DE2144422B1 - Einrichtung zum steuern oder regeln einer asynchronmaschine - Google Patents
Einrichtung zum steuern oder regeln einer asynchronmaschineInfo
- Publication number
- DE2144422B1 DE2144422B1 DE19712144422 DE2144422A DE2144422B1 DE 2144422 B1 DE2144422 B1 DE 2144422B1 DE 19712144422 DE19712144422 DE 19712144422 DE 2144422 A DE2144422 A DE 2144422A DE 2144422 B1 DE2144422 B1 DE 2144422B1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- vector
- control
- stator current
- current
- integrator
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 title claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 title claims description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 4
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/06—Rotor flux based control involving the use of rotor position or rotor speed sensors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
55
Die Hauptpatentanmeldung P 19 41 312.8-32 betrifft
eine Einrichtung zum Steuern oder Regeln einer Asynchronmaschine, deren Ständerstrom in Abhängigkeit
von zwei elektrischen drehfeldachsenbezogenen Größen gebracht ist, von welchen die eine nur die
Größe einer parallel und die andere nur die Größe einer senkrecht zur momentanen Drehfeldachse liegenden
Komponente des Ständerstromvektors beeinflußt, die in einer, dort in den Unteransprüchen
gekennzeichneten Weiterbildung von einem Zwischenkreisumrichter mit eingeprägtem Gleichstrom, mit
einem auf die Steuerstrecke des Gleichrichters wirkenden Zwischenkreisstromregler und mit einem von den
Komponenten eines Steuervektors beaufschlagten Winkelschalter für die Steuergitter des Wechselrichters
gespeist ist. Dabei wird der Steuervektor und der Zwischenkreisgleichstrom bestimmt durch zwei Ständerstromsollwertkomponenten,
von denen die eine parallel und die andere senkrecht zur momentanen Drehfeldachse vorgegeben wird. Phasenwinkel und
Betrag des Ständerstromvektors sind hierbei die Stellgrößen.
Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, diese bekannte Einrichtung dahingehend zu verbessern,
daß die feldorientierte Festlegung des Ständerstromvektors mit kopplungsfreier Verstellmöglichkeit
von drehmoment- und feldbildenden Anteilen des Ständerstromes nicht nur bei stationären Betriebszuständen
erreicht wird, sondern auch zu jedem Zeitpunkt während des Überganges von einem stationären
Betriebszustand auf einen anderen. Dazu gehört, daß der Ständerstrom möglichst trägheitslos
jeder Veränderung seiner feldorientiert vorgegebenen Steuer- bzw. Sollwerte folgen kann.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei Einrichtungen der eingangs genannten Art erfindungsgemäß
durch einen Umformer zur gleitenden Vorgabe der feldorientierten Ständerstromkomponenten und einer
die Steuerstrecken des Gleichrichters beaufschlagten Vorsteuergröße, welche abhängig ist vom Differentialquotienten
des dem Zwischenkreisstromregler zugeführten Sollwertes. Grundgedanke der Erfindung ist
es also, die Änderungsgeschwindigkeit der feldorientiert vorgegebenen Ständerstromkomponenten so zu
verlangsamen, daß mit einer vorhaltbildenden Vorsteuergröße die der Steuerung des eingeprägten Zwischenkreisgleichstromes
innewohnende Trägheit exakt kompensiert werden kann und dann die Verstellung von Phasenwinkel und Betrag des Ständerstromes
gleich schnell, d. h. praktisch trägheitslos erfolgt.
Eine besonders einfache Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß zur Vorgabe der beiden Ständerstromkomponenten
je ein gegengekoppelter Integrator vorgesehen ist und zur Bildung der Vorsteuergröße
jeweils die Eingangsspannung des einen Integrators und eine der Ausgangsspannung des anderen Integrators
proportionale Größe den Eingängen zweier Multiplizierer zugeführt sind, deren Ausgänge mit
dem Eingang eines Addierverstärkers verbunden sind, womit besondere Differenzierglieder für die Bildung
der Vorsteuergröße entbehrlich werden.
