DE19539711C2 - Tracking the rotor time constants for field orientation - Google Patents

Tracking the rotor time constants for field orientation

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    • H02P21/14Estimation or adaptation of machine parameters, e.g. flux, current or voltage
    • H02P21/16Estimation of constants, e.g. the rotor time constant

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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Description

Die Erfindung betrifft eine Adaption eines bestimmenden Parameters einer zumindest aus zwei verkoppelten Reglern oder Regelkreisen bestehenden Regelstruktur eines Drehstrommotors oder -generators mit feldorientierter Regelung (auch: flußorientierte Regelung). Die Erfindung betrifft dabei sowohl das Verfahren zum Anpassen des bestimmenden Parameters (Anspruch 1).The invention relates to an adaptation of a determining one Parameters of at least two coupled controllers or Control loops existing control structure of a three-phase motor or generator with field-oriented control (also: flow-oriented regulation). The invention relates to both the procedure for adjusting the determining parameter (Claim 1).

Soweit im Rahmen der Beschreibung auf "Regler" Bezug genommen wird, ist damit der technische Begriff eines Reglers gemeint, wie er Grundlage technisch orientierter Regelstrukturen ist und wie er herangezogen wird, um Regelstrecken (Motoren oder Maschinen) so zu steuern, daß Sollwerte nachgeführt und Störgrößen ausgeregelt werden.As far as referred to "controller" in the description is the technical term of a controller how it is the basis of technically oriented rule structures and how it is used to build controlled systems (motors or Machines) so that setpoints are tracked and Disturbances are corrected.

Der bestimmende Winkel in der Feldorientierung, der die Entkopplung dieser beiden Regelkreise erlaubt und der Grundlage der beiden Koordinatentransformationen ist, ist der Drehwinkel des Flußvektors; er errechnet sich z. B. unter Verwendung des bestimmenden Parameters TR, der als Rotor-Zeitkonstante des Drehfeld-Generators oder Drehfeld-Motors (meist: Asynchronmaschine) bekannt ist. Seine Kenntnis ist notwendig, um eine exakte Entkopplung zu erreichen. Ist der Parameter unrichtig, so ergibt sich eine fehlerhafte Koordinatentransformation und damit eine gegenseitige Beeinflussung der beiden Regelkreise für Drehmoment und Flußvektor, die eine ordnungsgemäße und zuverlässige Regelung erschweren, wenn nicht sogar unmöglich machen.The determining angle in the field orientation, which allows the decoupling of these two control loops and is the basis of the two coordinate transformations, is the angle of rotation of the flow vector; he calculates z. B. using the determining parameter T R , which is known as the rotor time constant of the rotating field generator or rotating field motor (usually: asynchronous machine). His knowledge is necessary to achieve an exact decoupling. If the parameter is incorrect, then there is an incorrect coordinate transformation and thus a mutual influence of the two control loops for torque and flow vector, which make proper and reliable control difficult, if not impossible.

