UA125933C2 - Method to control an asynchronous electric drive - Google Patents
Method to control an asynchronous electric drive Download PDFInfo
- Publication number
- UA125933C2 UA125933C2 UAA201812398A UAA201812398A UA125933C2 UA 125933 C2 UA125933 C2 UA 125933C2 UA A201812398 A UAA201812398 A UA A201812398A UA A201812398 A UAA201812398 A UA A201812398A UA 125933 C2 UA125933 C2 UA 125933C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- frequency
- electric drive
- current
- asynchronous
- control
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Description
Спосіб належить до електроприводу.The method belongs to the electric drive.
Відомий спосіб управління асинхронним електроприводом, при якому змінюють частоту і напругу перетворювача частоти (ПЧ), для забезпечення стійкої роботи асинхронного двигуна (АД) змінюють передавальну функцію електроприводу, наприклад, в канал регулювання частоти вводять від'ємний зворотний зв'язок за струмом або за його активною складовою, яка зменшує частоту при збільшенні навантаження електроприводу. (Зпштейн И.И.There is a known method of controlling an asynchronous electric drive, in which the frequency and voltage of the frequency converter (IF) are changed, to ensure stable operation of the asynchronous motor (AD), the transfer function of the electric drive is changed, for example, negative feedback is introduced into the frequency control channel by current or by its active component, which reduces the frequency when the load of the electric drive increases. (I.I. Zpstein
Автоматизированньій злектропривод переменного тока. - М. Знергия, 1982). Вказана зміна передавальної функції електроприводу погіршує його якість. Так, введення зворотного зв'язку за струмом або за його активною складовою погіршує якість регулювання швидкості електроприводу, оскільки при роботі без датчика швидкості утворюється статична помилка регулювання, а при роботі з датчиком швидкості погіршується динамічна точність і швидкодія регулювання.Automated alternating current electric drive. - M. Znergia, 1982). The specified change in the transmission function of the electric drive deteriorates its quality. Thus, the introduction of feedback on the current or on its active component deteriorates the quality of the speed regulation of the electric drive, because when working without a speed sensor, a static adjustment error is formed, and when working with a speed sensor, the dynamic accuracy and speed of regulation deteriorates.
Новим відповідно до винаходу є те, що вводиться нова операція - "додатково змінюють частоту перетворювача частоти додатним зворотним зв'язком за реактивною складовою струму асинхронного двигуна". При цьому забезпечується стійкість АД без погіршення характеристик електроприводу, тим самим якість електроприводу підвищується.What is new according to the invention is that a new operation is introduced - "the frequency of the frequency converter is additionally changed by positive feedback according to the reactive component of the asynchronous motor current." At the same time, the stability of AD is ensured without deterioration of the characteristics of the electric drive, thereby increasing the quality of the electric drive.
Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак винаходу і технічним результатом полягає в наступному: введення операції "додатково змінюють частоту перетворювача частоти додатним зворотним зв'язком за реактивною складовою струму асинхронного двигуна " дозволяє забезпечити стійкість АД (особливо на низьких частотах у межах 0,02-0,15 від номінального значення). При цьому якість електроприводу не погіршується, як при відомому способі управління, оскільки реактивна складова струму при правильній відповідності напруги і частоти ПЧ не впливає на перехідні процеси в електроприводі, зокрема не впливає на швидкість, зміна якої визначається активною складовою струму асинхронного двигуна. Отже, у порівнянні з відомим способом якість електроприводу підвищується.The cause-and-effect relationship between the set of features of the invention and the technical result is as follows: the introduction of the operation "additionally change the frequency of the frequency converter with positive feedback according to the reactive component of the current of the asynchronous motor" allows to ensure the stability of AD (especially at low frequencies within 0, 02-0.15 from the nominal value). At the same time, the quality of the electric drive does not deteriorate, as with the known method of control, because the reactive component of the current with the correct matching of the voltage and frequency of the inverter does not affect the transient processes in the electric drive, in particular, it does not affect the speed, the change of which is determined by the active component of the current of the asynchronous motor. Therefore, compared to the known method, the quality of the electric drive increases.
Це пояснюється наступним.This is explained as follows.
На Рис. 1 наведені розраховані на математичній моделі автоколивання швидкості електроприводу і моменту АД, приведеного до однієї парі полюсів, при поступовому збільшенні заданої частоти зад від нуля до 10 Гц (понад цієї частоти автоколивання відсутні).On Fig. 1 are shown calculated on the mathematical model of the self-oscillation of the speed of the electric drive and the AD moment, reduced to one pair of poles, with a gradual increase in the set frequency of the drive from zero to 10 Hz (above this frequency, there are no self-oscillations).