Um lastbedingten Störungen schnell entgegenwirken zu können wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung eine zusätzliche Beaufschlagung der Steuerstrecken des Gleichrichters mit einer dem
Mittelwert der Wechselrichtereingangsspannung entsprechenden Größe vorgesehen.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
In dem Vektorschaubild der Fig. 1 sind die bei einer dreiphasigen Asynchronmaschine in drei räumlich
um 120° versetzten Achsen auftretenden Komponenten des mit der Winkelgeschwindigkeit dr//dt = r/
gegenüber dem Ständer umlaufenden Ständerstromvektors / mit IR, Is und IT bezeichnet. Dieser Ständerstromvektor
könnte auch in einem orthogonalen, ebenfalls ständerbezogenen Koordinatensystem mit
den Achsen r und j beschrieben werden, dessen Ursprung in der Maschinendrehachse liegt. Die mit r
bezeichnete Achse dieses orthogonalen Koordinatensystems soll mit der Richtung der Wicklungsachse der
Phase R zusammenfallen. Die feldorientierte Steuerung bzw. Regelung des Ständerstromvektors nach
dem Hauptpatent besteht nun darin, diesen mittels zweier orthogonaler, auf die sich gegenüber dem
ständerfesten Koordinatensystem )·, j mit der Winkelgeschwindigkeit dß/dt = β drehenden Drehfeldachse
/ bezogener Komponenten J6 und Iw vorzugeben,
wobei die Größe J6 parallel und Iw senkrecht
zur momentanen Drehfeldachse / liegt. Für jeden stationären Betriebszustand der Asynchronmaschine sind
die Komponenten Ib und Iw Gleichgrößen; J6 entspricht
dabei dem Blindstrom, d. h. dem feldbildenden Anteil des Ständerstromes und Iw dem Wirkstrom,
d. h. dem momentbildenden Anteil des Ständerstromes. Bei der durch vorliegende Erfindung weiterzubildende
Variante des Hauptpatentes bestehen die Stellgrößen des Ständerstromvektors in dessem Betrag J
und in dessen Winkellage ε bezüglich der Drehfeldachse /. Soll beispielsweise wie im Vektorschaubild
der Fig. 1 dargestellt, die feldsenkrechte Komponente Jw durch Vorgabe eines neuen Sollwertes /**
vergrößert werden, dann sollen sich die einzelnen Stellgrößenänderungen J ε und JI miteinander so
verändern, daß die Spitze des Summenvektors J + J J sich stets nur in feldsenkrechter Richtung bewegt und
daher keine Veränderung der feldparallelen Komponente Ib des Ständerstromvektors erfolgt. Dasselbe
muß natürlich in analoger Weise für den Fall gelten, daß lediglich die feldparallele Ständerstromkomponente
verändert wird. Allgemein soll sich die Spitze des Ständerstromvektors — betrachtet in einem feldachsenbezogenen
Koordinatensystem — auf einer Geraden bewegen, für deren Neigungswinkel γ bezüglich
der Drehfeldachse / gilt
γ = arc tg
η
- j»
η - h
wobei /** und Jj** die gegenüber einem zuvor erreichten, durch J6, Jw beschriebenen stationären
Zustand neu vorgegebenen Sollwerte für den Ständerstrom bedeuten.
F i g. 2 zeigt hierzu zwei Realisierungsmöglichkeiten. Gestrichelt umrandet sind dabei jeweils die Elemente,
welche zusätzlich zu denen der Einrichtung nach dem Hauptpatent getreten sind. Eine Asynchronmaschine 1
wird an ihren Ständerphasenklemmen R, S, T über einen Zwischenkreisumrichter 2, bestehend aus einem
Gleichrichter la und einem Wechselrichter 2b mit
eingeprägten Ständerströmen IR, Is und IT aus einem
Drehstromnetz gespeist. Von zwei 90° elektrisch gegeneinander am Ankerumfang der Asynchronmaschine
versetzten Hallsonden 3 wird das Luftspaltfeld in zwei um 90° phasenverschobenen Spannungen
fr, ψ j abgebildet und einem mit 4 bezeichneten
Komponentenrechner zugeführt. Dieser besteht aus zwei Vektoranalysatoren und einem Vektordreher
— in der Hauptanmeldung mit Komponenten wandler bezeichnet — und hat die Aufgabe, aus zwei feldachsenbezogenen,
d. h. feldorientierten Ständerstromkomponenten J* und If und der von den Spannungen
ψτ, ψ j gewonnenen Information über die Winkellage
des Drehfeldes im ständerbezogenen Koordinatensystem r, j zwei entsprechende normierte, ständerbezogene
Komponentenspannungen cos ß* und sin ß* eines Steuervektors zu bilden, sowie an der Ausgangsklemme
9 eine dem Betrag des von den Komponenten J* und If gebildeten Ständerstromvektors proportionale
Größe J*, welche als Sollwert für den Zwischenkreisstromregler 10 dient. Sein Ausgangssignal wirkt
auf die Eingangsklemme 43 eines zur Verstellung der Gleichrichterausgangsspannung U1 vorgesehenen, jedoch
nicht näher dargestellten Steuersatzes. Aus den Komponentenspannungen cos ß*, sin ß* wird in
einem Winkelschalter WS eine Information über sechs diskrete Winkelstellungen pro Umdrehung des Steuervektors
erarbeitet und in entsprechende Stellbefehle für die Zündung der Ventile des Wechselrichters 2b
umgeformt. An den Ausgangsklemmen des Winkelschalters WS entstehen Zündimpulse, welche die Ventile
des Wechselrichters 2 b derartig steuern, daß der Ständerstromvektor jeweils sechs diskreten Winkelstellungen
des von den Komponentenspannungen cos ß* und sin ß* beschriebenen Steuervektors praktisch
trägheitslos folgt. Ausgehend von den feldsenkrecht, bzw. feldparallel vorgegebenen Komponenten J*
und If des Ständerstromes, wird dieser also nach Betrag (J*) und Phasenlage (ß*) verstellt.