Im Stand der Technik ist es vielfach versucht worden, diesen bestimmenden Parameter nachzuführen, wofür Spannungswerte des Drehfeldmotors herangezogen wurden (vgl. Hitachi Research, IEEE Rec. Denver, 1989, Seiten 594-600, dort insbesondere Seite 594, rechte Spalte, unter II). Es wurden auch zusätzliche stochastische oder pseudostatistische Störsignale auf die Führungsgröße (Drehmoment oder den Fluß) aufgeschaltet, vgl. EP 071 847 B1, Spalte 2, Zeilen 25 bis 30 und dortige Fig. 2. Ein Integralregler (dort 25) gibt eine TR-Konstante am Ausgang ab. Bei unvollständiger Entkopplung werden die auf den Sollwert aufgeschalteten pseudostatistischen oder stochastischen Signale auf die andere Komponente (Fluß- oder Drehmoment) übertragen, gemessen wird aber gemäß der dortigen Fig. 2 eine Drehzahländerung über einen Fühler 19, welche normalerweise keinen Einfluß von dem stochastischen oder pseudostatistischen Signal, das dort auf den feldparallelen Sollwert aufgeschaltet wird, hat. Aufgrund einer Kreuzkorrelation (dort: Funktionsblock 21) wird das pseudostatistische Signal, das dem Sollwert aufgeschaltet wurde, mit der Drehzahländerung verglichen, um bei Auftreten einer Kreuzkorrelation, d. h. dann, wenn das Signal der Drehzahländerung das statistische Signal im Flußkreis beinhaltet, die Rotor-Zeitkonstante (dort: T auf der Signalleitung 12) zu ändern, über den besagten Integrator.In the prior art, attempts have often been made to track this determining parameter, for which voltage values of the rotating field motor were used (cf. Hitachi Research, IEEE Rec. Denver, 1989, pages 594-600, there in particular page 594, right column, under II) , Additional stochastic or pseudo-statistical interference signals were also applied to the command variable (torque or flow), cf. EP 071 847 B1, column 2 , lines 25 to 30 and Fig. 2 there . An integral controller (there 25) emits a T R constant at the output. In the event of incomplete decoupling, the pseudo-statistical or stochastic signals applied to the setpoint are transmitted to the other component (flux or torque), but according to FIG. 2 there a change in speed is measured via a sensor 19 , which normally has no influence from the stochastic or pseudo-statistical Signal that is applied there to the field-parallel setpoint. On the basis of a cross-correlation (there: function block 21 ), the pseudo-statistical signal that has been applied to the setpoint value is compared with the change in speed, so that when a cross-correlation occurs, i.e. when the signal of the change in speed includes the statistical signal in the flux circuit, the rotor time constant (there: T on the signal line 12 ) to change, via said integrator.

Aufgabe der hier beschriebenen Erfindung ist es, eine Adaption für den bestimmenden Parameter einer aus zumindestens zwei verkoppelten Regelkreisen bestehenden feldorientierten Regelstruktur vorzuschlagen, die einfach ist und zuverlässig arbeitet.The object of the invention described here is an adaptation for the determining parameter one out of at least two coupled control loops existing field-oriented Propose a rule structure that is simple and reliable is working.

Diese Aufgabe wird mit Anspruch 1 gelöst.This object is achieved with claim 1.

Mit der Erfindung wird zur Anpassung des bestimmenden Parameters (beispielsweise der Rotor-Zeitkonstante einer Feldorientierung für Asynchronmotoren) die Regelabweichung des einen Reglers verwendet, der von den beiden vorgesehenen Regelkreisen weitgehend im stationären (oder statischen) Zustand arbeitet. Diese Regelabweichung wird einem Integrator zugeführt, der entweder direkt den bestimmenden Parameter als Signal abgibt oder aber eine Differenzgröße ausgibt, die zu einem fest vorgegebenen (oder abhängig von der Maschine vorgebbaren) Grundwert hinzugefügt oder abgezogen wird. Die Erfindung macht sich dabei die Idee zunutze, die unerwünschten Einflüsse der Regelbewegung des einen Regelkreises auf den anderen Regelkreis als "Testsignal" zu verwenden und dieses Testsignal auf Null zu regeln, so daß eine entkoppelte Regelung vorliegt, basierend auf einer angepaßten Rotor-Zeitkonstante, als Ausgangsgröße des Integralreglers (Anspruch 1).The invention is used to adapt the determining parameter (for example the rotor time constant of a field orientation for asynchronous motors) the control deviation of one controller used by the two control loops provided works largely in a stationary (or static) state. This control deviation is fed to an integrator that either directly outputs the determining parameter as a signal or outputs a difference that leads to a fixed predefined (or predeterminable depending on the machine) Base value is added or subtracted. The invention makes take advantage of the idea that the undesirable influences of the Control movement of one control loop on the other control loop to use as a "test signal" and this test signal to zero  regulate so that there is a decoupled regulation based on an adjusted rotor time constant, as the output variable of the Integral controller (claim 1).