Зо Представлені наступні параметри:The following parameters are presented:
Іти вихідна частота ПУ, Гц; . частота обертання ротора (швидкість електроприводу), Гц;Go output frequency of PU, Hz; . frequency of rotation of the rotor (speed of the electric drive), Hz;
М - електромагнітний момент АД, Н м;M - electromagnetic moment AD, N m;
Їх - реактивна складова струму АД відносно вихідної напруги ПЧ, А.Their is the reactive component of the AD current relative to the output voltage of the IF, A.
Амплітуда напруги Ів змінювалася пропорційно частоті Ї з коефіцієнтом пропорційності кеов| - Ки . При інших залежностях, Ов - КО. ївThe amplitude of the voltage Iv varied proportionally to the frequency I with the proportionality factor keov| - Who. With other dependencies, Ov - KO. ate
О0-Кк- 2-1 2 о я наприклад, , результат аналогічний.О0-Кк- 2-1 2 о I for example, , the result is similar.
З графіків видно, що при досить повільному, протягом 20 с, рівномірному збільшенні вихідної частоти ПЧ в діапазоні частот від 1 до 9 Гу мають місце коливання швидкості, електромагнітного моменту і струму.It can be seen from the graphs that with a rather slow, within 20 s, uniform increase in the output frequency of the IF in the frequency range from 1 to 9 Gu, fluctuations in speed, electromagnetic moment and current take place.
Якщо ввести додатний зворотний зв'язок за реактивною складовою струму і додатково змінювати частоту ПЧ відповідно до зміни реактивної складової струму АД, то автоколивання зникають (Рис. 2): збільшення частоти ї, відбувається практично лінійно, а зміни моменту М і струму Їх - незначні.If you introduce positive feedback on the reactive component of the current and additionally change the frequency of the IF in accordance with the change in the reactive component of the AD current, then the self-oscillations disappear (Fig. 2): the increase in the frequency Х occurs almost linearly, and the changes in the moment М and the current Х are insignificant .
Придушення автоколивань впливом на частоту додатного зворотного зв'язку за реактивною складовою струму пояснюється тим, що цей зворотний зв'язок демпфує зміни фази струму відносно фази напруги, які виникають при автоколиванняхSuppression of self-oscillations due to the effect on the frequency of positive feedback on the reactive component of the current is explained by the fact that this feedback dampens changes in the current phase relative to the voltage phase that occur during self-oscillations
Аналогічні розрахунки показали, що введення додатного зворотного зв'язку за активною складовою струму в канал регулювання частоти відповідно до відомого способу управління асинхронним електроприводом теж придушує автоколивання. Однак при такому способі частота стає залежною від моменту навантаження на валу АД, що зменшує жорсткість механічної характеристики електроприводу і погіршує його статичні та динамічні характеристики.Analogous calculations showed that the introduction of positive feedback on the active component of the current into the frequency control channel in accordance with the known method of controlling an asynchronous electric drive also suppresses self-oscillation. However, with this method, the frequency becomes dependent on the moment of load on the AD shaft, which reduces the rigidity of the mechanical characteristics of the electric drive and worsens its static and dynamic characteristics.
На Рис. 3, а приведена осцилограма струму при автоколиваннях в АД. При сталому коливальному процесі струм може досягти аварійного значення. При введенні додатного зворотного зв'язку за реактивною складовою струму автоколивання зникають (Рис. 3, б).On Fig. 3, and the oscillogram of the current during self-oscillations in AD is given. With a constant oscillating process, the current can reach an emergency value. When introducing positive feedback on the reactive component of the current, self-oscillations disappear (Fig. 3, b).
Реалізація додатного зворотного зв'язку за реактивною складовою струму показана на прикладі електроприводу з частотним управлінням за функціональною схемою, наведеною наThe implementation of positive feedback based on the reactive component of the current is shown on the example of an electric drive with frequency control according to the functional scheme shown on
Рис. 4.Fig. 4.
На схемі прийнято позначення:The diagram uses the notation:
ВІ. випрямляч і інвертор ПЧ, відповідно;VI. rectifier and IF inverter, respectively;
РЧ - регулятор частоти, який поєднує в собі функції зміни частоти їв при зміні навантаження АД і керованого задатчика інтенсивності з обмеженням темпу зміни частоти при перевищенні струмом або напругою кола постійного струму граничних значень;RF - frequency regulator, which combines the functions of changing the frequency of the AD when the load changes and the controlled intensity setter with the limitation of the rate of change of frequency when the current or voltage of the DC circuit exceeds the limit values;
Ф - функціональний перетворювач, який реалізує функцію, пропорційну частоті Їрч ;і назад пропорційну напрузі кола постійного струму ПЧ да.Ф is a functional converter that implements a function proportional to the frequency Yrch, and inversely proportional to the voltage of the direct current circuit of the IF.
М - модулятор, який здійснює модуляцію вихідної напруги інвертора І за сигналами напруги і частоти;M - modulator, which modulates the output voltage of inverter I according to voltage and frequency signals;
ПК - перетворювач координат, який здійснює виділення максимального значення струму Іт ; його активної "і реактивної їх складових.PC - a coordinate converter that selects the maximum value of the current It; of its active and reactive components.
Активна " і реактивна їх складові струму і його максимальне значення Іт визначаються за струмами двох фаз ПЧ с Доцільно виділити змінну складову реактивної складової струму і . . х-, важливу для придушення автоколивань. Додатний зворотний зв'язок за реактивною складовою струму, помножений на коефіцієнт К; заводиться в канал управління частотою.The active and reactive components of the current and its maximum value It are determined by the currents of the two phases of the IF s. It is appropriate to single out the variable component of the reactive component of the current and ... x-, which is important for the suppression of self-oscillations. K; is introduced into the frequency control channel.
Можливо також заводити його в загальний канал управління напругою і частотою, залишаючи при цьому вплив реактивної складової струму на частоту (пунктирна лінія на Рис. 4).It is also possible to start it in the common voltage and frequency control channel, while leaving the influence of the reactive component of the current on the frequency (dotted line in Fig. 4).
Активна складова струму, помножена на коефіцієнт Ку заводиться в канал управління напругою ПЧ і використовується як позитивний зворотний зв'язок (ІН-компенсації) для стабілізації магнітного потоку АД.The active component of the current, multiplied by the Ku coefficient, is introduced into the IF voltage control channel and is used as positive feedback (IN-compensation) to stabilize the AD magnetic flux.
Додаткова зміна частоти ПЧ при зміні реактивної складової струму АД при додатному зворотному зв'язку за реактивною складовою струму, заведеної в канал регулювання частоти, відповідно до вищесказаного перешкоджає виникненню автоколивань. При цьому не требаAn additional change in the frequency of the IF when the reactive component of the AD current changes with positive feedback from the reactive component of the current introduced into the frequency control channel, in accordance with the above, prevents the occurrence of self-oscillations. At the same time, it is not necessary
Зо змінювати передавальну функцію електроприводу, наприклад вводити погіршуючий якість регулювання зворотний зв'язок за струмом або його активної складової. Тим самим підвищується якість електроприводу.To change the transmission function of the electric drive, for example, to introduce feedback that deteriorates the quality of regulation of the current or its active component. This improves the quality of the electric drive.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA201812398A UA125933C2 (en) | 2018-12-13 | 2018-12-13 | Method to control an asynchronous electric drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA201812398A UA125933C2 (en) | 2018-12-13 | 2018-12-13 | Method to control an asynchronous electric drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA125933C2 true UA125933C2 (en) | 2022-07-13 |
Family
ID=89835350
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAA201812398A UA125933C2 (en) | 2018-12-13 | 2018-12-13 | Method to control an asynchronous electric drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA125933C2 (en) |
-
2018
- 2018-12-13 UA UAA201812398A patent/UA125933C2/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8558490B2 (en) | Estimation of actual torque in an electrical motor drive | |
Lascu et al. | Super-twisting sliding mode direct torque contol of induction machine drives | |
CN110504887B (en) | Motor controller and control method thereof | |
FI801248A (en) | ADJUSTMENT OF BELT ENGINE REFRIGERATION | |
US9350284B2 (en) | Power conversion device | |
AU2015396604B2 (en) | Wind power generator vibration inhibition method and device | |
US4611158A (en) | Method and apparatus for controlling PWM inverter | |
CN107104621B (en) | Weak magnetic control method and device for running speed of alternating current motor | |
JP5968564B2 (en) | Power converter | |
CN105207566A (en) | Asynchronous oscillation suppression method of separately controlled doubly fed electric machine and doubly fed electric machine system of asynchronous oscillation suppression method | |
UA125933C2 (en) | Method to control an asynchronous electric drive | |
KR102546709B1 (en) | Voltage compensation method for motor control inverter | |
Zhang et al. | PR Internal Mode Extended State Observer-Based Iterative Learning Control for Thrust Ripple Suppression of PMLSM Drives | |
RU2554107C1 (en) | Radar antenna rotation motor control system and method | |
RU2385530C1 (en) | Method for stabilisation of power gyrostabiliser rotation torque | |
Vajda et al. | Limiting static and dynamic characteristics of an induction motor under frequency vector control | |
RU2792178C1 (en) | Dc power system | |
RU2760393C2 (en) | Method for controlling autonomous asynchronous generator | |
Shabaev | Control by electromechanical energy transformers with different mechanical characteristics | |
RU132282U1 (en) | DEVICE FOR CONTROL OF ASYNCHRONOUS MOTOR WITH PHASE ROTOR | |
JPS63110990A (en) | Method of controlling current of voltage type pwm inverter | |
WO2022085109A1 (en) | Motor drive system and motor drive method | |
CN111201703B (en) | Method for operating multiple motors | |
US11165378B2 (en) | Method for controlling a system for generating electric power for a power distribution network of an aircraft | |
KR100709816B1 (en) | Controller of permanent magnet synchronous motor |