Da es sich bei der in F i g. 2 dargestellten Anordnung um einen Umrichter mit eingeprägtem Zwischenkreisgleichstrom
handelt, in dessem Gleichstromzwischenkreis eine Glättungsdrossel 12 angeordnet ist,
wird sich eine Verstellung der Ausgangsspannung U1
des Gleichrichters 2 a erst nach einer gewissen Verzögerung voll in einer entsprechenden Änderung des
Zwischenkreisgleichstromes J9; auswirken, während
eine solche Verzögerung bei der Winkelverstellung des Ständerstromvektors bei Änderung der Steuergrößen
cos ß* und sin ß* nicht besteht. Mit der bisher beschriebenen Anordnung würde dies dazu führen,
daß prinzipiell bei jeder Änderung der den Ständerstromvektor vorgegebenen Komponenten der entsprechende
Winkelwert stets früher erreicht wird als der dazugehörige Betragswert. Während des Überganges
auf den neuen Vorgabewert wäre daher also eine unerwünschte Verkopplung zwischen feldbildendem
und drehmomentbildendem Anteil des Ständerstromes vorhanden. Um dies zu vermeiden wird der
Steuersatz des Gleichrichters 2 nun unmittelbar mit einer Vorsteuergröße J* beaufschlagt, welche in dem
Ausgangssignal eines an die Ausgangsklemme 9 des Komponentenrechners 4 angeschlossenen Differenziergliedes
13 besteht und in einer Mischstelle 14 zum Ausgangssignal des Zwischenkreisstromreglers 10 addiert
wird. Die Vorsteuergröße ist proportional dem zeitlichen Differentialquotienten —r— des Betragssollwertes
J*. Die Induktivität 12 entspricht regelungstechnisch gesehen einem Integrierglied mit der treibenden
Spannung als Eingangsgröße und dem Strom als Ausgangsgröße. Da sie mit dem differenzierten
Betragssollwert beaufschlagt ist, wird dadurch sofort ein dem jeweiligen Betragssollwert J* entsprechender
Zwischenkreisgleichstrom erzwungen und stationär durch die Wirkung des Zwischenkreisstromreglers 10
aufrechterhalten.
Bei sprunghaften Veränderungen der Sollwerte J* und J* und damit auch des Betragssollwertes J* wäre
dessen Differentiation technisch nicht möglich, weshalb ein Umformer zur gleitenden Vorgabe dieser
Sollwerte vorgesehen ist. Eine derartige Einrichtung zur gleitenden Sollwertvorgabe ist an sich bekannt
und z. B. entsprechend der deutschen Patentschrift 1 126 487 zum Anlassen und Bremsen drehzahlgere-
gelter Elektromotoren vorgeschlagen worden. Sie hat den Charakter eines Verzögerungsgliedes, gestattet
in vorliegendem Falle also insbesondere, sprunghafte Sollwertbefehle /** und If*, wie sie von den überlagertem
Drehzahlregler 18 bzw. Feldregler 19 ausgegeben werden können, in die sich stetig verändernden
Ständerstromsollwerte /*, If umformen, welche den Eingangsklemmen 20 und 21 des Komponentenrechners
4 zugeführt sind.
Eine zweite Variante zur Bildung der Vorsteuergröße /* ergibt sich bei der Anordnung nach F i g. 2,
wenn die mit 22 bezeichnete Schaltbrücke in ihre untere Lage gebracht wird, so daß die Mischstelle 14
mit der Ausgangsklemme 23 einer Multipliziereinrichtung 24 verbunden ist. Diese Multipliziereinrichtung
bildet in einer später noch zu erläuternden Weise die Vorsteuergröße /* aus den differenzierten Ständerstromsollwertkomponenten
/* und J* sowie aus zwei feldachsenbezogenen Komponenten cos ι* und sin /■■*
eines in Richtung des Ständerstromvektors zeigenden Einheitsvektors, welche an den Klemmen 27 und 28
des Komponentenrechners 4 ausgegeben werden. Für den Fall, daß der Umformer 15 zur gleitenden Sollwertvorgabe
gegengekoppelte Integratoren enthält, deren Ausgangssignale die Sollwerte /* und If sind,
werden bei dieser Variante keine besonderen Differenzierglieder erforderlich, da dann die benötigten
differenzierten Werte der Ständerstromsollwertkomponenten /*. und If bereits als Eingangsgrößen dieser
gegengekoppelten Integratoren dann zur Verfügung stehen. Auch wird hierbei eine überaus exakte Differentiation
erreicht, da die bei sonst üblichen Differentiationsgliedern in Kauf zu nehmende parasitäre Zeitkonstante
nicht vorhanden ist.