Das Verfahren benötigt keine störbehafteten Spannungswerte, die aufgrund der Wechselrichter-Einflüsse schwer zu messen sind; das Verfahren arbeitet mit bereits vorhandenen Signalen (die Regelabweichung ist ein in jedem Regler vorhandenes Signal); es werden keine zusätzlichen, insbesondere keine stochastischen, Testsignale benötigt und der Aufwand der Regelung ist erheblich geringer als derjenige eines komplexen Beobachters mit einer Vielzahl von Eingangsgrößen und möglicherweise sogar Matrizenoperationen.The method does not require any interference-prone voltage values difficult to measure due to inverter influences; the The method works with existing signals (the Control deviation is a signal present in every controller); it no additional, especially no stochastic, Test signals are required and the complexity of the regulation is considerable less than that of a complex observer with one Variety of input variables and possibly even Matrix operations.

Das Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich ohne weiteres in mikroprozessor-gesteuerten Reglern einsetzen und in kundenspezifischen Bausteinen leicht integrieren.The method according to the invention leaves easily in microprocessor-controlled controllers insert and easily in customer-specific modules integrate.

Das Vorzeichen zur Änderung der Rotor-Zeitkonstante ergibt sich aus einer Berücksichtigung des Vorzeichens der Regelabweichung e und dem Vorzeichen der Ausgangsgröße des Momentenreglers, der denjenigen Regelkreis darstellt, der die unerwünschten Einflüsse auf den weitgehend im stationären Zustand arbeitenden, den Fluß vorgebenden Regler ausübt (Anspruch 2). Der unerwünschte (durch nicht ordnungsgemäße Verkopplung entstehende) Einfluß wird dann zu Null, wenn die Rotorzeitkonstante von dem Integrator richtig eingestellt worden ist. Dann wirkt sich auch keine Regelbewegung im Momentenregelkreis auf den Flußregelkreis aus.The sign for changing the rotor time constant results taking into account the sign of the control deviation e and the sign of the output variable of the torque controller, the represents the control loop that the undesirable influences on the river, which is largely working in a steady state exercising regulators (claim 2). The unwanted (by then improper coupling) influence to zero if the rotor time constant from the integrator is correct has been discontinued. Then there is no control movement in the torque control loop to the flow control loop.

Die Eingangsgröße für den erwähnten Integrator kann direkt die Regelabweichung "e" sein, sie kann auch über eine Freigabebedingung (Anspruch 4) zugeschaltet oder abgeschaltet werden, z. B. wenn im Momentenregelkreis ein dynamischer Regelvorgang vorliegt. Als Freigabebedingung kann die Detektion des Arbeitens außerhalb des Feldschwäch-Bereiches dienen. The input variable for the integrator mentioned can directly be the Control deviation "e", it can also have a Release condition (claim 4) switched on or off be, e.g. B. if a dynamic in the torque control loop Control process is present. The detection can be used as a release condition serve outside of the field weakening area.  

Die Verstärkung oder die Zeitkonstante des Integrators kann angepaßt werden (Anspruch 5), um unterschiedliche Empfindlichkeiten der Identifikation (Adaption) zu erhalten. Die unterschiedlichen Verstärkungen können abhängig von der Amplitude der Last- oder Drehzahländerung im Momentenkreis gemacht werden. Besonders eignen sich Vorgaben über Sollwertsprünge mit Einfluß auf die Verstärkung im Identifikationszweig.The gain or the time constant of the integrator can be adapted (claim 5) to different Preserve sensitivity of identification (adaptation). The different reinforcements can depend on the Amplitude of the load or speed change in the torque circle be made. Specifications on are particularly suitable Setpoint jumps with influence on the gain in Identification branch.

In der erwähnten Regelstruktur mit zwei verkoppelten Reglern wird die Regelabweichung des Längsstromreglers (Fluß vorgebenden Reglers oder "Flußreglers") Basis für die integratorbasierte Adaption sein, der Momentenregelkreis erzeugt dabei den an sich unerwünschten und durch die Entkopplung zu vermeidenden Einfluß auf den Längsregler, welcher Einfluß zur Adaption verwendet wird.In the mentioned control structure with two coupled controllers the control deviation of the series current controller (flow predetermined Regulator or "flow regulator") basis for the integrator-based To be an adaptation, the torque control loop creates that in itself undesirable influence to be avoided by decoupling on the series regulator, which influences the adaptation becomes.

