 1986. Авторское свидетельство СССР № 1149365, кл. Н 02 Р 7/42, 1983. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5545964A (en) | Control of switched reluctance machines | |
US5469039A (en) | Control of switched reluctance machines | |
US5319299A (en) | Charging control apparatus for vehicle | |
JP5129908B2 (en) | Electric motor with two-mode power supply switching | |
CA2171107A1 (en) | Pulse width modulating motor controller | |
SU1720136A1 (en) | Variable current frequency electric drive | |
US6333610B1 (en) | Speed control device for an electronically commutated multiphase electric motor | |
KR0138780B1 (en) | Method for controlling the current direction of d.c motor | |
EP0127896A2 (en) | Digitally controlled rectifying system for driving a motor | |
US20220103112A1 (en) | Method and device for actuating an electric machine, and electric drive system | |
SU1492078A1 (en) | Wind power plant, method and apparatus for controlling same | |
SU1376202A1 (en) | D.c. electric drive | |
JP2843411B2 (en) | DC motor constant speed controller | |
SU1422345A1 (en) | Device for delta to star switching of induction motor stator winding phases | |
SU720660A1 (en) | Device for controlling step electric motor | |
SU1066023A1 (en) | Method of frequency control of multiwound motor | |
SU1705995A1 (en) | Two-position system for controlling motor current | |
SU884062A1 (en) | Rotational speed regulator for dc micromotor | |
SU1116515A2 (en) | Device for adjusting speed of three-phase asynchronous phase-wound rotor motor | |
SU1184059A1 (en) | Method of controlling thyristor converter | |
SU1617611A1 (en) | Induction electric drive | |
SU1510061A2 (en) | Frequency0controlled electric drive | |
SU1257772A1 (en) | Traction rectifier electric motor | |
JPS6217478B2 (en) | ||
SU1124417A1 (en) | Device for adjusting asynchronous motor |