Um lastbedingten Störungen schnell entgegenwirken zu können, wird die Spannung U1 an dem dem
netzseitigen Stromrichter zugeordneten Ende der Glättungsdrossel 12 der an ihrem anderen Ende auftretenden
Spannung U2 nachgeführt. Durch eine solche Entkopplung des der Glättungsdrossel 12 nachgeschalteten
Stromkreisteiles bekommt diese den Charakter eines rückwirkungsfrei arbeitenden Integrators
mit der Folge, daß ihr Strom ausschließlich von ihrer Eingangsgröße bestimmt, d. h. eingeprägt werden
kann. Dies erfolgt durch Aufschaltung einer der Eingangsspannung des Wechselrichters Ib entsprechenden
Spannung U2', welche nun aber nicht aus der sehr oberwellenhaltigen Eingangsgleichspannung des
Wechselrichters Ib genommen wird, sondern mittels zwei hintereinander angeordneten Multiplizierer 30
und 31 errechnet wird aus dem an der Ausgangsklemme 29 des Sollwertrechners 4 ausgegebenen Betrag
Φ des Feldvektors, der drehzahlproportionalen Spannung η einer mit der Drehstrommaschine 1 gekuppelten
Tachodynamo 32 sowie aus einer Spannung, welche der feldachsenbezogenen Komponente sin f *
des in Richtung des Ständerstromvektors zeigenden Einheitsvektors entspricht. Es wurde nämlich erkannt,
daß unter der Voraussetzung einer hinreichend schnellen Winkelsteuerung, d. h. einer praktisch trägheitslosen
Übereinstimmung des jeweiligen vorgeschriebenen Winkelsollwert mit dem tatsächlich vom Ständerstrom
eingenommenen Winkelwert der Ansatz gilt U2 * U2 - η ■ Φ ■ sin ε*, wobei die Größe U2 im
Gegensatz zu der Eingangsspannung U2 des Wechselrichters
Ib praktisch oberwellenfrei ist und deshalb keiner die Ausregelgeschwindigkeit prinzipiell verzögernden
Glättung mehr bedarf.
Fig. 3 zeigt nähere Einzelheiten zum gerätetechnischen
Aufbau der in F i g. 2 mit 4,10,14,15 und 24
bezeichneten Funktionsgruppen. Der Sollwertumformer 15 besteht aus zwei Integratoren 34 und 35 in
Form von kapazitiv gegengekoppelten Verstärkern, denen Verzögerungsglieder 36 und 37 vorgeordnet
sind. Die Ausgangssignale der beiden Integratoren 34 und 35 sind jeweils über Umkehrverstärker 38 bzw. 39
auf den Eingang der Verzögerungsglieder 36 und 37 gegengekoppelt. Insgesamt stellen die Anordnungen,
bestehend aus den Elementen 34,36,38 bzw. 35,37,39
Verzögerungsglieder zweiter Ordnung dar.
Der Komponentenrechner 4 enthält zwei Vektoranalysatoren VA1 und VA 2 sowie einen Vektordreher
VD. Innenschaltung und Wirkungsweise dieser Baugruppen gehen aus der deutschen Offenlegungsschrift
1 941 312 hervor. Werden also dem Vektoranalysator VA1 an seinen Eingangsklemmen 5 und 6
Spannungen ψτ und ψ j zugeführt, welche den in die
Achsen r,j des ständerbezogenen Koordinatensystems (Fig. 1)fallenden Komponenten des Drehfeldvektors
proportional sind, dann entsteht in an sich bekannter Weise an der Ausgangsklemme 29 eine dem Betrag Φ
des Drehfeldvektors proportionale Größe und an den f beiden anderen Ausgängen des Vektoranalysators
VA1 zwei den ständerbezogenen Komponenten eines
in Richtung der momentanen Drehfeldachse zeigenden Einheitsvektors proportionale Spannungen cos 7 und
sin 7, wobei gilt 7 = arc tg i/'/w ^n analoger Weise
erscheint an der Ausgangsklemme 9 des Vektoranalysators VA 2 eine Größe, welche dem Betragssollwert /*
des Ständerstromes / proportional ist und an seinen Ausgangsklemmen 27 und 28 zwei Spannungen cos e*
und sin ε*, welche den Komponenten eines Einheitsvektors entsprechen, der im umlaufenden, feldachsenbezogenen
Koordinatensystem stets in Richtung des Ständerstromvektors zeigt, wobei gilt:
F* = arc tg/·//?.