Die Erfindung(en) werden nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert und ergänzt.The invention (s) are described below with reference to several Exemplary embodiments explained and supplemented.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung des Regelkreises des Flußreglers isd mit einem PI-Regler 20 und dem Motor oder Generator 10. Angedeutet ist der Einfluß des Momentenreglers 40 über eine linearisierte Störgröße, die bei kleinen Abweichungen des Flußvektors der Koordinatentransformation von dem tatsächlichen Flußvektor des Feldes des Asynchronmotors 10 gilt. Fig. 1 is a schematic illustration of the control loop of the flow regulator i sd with a PI controller 20 and the motor or generator 10. The influence of the torque controller 40 is indicated via a linearized disturbance variable, which applies to small deviations of the flow vector of the coordinate transformation from the actual flow vector of the field of the asynchronous motor 10 .

Fig. 2 veranschaulicht in allgemeiner Blockschaltbild-Struktur einen Strom-Regelkreis mit einer Regelabweichung e, die einem PI-Regler 20a zugeführt wird, wobei die Regelabweichung e als Eingangsgröße einer Adaption für die Rotor-Zeitkonstante verwendet wird. Fig. 2 illustrates in a general block diagram structure a current control loop with a control deviation e, which is fed to a PI controller 20 a, wherein the control deviation e is used as an input variable for an adaptation for the rotor time constant.

Fig. 3 zeigt die integratorbasierte Anpassung und Einstellung der Rotor-Zeitkonstanten TR mittels Integrator 30 und drei vorgelagerter Übertragungsglieder 31, 32 und 33. Fig. 3, the integrator based adaptation and setting indicates the rotor time constant T R by means of integrator 30 and three upstream transmission members 31, 32 and 33.

Fig. 4 zeigt den Fehlwinkel δ im Flußvektor. Fig. 4 shows the error angle δ in the flow vector.

Der allgemein in Fig. 2 dargestellte Regelkreis mit einem PI- Regler wird im Normalfall eine Regelabweichung von Null ergeben, was auf den Integral-Anteil zurückzuführen ist. Es ist allerdings auch bei einem Integralregler eine Regelabweichung möglich, dann, wenn der Sollwert eine Rampe darstellt, so daß die Ausgangsgröße (der Ist-Wert) ebenfalls eine Rampe sein muß. Zur Erzeugung einer Rampe benötigt der PI-Regler eine konstante Regelabweichung e. Das Vorzeichen dieser Regelabweichung hängt von der Richtung und der Änderung des rampenförmigen Sollwerts ab. In gleicher Weise ergibt sich die Stör-Übertragungsfunktion, wenn die Störgröße z, die in Fig. 2 ebenfalls eingezeichnet ist, ebenfalls eine Rampe ist.The control circuit generally shown in FIG. 2 with a PI controller will normally result in a control deviation of zero, which is due to the integral component. However, a control deviation is also possible with an integral controller if the setpoint represents a ramp, so that the output variable (the actual value) must also be a ramp. The PI controller requires a constant control deviation e to generate a ramp. The sign of this control deviation depends on the direction and the change in the ramp-shaped setpoint. The interference transfer function is obtained in the same way if the interference variable z, which is also shown in FIG. 2, is also a ramp.

Bei der feldorientierten Regelung, von der der Flußregler in Fig. 1 im unteren Halbbild dargestellt ist, existieren zwei Stromregelkreise. Der Momentenregler 40 ist im oberen Halbbild der Fig. 1 dargestellt. Im Idealfall sind diese beiden Regelkreise entkoppelt. Eine Änderung des Sollwertes im Flußregelkreis entspricht einer Änderung des Feldes der Asynchronmaschine, eine Änderung im Sollwert des Momentenregelkreises entspricht einer Änderung des Moments oder der Drehzahl, ggf. einer Änderung des Lagewertes bei einer übergeordneten Lageregelung.In the field-oriented control, of which the flow controller is shown in the lower field in FIG. 1, there are two current control loops. The torque controller 40 is shown in the upper field of FIG. 1. Ideally, these two control loops are decoupled. A change in the setpoint in the flux control loop corresponds to a change in the field of the asynchronous machine, a change in the setpoint in the torque control loop corresponds to a change in the torque or speed, possibly a change in the position value in a higher-level position control.