Für einen stationären Betriebszustand der Asynchronmaschine sind /*, /,*, /* cos e* und sin e* Gleichgrößen.
Die Größen cos f■*, sin ,· *, cos 7 und sin 7
werden dem Vektordreher VD, welcher in bekannter Weise aus vier Multiplizierern und zwei Addierverstärkern
besteht, so zugeführt, daß an den Ausgangs- ύ klemmen 7 und 8 des Vektordrehers VD zwei Spannungen
cos ß* bzw. sin ß* erscheinen, welche die Winkellage des feldorientiert vorgegebenen Ständerstromvektors
im ständerbezogenen Koordinatensystem angeben, wobei gilt: ß* = 7 + ;* die Komponentenspannungen
cos ß* und sin ß* stellen einen Steuervektor dar und können entweder, wie in F i g. 2
dargestellt, direkt auf den Winkelschalter 11 wirken oder, wie bereits an anderer Stelle vorgeschlagen, unter
Zwischenschaltung eines Winkelregelkreises.
Die Ausgangsklemme 9 des Sollwertrechners 4 ist mit dem Sollwerteingang des Zwischenkreisstromreglers
10 verbunden, welcher aus einem ohmisch kapazitiv gegengekoppelten Verstärker besteht. An
dessen Eingangsklemme 11 liegt der von einem in Gleichstromzwischenkreis angeordneten Gleichstromwandler
gelieferte Istwert des Zwischenkreisgleichstromes /
β'·
Die Vorsteuergröße /*, welche wie bereits erwähnt, dem zeitlichen Differentialquotienten des Betragssollwertes
I* entsprechen soll, wird nun in der Einrichtung 24 gebildet, welche zwei Multiplizierer 40 und 41
sowie einen Addierverstärker 42 enthält. Die Multi-
plizicrer40 und 41 sind eingangsseitig mit den Klemmen
28 und 27 sowie mit den Ausgangsklemmen 25 und 26 des Sollwertumformers 15 verbunden, an welchen
die Eingangsspannungen der Integratoren 34 und 35, d. h. die differenzierten Ausgangsgrößen /*.
und /* erscheinen. Die Addition der Ausgangsgrößen der Multiplizierer 40 und 41 ergibt am Ausgang 23
des Addierverstärkers eine Größe der Form
/Jf · cos ι··* + /* sin f * ,
welche, wie sich zeigen läßt, genau dem zeitlichen Differentialquotienten des Betragssollwertes /* entspricht.
Diese Vorsteuergröße ist einem Eingang des Mischglicdes 14 — in Form eines Addierverstärkers zugeführt,
dessen weitere Eingänge mit dem Ausgang des Zwischcnkreisstromreglcrs 10 und mit der Klemme
33 verbunden sind. Der Ausgang des Addierverstärkers 14 ist mit der Eingangsklemme 43 eines den Steuerstrecken
des Gleichrichters la zugeordneten Steuersatzes verbunden.
Insgesamt gesehen stellt die vorliegende Erfindung einen vorteilhaften Weg dar. um bei feldorientierter
Sollwertvorgabe die entsprechenden Istwerte zu jedem Zeitpunkt exakt und unter weitgehender Kompensation
von durch die Struktur der Regelstrecke bedingten Störeinflüssen ihren Sollwerten folgen zu lassen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
COPY
209 586/388
Claims (5)
1. Einrichtung zum Steuern oder Regeln einer Asynchronmaschine, deren Ständerstrom in Abhängigkeit
von zwei elektrischen drehfeldachsenbezogenen Größen gebracht ist, von welchen die
eine nur die Größe einer parallel und die andere nur die Größe einer senkrecht zur momentanen
Drehfeldachse liegenden Komponente des Ständerstromvektors beeinflußt, die von einem Zwischenkreisumrichter
mit eingeprägtem Gleichstrom, mit einem auf die Steuerstrecke des Gleichrichters wirkenden
Zwischenkreisstromregler und mit einem von den Komponenten eines Steuervektors beaufschlagten
Winkelschalter für die Steuergitter des Wechselrichters gespeist ist, nach Patentanmeldung
P 19 41 312.8-32, gekennzeichnet durch einen Umformer zur gleitenden Vorgabe der feldorientierten
Ständerstromkomponenten (/*, /jf) und einer die Steuerstrecken des Gleichrichters (2 α)
beaufschlagenden Vorsteuergröße, welche abhängig ist vom Differentialquotienten des dem Zwischenkreisstromregler
(10) zugeführten Sollwertes (/*).
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorgabe der beiden Ständerstromkomponenten
(/*, If) je ein gegengekoppelter Integrator (34, 35) vorgesehen ist und zur Bildung
der Vorsteuergröße jeweils die Eingangsspannung des einen Integrators und eine der Ausgangsspannung
des anderen Integrators proportionale Größe den Eingängen zweier Multiplizierer (40,41)
zugeführt sind, deren Ausgänge mit dem Eingang eines Addierverstärkers (42) verbunden sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Integrator (34, 35) ein Verzögerungsglied (36, 37) vorgeordnet ist, auf
dessen Eingang das Ausgangssignal des Integrators gegengekoppelt ist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche
Beaufschlagung der Steuerstrecken des Gleichrichters (2a) mit einer dem Mittelwert der Wechselrichtereingangsspannung
(U2) entsprechenden Größe vorgesehen ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch zwei hintereinander angeordnete Multiplizierer
(31, 32) zur Bildung einer Größe, welche proportional dem Produkt des Betrags des Feldvektors
(Φ), der Drehzahl (n) sowie des Sinus des Winkels zwischen Ständerstromvektor und Drehfeldachse
(/) ist.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2144422A DE2144422C2 (de) | 1971-09-04 | 1971-09-04 | Einrichtung zum Steuern oder Regeln einer Asynchronmaschine |
CH1156272A CH612806A5 (de) | 1971-09-04 | 1972-08-04 | |
US00283404A US3805135A (en) | 1971-09-04 | 1972-08-24 | Apparatus for field-oriented control or regulation of asynchronous machines |
FR7231199A FR2152074A6 (de) | 1971-09-04 | 1972-09-01 | |
SE7211358A SE373707B (sv) | 1971-09-04 | 1972-09-01 | Anordning for feltorienterad styrning eller reglering av asynkronmaskiner |
GB4101172A GB1404657A (en) | 1971-09-04 | 1972-09-04 | Control or regulation of an asynchronous electrical machine |
JP47088576A JPS5221683B2 (de) | 1971-09-04 | 1972-09-04 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2144422A DE2144422C2 (de) | 1971-09-04 | 1971-09-04 | Einrichtung zum Steuern oder Regeln einer Asynchronmaschine |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2144422A1 DE2144422A1 (de) | 1973-02-08 |
DE2144422B1 true DE2144422B1 (de) | 1973-02-08 |
DE2144422C2 DE2144422C2 (de) | 1973-09-20 |
Family
ID=5818699
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2144422A Expired DE2144422C2 (de) | 1971-09-04 | 1971-09-04 | Einrichtung zum Steuern oder Regeln einer Asynchronmaschine |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3805135A (de) |
JP (1) | JPS5221683B2 (de) |
CH (1) | CH612806A5 (de) |
DE (1) | DE2144422C2 (de) |
FR (1) | FR2152074A6 (de) |
GB (1) | GB1404657A (de) |
SE (1) | SE373707B (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0007552A1 (de) * | 1978-07-31 | 1980-02-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaltungsanordnung zur Bildung eines elektrischen Spannungssignals, das einer Flusskomponente in einer Drehfeldmaschine proportional ist |
EP0007550A1 (de) * | 1978-07-31 | 1980-02-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Wechselspannungsintegrator zur Bildung eines einer Flusskomponente in einer Drehfeldmaschine proportionalen Spannungssignals, Verwendung zweier derartiger Wechselspannungsintegratoren bei einem Drehfeldmaschinenantrieb und Verfahren zum Betrieb eines derartigen Drehfeldmaschinenantriebs |
EP0171617A1 (de) * | 1984-07-27 | 1986-02-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Zwischenkreisumrichters mit Stromanstiegsbegrenzung |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4028599A (en) * | 1972-09-01 | 1977-06-07 | Kearney & Trecker Corporation | Method of controlling an A.C. motor |
US3986088A (en) * | 1972-09-01 | 1976-10-12 | Kearney & Trecker Corporation | A. C. motor control apparatus and method |
US3860858A (en) * | 1973-12-19 | 1975-01-14 | Nasa | Variable frequency inverter for ac induction motors with torque, speed and braking control |
US4011489A (en) * | 1974-11-20 | 1977-03-08 | General Electric Company | Apparatus for regulating magnetic flux in an AC motor |
US4044285A (en) * | 1975-08-19 | 1977-08-23 | General Electric Company | Method and apparatus for controlling variable speed, controlled current induction motor drive systems |