Die erwähnte Entkopplung wird durch eine Koordinaten- Transformation erreicht, die Eingangswerte für die Regelung zur Verfügung stellt und die die Ausgangswerte der in Fig. 1 dargestellten Zweikreis-Regelstruktur auf das Drehfeld der Maschine umsetzt.The above-mentioned decoupling is achieved by means of a coordinate transformation which provides input values for the control and which converts the output values of the two-circuit control structure shown in FIG. 1 to the rotating field of the machine.

Für die erwähnte Koordinaten-Transformation wird der Drehwinkel des Flußvektors benötigt, der Basis für die Transformation ist. Er berechnet sich in der im Stand der Technik näher bezeichneten Art und Weise, unter anderem mit der Rotor-Zeitkonstante des Drehfeldmotors 10. Stimmt die Rotor-Zeitkonstante des Motors (oder des Generators) nicht mit der Koordinaten-Transformation überein, wird der Drehwinkel des Flußvektors ungenau oder sogar falsch berechnet und die beiden Stromregelkreise 40 und 20 sind miteinander verkoppelt. Die Verkopplung äußert sich durch Störgrößen, die in der Fig. 2 mit z bezeichnet sind.The rotation angle of the flow vector, which is the basis for the transformation, is required for the coordinate transformation mentioned. It is calculated in the manner described in more detail in the prior art, inter alia with the rotor time constant of the rotary field motor 10 . If the rotor time constant of the motor (or the generator) does not match the coordinate transformation, the angle of rotation of the flux vector is calculated inaccurately or even incorrectly and the two current control loops 40 and 20 are coupled to one another. The coupling manifests itself by disturbance variables, which are denoted by z in FIG. 2.

Eine näherungsweise Abschätzung der Störgröße des Momentenreglers 40 auf den Flußregler kann man für kleine Abweichungen des Feldvektors durch Liniearisieren der Sinus- und Cosinus-Funktionen herbeiführen, die den tatsächlichen Einfluß definieren. Unterstellt man, daß die Abweichung des geschätzten Drehwinkels des Flußvektors von dem tatsächlichen Drehwinkel des Flußvektors mit δ bezeichnet wird (vgl. Fig. 4), so kann die Kopplung der Stromregelkreise wie in Fig. 1 angegeben angenähert werden. Der durch Verkopplung entstehende Störeinfluß z durch den Momentenregler 40 ist in erster Linie eine vom Drehwinkel δ linear abhängige Größe, die sich für kleine Winkel δ aus folgender Überlegung ergibt
An approximate estimate of the disturbance variable of the torque controller 40 on the flow controller can be brought about for small deviations in the field vector by linearizing the sine and cosine functions which define the actual influence. Assuming that the deviation of the estimated angle of rotation of the flux vector from the actual angle of rotation of the flux vector is denoted by δ (see FIG. 4), the coupling of the current control loops can be approximated as indicated in FIG. 1. The interference z caused by the torque controller 40 due to coupling is primarily a variable that is linearly dependent on the angle of rotation δ and which arises for small angles δ from the following consideration

z(t) = usq,40 sinδ ≈ usq,40z (t) = u sq, 40 sinδ ≈ u sq, 40

Diese Beeinflussung von z(t) ist in Fig. 1 als Isq-Einfluß dargestellt, sie entspricht der linearen Störgröße, die oben erläutert wurde.This influencing of z (t) is shown in Fig. 1 as I sq influence, it corresponds to the linear disturbance, which was explained above.

Ändert sich nun die Störgröße z infolge der Änderung der Regler- Ausgangsspannung usq,40 oder des Fluß-Fehlwinkels δ (z. B. bei Drehzahl- oder Laständerung), tritt eine Regelabweichung e im Feldregelkreis auf. Diese Abweichung wird zu Anpassungszwecken verwendet, ihr Vorzeichen kann unter Berücksichtigung physikalischer Überlegungen ermittelt werden.If the disturbance variable z changes as a result of the change in the controller output voltage u sq, 40 or the flux misalignment δ (for example when the speed or load changes), a control deviation e occurs in the field control loop. This deviation is used for adaptation purposes, its sign can be determined taking into account physical considerations.

Da die Spannung usq,40 bekannt ist, kann das Vorzeichen des unbekannten Fehlwinkels δ ermittelt werden. Da das Vorzeichen des Fehlwinkels δ von der Richtung der Änderung der Rotor- Zeitkonstanten TR abhängt, kann aus dem Vorzeichen der Regelabweichung e die notwendige Änderung der Rotor- Zeitkonstanten ermittelt werden, wie das in Fig. 3 dargestellt ist. Die Eingangsgröße e kann dabei einmal allgemein aus Fig. 2 entnommen werden, sie kann auch speziell für die Feldorientierung einer Asynchronmaschine 10 aus dem Regelkreis der Fig. 1 entnommen werden.Since the voltage u sq, 40 is known, the sign of the unknown error angle δ can be determined. Since the sign of the error angle δ depends on the direction of the change in the rotor time constant T R , the necessary change in the rotor time constant can be determined from the sign of the control deviation e, as shown in FIG. 3. The input variable e can generally be taken from FIG. 2, it can also be taken from the control circuit of FIG. 1 specifically for the field orientation of an asynchronous machine 10 .

Ausgangsgröße des Integrators 30 in der Fig. 3 ist dabei entweder die Rotor-Zeitkonstante TR selbst oder aber eine Differenzgröße dTR(t), die zu einem vorgegebenen Grundwert TR0 hinzugefügt oder abgezogen wird. Es ergibt sich dann (am Ausgang der Summierstelle 31) die Rotor-Zeitkonstante TR.The output variable of the integrator 30 in FIG. 3 is either the rotor time constant T R itself or else a differential variable dT R (t), which is added or subtracted from a predetermined basic value T R0 . The rotor time constant T R then results (at the output of the summing point 31 ).

Die Regelabweichung e kann durch eine Freigabebedingung 33 gesteuert sein, die von der Erkennung eines dynamischen Zustandes im Momentenregelkreis abhängig gemacht wird. Der Faktor, mit dem e multipliziert wird, kann dabei Eins oder Null sein.The control deviation e can be controlled by an enabling condition 33 , which is made dependent on the detection of a dynamic state in the torque control loop. The factor by which e is multiplied can be one or zero.

Es ist eine Richtungskorrektur in einem Multiplikator 32 auch möglich. Der Faktor, mit dem die Regelabweichung multipliziert wird kann 1 oder -1 sein. Die Identifikations-Geschwindigkeit kann mit der Multiplikationsstelle 31 eingestellt werden, die Multiplikation 31 kann auch mit der Multiplikation 32 kombiniert werden, um mit einem positiven oder negativen Wert zu multiplizieren, der die Geschwindigkeit der Anpassung der Rotor- Zeitkonstanten vorgibt.A direction correction in a multiplier 32 is also possible. The factor by which the system deviation is multiplied can be 1 or -1. The identification speed can be set with the multiplication point 31 , the multiplication 31 can also be combined with the multiplication 32 in order to multiply by a positive or negative value which specifies the speed of the adaptation of the rotor time constant.

In gleicher Weise ist die Einstellung einer unterschiedlichen Zeitkonstante des Integrators 30 möglich.In the same way, the setting of a different time constant of the integrator 30 is possible.

Die Ausgangsgröße TR bildet die Rotor-Zeitkonstante, auf der die oben erwähnte Koordinatentransformation nun ausgeführt wird. Wird die Regelabweichung e kleiner - also der unerwünschte Kopplungseinfluß des Momentenreglers auf den Flußregler -, so ist der Regelsinn der Rotor-Zeitkonstante TR(e) richtig.The output variable T R forms the rotor time constant on which the above-mentioned coordinate transformation is now carried out. If the control deviation e becomes smaller - that is, the undesired coupling influence of the torque controller on the flow controller - then the control sense of the rotor time constant T R (e) is correct.

Der Ausgang des Integrators kann mit einem Maximal- und einem Minimalwert begrenzt werden, wofür sich die Verwendung einer Vorsteuerung mit einer Grund-Rotorzeitkonstante TR0 empfiehlt, die man für den jeweiligen Anwendungszweck und die Größe der Maschine (also typenspezifisch) annimmt. Gegenüber diesem Wert führt der Integralregler 30 dann die durch Temperatur stark ändernde Rotor-Zeitkonstante nach. Die Plausibilitäts- Begrenzung dTRmax kann dabei sowohl symmetrisch sein als auch in Richtung einer geringeren Rotor-Zeitkonstante unsymmetrisch, da die Temperatur den Widerstand im Rotorkreis stark erhöht und damit die Zeitkonstante stark herabsetzt, die bevorzugte Auslenkung des Integrators 30 also negativ ist.The output of the integrator can be limited with a maximum and a minimum value, for which it is recommended to use a pilot control with a basic rotor time constant T R0 , which is assumed for the respective application and the size of the machine (i.e. type-specific). Compared to this value, the integral controller 30 then tracks the rotor time constant, which changes greatly due to temperature. The plausibility limit dT Rmax can be both symmetrical and asymmetrical in the direction of a lower rotor time constant, since the temperature greatly increases the resistance in the rotor circuit and thus greatly reduces the time constant, so the preferred deflection of the integrator 30 is negative.

Claims (9)

1. Verfahren zur Anpassung eines die feldorientierte Regelung eines Drehstrommotors oder -generators (10) bestimmenden Parameters, insbesondere der Rotorzeitkonstante (TR) eines Asynchronmotors oder -generators, bei dem
  • a) die Regelabweichung (e) eines integrierenden, den Fluß vorgebenden Stromreglers (20, 20a) der feldorientierten Regelung vorzeichenbewertet integriert (30) wird;
  • b) die integrierte Regelabweichung repräsentativ für den bestimmenden Parameter (TR(t)) ist oder eine vorgegebene Grundeinstellung dieses Parameters (TR0) ändert (dTR(t)).
1. Method for adapting a parameter determining the field-oriented control of a three-phase motor or generator ( 10 ), in particular the rotor time constant (T R ) of an asynchronous motor or generator, in which
  • a) the control deviation (e) of an integrating, the flow-defining current controller ( 20 , 20 a) of the field-oriented control is integrated ( 30 );
  • b) the integrated control deviation is representative of the determining parameter (T R (t)) or a predetermined basic setting of this parameter (T R0 ) changes (dT R (t)).
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Vorzeichen der Änderung der Rotor-Zeitkonstanten (TR) als bestimmender Parameter eines Asynchronmotors oder -generators aus dem Vorzeichen der Regelabweichung (e) eines den Fluß vorgebenden Reglers (20) und dem Vorzeichen der Ausgangsgröße eines Momentenreglers (40) oder der Richtung der per Sollwertänderung eingestellten Drehzahländerung des Motors oder Generators (10) ermittelt wird.2. The method according to claim 1, wherein the sign of the change in the rotor time constant (T R ) as a determining parameter of an asynchronous motor or generator from the sign of the control deviation (e) of a controller ( 20 ) and the sign of the output variable a torque controller ( 40 ) or the direction of the change in speed of the motor or generator ( 10 ) set by changing the setpoint. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Vorzeichenbewertung so ausgerichtet wird (32), daß der Momentenregelkreis (40) und der Flußregelkreis (20, 20a) weitgehend entkoppelt werden.3. The method of claim 1 or 2, wherein the sign evaluation is aligned ( 32 ) so that the torque control loop ( 40 ) and the flux control loop ( 20 , 20 a) are largely decoupled. 4. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, bei dem bei Last- oder Drehzahländerung die Regelabweichung (e) des den Fluß vorgebenden Reglers (20) zum Integrator (30) freigeschaltet wird (33).4. The method according to any one of the preceding claims, in which the control deviation (e) of the controller ( 20 ) defining the flow to the integrator ( 30 ) is activated ( 33 ) when the load or speed changes. 5. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, bei dem die Verstärkung (31) der Regelabweichung (e) oder die Zeitkonstante des Integrators (30) verändert wird, insbesondere abhängig von der Amplitude der Last- oder Drehzahländerung des Motors oder Generators (10). 5. The method according to any one of the preceding claims, wherein the gain ( 31 ) of the control deviation (e) or the time constant of the integrator ( 30 ) is changed, in particular depending on the amplitude of the load or speed change of the motor or generator ( 10 ). 6. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, bei dem ein Momentenregler (40) der feldorientierten Regelung einen Integralanteil enthält.6. The method according to any one of the preceding claims, wherein a torque controller ( 40 ) of the field-oriented control contains an integral part. 7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in der feldorientierten Regelung Eingangs- und Ausgangsströme des Motors oder Generators (10) eine Koordinatentransformation durchlaufen, die auf dem Drehwinkel des Flußvektors des Motors oder des Generators basiert, errechnet anhand des bestimmenden Parameters (TR).7. The method according to claim 1, in which in the field-oriented control input and output currents of the motor or generator ( 10 ) undergo a coordinate transformation which is based on the angle of rotation of the flux vector of the motor or the generator, calculated on the basis of the determining parameter (T R ) , 8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der den Fluß vorgebende Regler (ISd,20) weitgehend im stationären Zustand arbeitet.8. The method according to claim 1, wherein the flow-determining controller (I Sd , 20) works largely in the steady state. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Adaption über die integrierte Regelabweichung (30, e) abgeschaltet wird, wenn der Motor oder Generator im Feldschwächbetrieb arbeitet.9. The method according to any one of claims 1 to 8, wherein the adaptation via the integrated control deviation ( 30 , e) is switched off when the motor or generator is operating in the field weakening mode.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE507465T1 (en) * 2007-05-14 2011-05-15 Ebm Papst St Georgen Gmbh & Co ELECTRONICALLY COMMUTATED ASYNCHRONOUS MOTOR
CN104158457B (en) * 2014-07-24 2016-08-17 中国东方电气集团有限公司 A kind of electric motor car AC induction motor torque calibration method
CN106877767B (en) * 2017-02-20 2019-07-30 上海新时达电气股份有限公司 The method and device of on-line measurement time constant of rotor of asynchronous machine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0071847B1 (en) * 1981-08-03 1985-10-16 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for determining the time constant of the rotor of a field orientated induction machine
EP0637870A1 (en) * 1992-07-21 1995-02-08 Kabushiki Kaisha Meidensha Vector control apparatus for induction motor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0071847B1 (en) * 1981-08-03 1985-10-16 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for determining the time constant of the rotor of a field orientated induction machine
EP0637870A1 (en) * 1992-07-21 1995-02-08 Kabushiki Kaisha Meidensha Vector control apparatus for induction motor

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
F.BLASCHKE, "Verfahren der Feldorientierung", Diss. TU Braunschweig, 1973 *
KRISHNAN, ARAVIND, BHARADWAJ: "A Review of Parame-ter Sensitivity..." in IEEE Transactions on Power Electronics, 1991, H.4, S.695-703 *
OKUYAMA: "An Automated Secondary Resistanc Identi-fication..." in IEEE - Ind. Appl. Cinference Re- cord, Denver, 1989, S.140-146 *
R.GABRIEL, "Microprocessor-control of induction motor", Int. Semiconductor Conference, 1982, S.385 *
W.LEONHARD, "Control of electrical drives", 1985, Springer-Verlag *
W.SCHUMACHER, "MP Controlled AC servo drive", Konferenz Darmstadt, 1982, ETG Fachberichte, S.311 *

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