US4044284A (en) * | 1975-08-19 | 1977-08-23 | General Electric Company | Alternating current motor control method and system |
DE2648150C2 (de) * | 1976-10-25 | 1982-09-30 | Danfoss A/S, 6430 Nordborg | Anordnung zur Steuerung der Drehzahl eines über einen Zwischenkreisumrichter gespeisten Asynchronmotors |
DE2715870B2 (de) * | 1977-04-09 | 1981-07-16 | Carl Schenck Ag, 6100 Darmstadt | Verfahren zur schnellen Veränderung des Bremsmomentes einer Wirbelstrombremse und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
YU115577A (en) * | 1977-05-06 | 1982-10-31 | Energoinvest Oour Inst | Device for controllig asynchronous motors fed with a frequency transverter |
US4112339A (en) * | 1977-07-21 | 1978-09-05 | General Electric Company | Measurement of pulsating torque in a current source inverter motor drive |
US4137489A (en) * | 1977-07-21 | 1979-01-30 | General Electric Company | Feedback control for reduction of cogging torque in controlled current AC motor drives |
JPS5445729A (en) * | 1977-09-19 | 1979-04-11 | Toshiba Corp | Controlling induction motor |
US4230979A (en) * | 1978-04-10 | 1980-10-28 | General Electric Company | Controlled current inverter and motor control system |
JPS54147415A (en) * | 1978-05-10 | 1979-11-17 | Toshiba Corp | Field weakening control system for induction machine |
SU942230A1 (ru) * | 1979-03-15 | 1982-07-07 | Предприятие П/Я М-5774 | Электропривод |
US4274042A (en) * | 1979-04-24 | 1981-06-16 | General Electric Company | AC Motor drive system having clamped command error signal |
JPS5671117A (en) * | 1979-11-15 | 1981-06-13 | Fuji Electric Co Ltd | Set filter insertion method for alternating current regulator |
US4348627A (en) * | 1980-03-24 | 1982-09-07 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Induction motor controller with rapid torque response |
JPS5925592A (ja) * | 1982-08-02 | 1984-02-09 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | インバ−タの制御方法および装置 |
JPS60261382A (ja) * | 1984-06-07 | 1985-12-24 | Mitsubishi Electric Corp | エレベ−タの制御装置 |
EP0754253A1 (de) * | 1994-04-07 | 1997-01-22 | SPINNEREIMASCHINENBAU LEISNIG GmbH | Anordnung zum synchronisierten antreiben mehrerer achsen an kämmaschinen |
DE19807085B4 (de) * | 1997-02-20 | 2005-06-23 | Dreifke, Lars, Dr.-Ing. | Direktantrieb mit internen Sensoren und Regeleinrichtung |
DE102007027827B4 (de) * | 2006-08-01 | 2016-02-11 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg | Antrieb und Verfahren |
CN102009364A (zh) * | 2010-09-30 | 2011-04-13 | 芜湖日升重型机床有限公司 | 一种镗床轴进给和快速运动的无极变速*** |
US11637516B2 (en) | 2021-07-19 | 2023-04-25 | Raytheon Company | Field-oriented control (FOC) of multi-phase motors for prevention of thermal battery runaway |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3512067A (en) * | 1965-03-25 | 1970-05-12 | Mini Ind Constructillor | Speed regulation of asynchronous three-phase motors |
GB1150606A (en) * | 1965-09-30 | 1969-04-30 | Deputy Minister Of The Ministe | Method and Circuit for Speed Control of Asynchronous Motors Fed by Static Frequency Convertors |
US3365638A (en) * | 1965-10-13 | 1968-01-23 | Cutler Hammer Inc | Multiphase inverter system with phase reversal |
US3675099A (en) * | 1971-07-02 | 1972-07-04 | Gen Motors Corp | Induction motor regenerative braking system |
-
1971
- 1971-09-04 DE DE2144422A patent/DE2144422C2/de not_active Expired
-
1972
- 1972-08-04 CH CH1156272A patent/CH612806A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1972-08-24 US US00283404A patent/US3805135A/en not_active Expired - Lifetime
- 1972-09-01 FR FR7231199A patent/FR2152074A6/fr not_active Expired
- 1972-09-01 SE SE7211358A patent/SE373707B/xx unknown
- 1972-09-04 GB GB4101172A patent/GB1404657A/en not_active Expired
- 1972-09-04 JP JP47088576A patent/JPS5221683B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0007552A1 (de) * | 1978-07-31 | 1980-02-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaltungsanordnung zur Bildung eines elektrischen Spannungssignals, das einer Flusskomponente in einer Drehfeldmaschine proportional ist |
EP0007550A1 (de) * | 1978-07-31 | 1980-02-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Wechselspannungsintegrator zur Bildung eines einer Flusskomponente in einer Drehfeldmaschine proportionalen Spannungssignals, Verwendung zweier derartiger Wechselspannungsintegratoren bei einem Drehfeldmaschinenantrieb und Verfahren zum Betrieb eines derartigen Drehfeldmaschinenantriebs |
EP0171617A1 (de) * | 1984-07-27 | 1986-02-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Zwischenkreisumrichters mit Stromanstiegsbegrenzung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2144422A1 (de) | 1973-02-08 |
JPS4836620A (de) | 1973-05-30 |
US3805135A (en) | 1974-04-16 |
DE2144422C2 (de) | 1973-09-20 |
SE373707B (sv) | 1975-02-10 |
GB1404657A (en) | 1975-09-03 |
JPS5221683B2 (de) | 1977-06-13 |
CH612806A5 (de) | 1979-08-15 |
FR2152074A6 (de) | 1973-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2144422B1 (de) | Einrichtung zum steuern oder regeln einer asynchronmaschine | |
DE3212439C2 (de) | Verfahren zum Betrieb einer durch schnelle elektrische Stellglieder gespeisten Asynchronmaschine | |
DE2106789C3 (de) | Einrichtung zur Steuerung oder Regelung des Ständerstromvektors einer Asynchronmaschine | |
EP0127158B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Flussvektors einer Drehfeldmaschine aus Ständerstrom und Ständerspannung und deren Anwendung | |
EP0043973A1 (de) | Drehfeldmaschinenantrieb mit einer umrichtergespeisten Drehfeldmaschine und einer mit zwei Wechselspannungsintegratoren und einer Rechenmodellschaltung verbundenen Umrichtersteuerung | |
EP0085871B1 (de) | Verfahren zur Erhöhung der Maximaldrehzahl einer Synchronmaschine bei vorgegebener Erregerfeldstärke und Klemmenspannung und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE2833542B1 (de) | Drehfeldmaschinenantrieb,bestehend aus einer umrichtergespeisten Drehfeldmaschine,insbesondere Synchronmaschine und einer Stromrichtersteuerung fuer den eigengetakteten,insbesondere feldorientierten Betrieb dieser Maschine,mit zwei baugleichen Wechselspannungsintegratoren und Verfahren zum Betrieb des Dre | |
EP0161615B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen des Flussvektors einer Drehfeldmaschine | |
DE3319089C2 (de) | ||
EP0771067A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur feldorientierten Regelung einer Drehfeldmaschine | |
DE2509177C3 (de) | Schaltungsanordnung mit drei Umrichtern mit Einphasen-Wechselspannungsausgang | |
EP0261540B1 (de) | Antriebsanordnung mit einem Antriebsmotor | |
DE1941312B2 (de) | Verfahren und einrichtung zur steuerung von asynchronmaschinen | |
DE2342653C2 (de) | Einrichtung zur Regelung einer selbstgesteuerten Synchronmaschine | |
DE3045575C2 (de) | Verfahren zur Steuerung und Regelung einer direktumrichtergespeisten Synchronmaschine | |
EP0474629A1 (de) | Verfahren zur kompensation eines phasen- und amplitudengangs zwischen einem mehrphasigen soll- und istwert und schaltungsanordnung zur durchführung des verfahrens. | |
DE4443428A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines beliebigen m-phasigen Stromsystems n-ter Ordnung einer umrichtergespeisten Einrichtung | |
DE1162471B (de) | Schutzeinrichtung fuer Wechselstromnetze | |
EP0097958B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Unterdrücken eines im Ausgangsgrössensystem eines Stellgliedes enthaltenen Gegensystems und Anwendung bei einem Direktumrichter mit Drehstromausgang | |
DE3043058C2 (de) | Verfahren zur Führung einer Synchronmaschine | |
DE2141530C3 (de) | Geregelter Drehstromwechselrichter mit drei zu einem Drehstromsystem zusammengekoppelten Einphasenwechselrichtern | |
DE2516804C3 (de) | Schaltungsanordnung zur Drehzahlregelung eines kollektorlosen Gleichstrommotors | |
EP0171617B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Zwischenkreisumrichters mit Stromanstiegsbegrenzung | |
DE3528887A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum naeherungsweisen bestimmen des feldwinkels einer drehfeldmaschine | |
AT310877B (de) | Schaltungsanordnung zur Steuerung oder Regelung von generatorisch oder motorisch betriebenen, insbesondere umrichtergespeisten Drehfeldmaschinen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |