DE3026348A1 - Schaltungsanordnung zur bildung eines elektrischen spannungssignals, das einer flusskomponente in einer drehfeldmaschine proportional ist - Google Patents

Schaltungsanordnung zur bildung eines elektrischen spannungssignals, das einer flusskomponente in einer drehfeldmaschine proportional ist

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DE3026348A1
DE3026348A1 DE19803026348 DE3026348A DE3026348A1 DE 3026348 A1 DE3026348 A1 DE 3026348A1 DE 19803026348 DE19803026348 DE 19803026348 DE 3026348 A DE3026348 A DE 3026348A DE 3026348 A1 DE3026348 A1 DE 3026348A1
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Felix Dr. Blaschke
Theodor Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Salzmann
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Siemens AG
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/06Rotor flux based control involving the use of rotor position or rotor speed sensors
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    • HELECTRICITY
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    • H02P21/00Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
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Description

  • Schaltungsanordnung zur Bildung eines elektrischen
  • Spannungssignals, das einer Flußkomponente in einer Drehfeldmaschine proportional ist.
  • Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Bildung eines elektrischen Spannungssignals, das einer Flußkomponente in einer Drehfeldmaschine proportional ist, der eingangs eine Spannung zugeführt ist, die einer zur Flußkomponente gehörigen Sternspannung proportional ist.
  • Die Schaltungsanordnung enthält einen Integrator als Eingangsglied, an dessen Ausgang das der Flußkomponente proportionale Spannungssignal abgegriffen ist, und einen zur Unterdrückung des Gleichanteils dieses Spannungssignals bemessenen PI-Nullpunktregler, dessen Eingang mit dem Ausgang des Integrators verbunden ist und dessen Ausgang an einen Suanenpunkt am Eingang des Integrators angeschlossen ist. Dabei weist der Nullpunktregler einen P-Regler und einen 1-Regler auf. Das Ausgangssignal des P-Reglers und das Ausgangssignal des I-Reglers sind dem Summenpunkt zugeführt. Das Ausgangssignal des Integrators ist mit einem ersten Gewichtsfaktor der Eingang des P-Reglers und mit einem zweiten Gewichtsfaktor dem Eingang des 1-Reglers zugeführt. Die Gewichtsfaktoren weisen einen Maxitalwert 1 auf. Diese Anordnung ist in der deutschen Patentschrift 28 33 593 (Hauptpatent) angegeben.
  • Mit dieser bekannten Anordnung nach der DE-PS 28 33 593 soll der Maschinenfluß der Drehfeldnaschine unabhängig von der Maschinenfrequenz phasenrichtig und amplitudengetreu erfaßt werden, wobei der Nullpunktregler vom Beginn der Lageordnung des Läufers der Drehfeldmaschine bis zur Nennfrequenz der Drehfeldaaschine kontinuierlich im Eingriff sein soll. Als zweiter Gewichtsfaktor ist das Quadrat des ersten Gewichtsfaktors gewählt. Die Anordnung stellt einen Wechselspannungsintegrator dar, dessen Eigenfrequenz der- art in Abhängigkeit von der Frequenz der Drehfeldmaschine geführt ist, daß die Durchtrittstrequenz und die Dämpfung Jeweils für die der Maschinenfrequenz entsprechenden Frequenzen konstant ist. Der Phasenfehler bleibt dabei über den gesamten Drehzahlbereich der Drehfeldmaschine konstant.
  • Der Wechselspannungsintegrator wird zur Berechnung der EMK bzw. des Läuferflusses einer Drehfeldmaschine verwendet.
  • Bei einer Asynchronmaschine wird der Fluß von dem zur Feldachse parallelen Anteil (Magnetisierungsstrom) des StZnderstromes aufgebaut, während der zur Feldachse senkrechte Anteil (Wirkstrom) zur Ausbildung des Drehmomentes fUhrt.Bei Synchronmaschinen liegen die Verhältnisse ähnlich, wobei Jedoch zu berücksichtigen ist, daß auch der zur Feldachse parallele Anteil des Erregerstromes zum Feld beiträgt. Im folgenden wird stets die Sunde der feldparallelen Anteile von Ständerstrom und Erregerstrom als "magnetisierender Strom i #1" bezeichnet.
  • Der Läuferfluß erzeugt in Läuferwicklung und Ständerwicklung eine (K, die sich an den Maschinenklemmen bemerkbar nacht. Die Wechselspannungsintegratoren nach der DE-PS 2833593 (Hauptpatent) können dazu dienen, aus abgegriffenen Meßwerten für Ständerstrom und Ständerspannung der Maschine den Fluß der Maschine zu ermitteln. Der Integrator dient als Rechenmodell (I'Spannungsmodell"), das ggf. unter Berücksichtigung des ohmschen Spannungsabfalls und der induktiven Streuspannung (hierzu ist der Anordnung zusätzlich eine dem Ständerstrom in einer Maschinenzuleitung proportionale Spannung zuzuführen) durch Integration der Sternspannung oder einer proportionalen, aus der Sternspannung abgeleiteten Spannung ein Spannungssignal bildet, das eine Flußkomponente der Drehfeldmaschine in einem bezüglich der Ständerwicklung raumfest vorgegebenen Koordinatensystem darstellt. Durch Verwendung einer baugleichen Anordnung, die aus einer zweiten Sternspannung eine zweite Komponente des Flusses bildet, kann dadurch ein Vektor ermittelt werden, der bei Zustandsänderungen der Drehfeldmaschine dem Vektor des in der Maschine tatsächlich auftretenden Flusses mit guter Genauigkeit folgt.
  • Um ein Wegdriften der Integratoren zu vermeiden, iuß Jedoch durch eine Nullpunktregelung der Integrator-Nullpunkt konstant gehalten werden. Dazu dient nach der erwähnten deutschen Patentschrift 28 33 593 der aus einem P-Regler und aus einem 1-Regler bestehende Nullpunktregler in der Integratorrückführungsleitung, dessen Durchgriff frequenzabhängig gewichtet ist. Mit der Nullpunktdrift des Integrators werden Jedoch auch niedrigen Betriebsfrequenzen entsprechende langsame Änderungen der am Integratorausgang abzugreifenden Flußkomponente unterdrückt. Bei stationärem Betrieb erzeugt die Anordnung ferner einen Winkelfehler, der ebenfalls vor allem bei niedrigen Frequenzen zu einer störenden Fehlorientierung führt, falls beim Betrieb der Drehfeldmaschine die Sollwerte der einzuspeisenden Stromvektoren auf den ermittelten Flußvektor orientiert sind.
  • Der guten Dynamik des Strommodells steht demnach eine Fehlorientierung beim stationären Betrieb gegenüber, die vor allem bei niedrigen Frequenzen zu Störungen führen kann. Hinzu kommt, daß auch bei höheren Betriebsfrequenzen für Ober- und Unterschwingungen, die vom Stromrichter verursacht werden, Werte für die Dämpfung und den Winkelfehler auftreten, die von dem auf die Betriebsfrequenz abgestimmten Wert abweichen und dazu fUhren können, daß diese Schwingungen nicht mehr ausreichend gedämpft werden.
  • Ein Modellwert für den in der Drehfeldmaschine tatsächlich auftretenden Fluß kann Jedoch auch durch eine andere Rechenmodellschaltung ("Strommodell") ermittelt werden, dessen Eingängen lediglich Eingangsspannungen zugeführt werden, die dem Ständerstrom, den Magnetisierungsstrom und der Läuferstellung entsprechen. Diese Rechenmodellschaltung bildet die in der Drehfeldmaschine auftretenden, zur Ausbildung des Flusses führenden Vorgänge in entsprechenden elektronischen Recheneinheiten nach und ist Jeweils nach dem Typ der verwendeten Drehfeldaaschine (Synchronmaschine bzw. Asynchronmaschine) unterschiedlich aufgebaut. In dem Vortrag wRegelverfahren für Drehfeldmaschinenw vor dem Bildungswerk des "Vereins deutscher Ingenieure", dessen Manuskript vom VDI-Bildungswerk, Düsseldorf, unter der Bestell-Nr.
  • BW 3898 vertrieben wird, ist die Struktur der Asynchronmaschine bzw. der Synchronmaschine analysiert. Für alle weiteren Erörterungen wird die dort eingeführte Nomenklatur verwendet, wonach mit den Indizes #1 und 9 2 die feldparallele und feldsenkrechte Komponente eines Vektors, mit den Indizes α und ß die Vektorkomponenten in einem kartesischen, raumfesten Bezugssystem und mit dem Index s eine im Ständer auftretende Größe bezeichnet wird.
  • In Bild 5 auf Seite 10 ist ein Umrichter U für eine Asynchronmaschine dargestellt, dessen Steuerung auf der linken Seite die Sollwerte für den zum Fluß parallelen Anteil des Ständerstromes (Magnetisierungsstrom i8 1) und den zum Fluß senkrechten Anteil (i#2s*) des Ständerstromes zugeführt sind. Der Umrichter speist die rechts in einer Ersatz struktur dargestellte Asynchronmaschine mit einen Ständerstrom, der in einem ständerbezogenen Koordinatensystem den Betrag is und den Winkel #ss besitzt. Für die Steuerung der Asynchronmaschine ist links eine Rechenmodellschaltung angegeben, die aus den erwähnten feldorientierten Stromsollwerten die Schlupffrequenz und daraus mittels der Läuferstellung, die als Winkel #s der Läuferachse bezüglich einer Achse des ständerbezogenen Koordinatensystems eingegeben wird, den Winkel des Modellflußvektors im ständerbezogenen Koordinatensystem ermittelt. Durch ein auf die Zeitkonstante der Maschine abgestimmtes Dynamikglied (Verzögerungsglied) wird aus der Magnetisierungsstromkomponente i#1s* des eingegebenen Ständerstromsollwertes ein Modellwert für den Mag- netisierungsstrom-Istwert und damit für den Betrag des auftretenden Flusses gebildet. Diese Modellschaltung liefert also einen nur aus den Ständerströmen berechneten Modellwert für den Betrag und den Winkel des Flusses als ständerbezogene Polarkoordinaten, die bei Bedarf in die Komponenten des Modellflusses bezüglich kartesischer ständerfester Achsen umgerechnet werden können.
  • In ähnlicher Weise ist in Bild 10 auf Seite 16 eine Anordnung mit einer Synchronmaschine angegeben, bei der dem Umrichter U im linken Teil neben den Sollwerten iS@ #1 und is* #2 noch der Sollwert ie*#1 für die zum Fluß parallele Komponente des Erregerstromes vogegeben ist. Bei der Synchronmaschine besteht zwischen i51, i#1e und dem magnetisierenden Strom i 1 der Zusammenhang ie = 1 Y1 - i#1s. Der Umrichter U und seine Steuerung speist dabei die Erregerwicklung mit einem Erregerstrom ie.
  • Nachteilig beim Strommodell ist, daß die Modellparameter sehr genau auf die Maschinenparameter eingestellt werden müssen und daher sowohl bei stationären wie bei dynamischen Vorgängen z.B. eine temperaturbedingte Änderung des Läuferwiderstandes zu Fehlern bei der Ermittlung des Modellflusses führt. Da Jedoch die Flußermittlung bei niedrigen Frequenzen trotz der bisweilen unbefriedigenden Dynamik noch genauer ist als beim Spannungsmodell, wird das Strommodell dem Spannungsmodell vorgezogen, wenn die Drehfeldmaschine im unteren Drehzahlbereich betrieben werden soll.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung anzugeben, die sowohl im unteren wie im oberen Drehzahlbereich ein elektrisches Spannungasignal bildet, das einer Flußkomponente des in einer Drehfeldmaschine auftretenden Flusses proportional ist und einen von der Maschinentrequenz unabhängigen, möglichst geringen Phasen- und Amplitudenfehler aufweist. Dabei sollen die guten Eigenschaften der Vorrichtung nach der DE-PS 2833593 (Spannungsmodell) im oberen Drehzahlbereich beibehalten oder sogar noch verbessert werden.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Die Erfindung stellt eine Kombination des Spannungsmodelles mit dem Strommodelldir. Der Nullpunktregler wird nicht mehr dazu eingesetzt, um langfristige Gleichanteile, die sowohl von einer Nullpunktdrift des Integrators wie von bei niedrigen Frequenzen auftretenden langsamen Änderungen des am Integratorausgang abzugreifenden Flusses hervorgerufen werden, auszuregeln, sondern es werden nur Gleichanteile in der Differenz des vom Spannungsmodell errechneten Wertes und des vom Strommodell errechneten Modeliwertes unterdrückt.
  • Der Rückführungszweig des Spannungsmodell-Integrators bewirkt also, daß praktisch nur noch die Nullpunktdrift des Integrators ausgeregelt wird. Gleichzeitig wird als Folge der Frequenzgänge bei der Aufschaltung der beiden Modell schaltungen der Winkelfehler der Ausgangsgröße praktisch Null, unabhängig davon, wie stark die Driftregelung eingreift. Durch Variation der Eingriifsstärke kann vielmehr bestimmt werden, ob nun die Ausgangsgröße vorwiegend vom ursprünglichen Spannungsmodell oder vorwiegend vom Strommodell bestimmt wird. Die Eingriff sstärke, d.h. der Gewichtungsfaktor bei der Nullpunktregelung des Spannungsmodells nach der DE-PS 28 33 593 muß Jetzt nicht mehr proportional zur Frequenz geführt werden, sondern kann entsprechend dem Jeweiligen Bedürfnissen gewählt werden.
  • Der Nullpunktregler führt im niedrigen Frequenzbereich den Spannungsmodellwert dem Stromeodellwert nach. Dadurch wird im unteren Frequenzbereich (einschließlich der Frequenz O) die Ausgangsgröße vorwiegend vom Strommodell bestimmt. Die in diesem Frequenzbereich besonders günstigen Eigenschaften des Strommodelles bleiben also erhalten. Darüber hinaus wird die Dynamik sogar noch verbessert, da das Spannungsmodell mit seiner guten Dynamik als Vorsteuerung wirkt und bei schnellen Änderungen korrigierend eingreift.
  • Im oberen Frequenzbereich wird die Ausgangsgröße vorwiegend von dem in diesem Betriebsbereich günstigeren Spannungsmodell bestimmt, wobei der Winkelfehler des Spannungsmodells zusätzlich durch das Strommodell weitgehend kompensiert wird, ohne daß sich die Fehler des Strommodelles hier wesentlich bemerkbar machen.
  • Dabei ist es ferner von Vorteil, daß die Verstärkung der Driftregelung, d.h. der Faktor a<1, viel höher als beim ursprünglichen Spannungsiodell gewählt werden kann. Dadurch ist in Jedem Betriebsbereich ohne zusätzlichen Winkelfehler eine sehr gute Bedämpfung von Ober- und Unterschwingungen möglich. Auch kann abweichend von der DE-PS 28 33 593 der zweite Gewichtsfaktor, der dort gleich dem Quadrat des ersten Gewichtstaktors zu wählen war,nun optimiert werden.
  • Möglichkeiten für die schaltungsmäßige Realisierung der Rechenmodelischaltung für das Strommodell sind eingangs bereits angegeben worden. Bevorzugt enthalten diese Modellschaltungen ein vom Nagnetisierungsstrom (Asynchronmaschine) bzw. vom magnetisierenden Strom i çj (Synchronmaschine), insbesondere dessen Sollwert, beaufschlagtes, an das Zeitverhalten der Drehfeldmaschine angepaßtes Dynamikglied (Verzögerungsglied 1. Ordnung) zur Bildung eines Modeliwertes für den Flußbetrag, eine Rechenstufe, der neben den Eingangs spannungen für Ständerstrom und gegebenenfalls magnetisierenden Strom auch der Modell-Flußbetrag des Dynamikgliedes zugeführt ist und die daraus den Modellwinkel des Flusses bezüglich der LuSerachse ermittelt, ein Rechenglied, das den nunmehr durch Betrag und Winkel festgelegten Modellfluß in zwei Vektorkomponenten eines Koordinatensystems transformiert, das durch zwei bezüglich des Läufers der Drehfeldmaschine fest vorgegebenen Achsen gegeben ist, sowie einen Vektordreher, dem die Läuferstellung eingegeben ist und der aus den läuferbezogenen Koordinaten nunmehr ständerbezogene Koordinaten des Modellflußvektors ermittelt.
  • Bei einer Asynchronmaschine verbleibt bei gegebenem Magnetisierungsstrom (feldparallele Komponente des Ständerstromes) für die Beschreibung des Ständerstromes nur noch die zum Feldvektor senkrechte Komponente (Wirkstrom).
  • Wird der Ständerstrom durch seine feldorientierten Koordinaten eingegeben, 8o können diese aus den ständerbezogenen Koordinaten mittels eines weiteren Vektordrehers ermittelt werden, dem die Winkellage des Flußvektors eingegeben ist. Diese Winkellage kann mittels eines Vektoranalysators aus den Ausgangsgrößen des Spannungsmodelles ermittelt werden, vorzugsweise werden Jedoch die Ausgänge des Strommodelles benutzt. Bei den Komponenten des Stromvektors kann es sich um die Sollwerte handeln, bevorzugt werden Jedoch die Istwerte benutzt.
  • Eine Synchronmaschine enthält neben der feldparallelen und der feldsenkrechten Komponente des Ständerstromes noch den Erregerstrom als weiteren Freiheitsgrad. Der magnetisierende Strom setzt sich dabei aus der feldparallelen Komponente des Ständerstromvektors und der feldparallelen Komponente des Erregerstromes zusammen, sofern von einer bei instationären Zuständen auftretenden ent- sprechenden Komponente des Dämpferstromes abgesehen werden kann. Daher wird bei Synchronmaschinen dem Strommodell neben den feldorientierten Koordinaten des Ständerstromes eine weitere Eingangsspannung zur Beschreibung des magnetisierenden Stromes, insbesondere für den Sollwert des magnetisierenden Stromes eingegeben. Aus der im Strommodell selbst errechneten läuferorientierten Winkellage des Flußvektors kann das Strommodell für eine Synchronmaschine aus dem Sollwert des magnetisierenden Stromes und der feldsenkrechten Komponente des Ständerstromes den Sollwert für den Erregerstrom ohne weiteren Aufwand berechnen, so daß für die Erregerstromsteuerung keine weitere Vorgaben nötig sind. Für einfache Steuerungen kann aber auch der Erregerstrom direkt vorgegeben (z.B.
  • konstant) werden, so daß dann der Rechenmodellschaltung auch der Istwert des magnetisierenden Stromes, d.h. die Differenz der feldsenkrechten Komponente des Erreger-Iststromes und der feldsenkrechten Ständerstromkomponente eingegeben werden können. Zur Eingabe des Ständerstromes können allgemein ständerbezogene oder feldorientierte Istwert- oder Sollwertkonponenten verwendet werden, wobei die Transformation vom Ständerbezugssystem ins feldorientierte Bezugssystem mittels Vektordrehern und Vektoranalysatoren erfolgen kann. Für einen feldorientierten Betrieb der Synchronmaschine ist die Eingabe teldorientierte r Ständerstromkomponenten am einfachsten. Anstelle des Nagnetisierungsstrom-Sollwertes kann auch ein Sollwert für den Flußbetrag selbst verwendet werden.
  • Anhand von zwei Ausführungsbeispielen für die Rechenmodellschaltungen, dreier Ausfuhrungsbeispiele für entsprechende Drehfeldmaschinen-Antriebe und 8 Figuren wird die Erfindung näher erläutert.
  • Die Figuren zeigen: Figur 1: zwei Wechselspannungsintegratoren IG und IG', denen gemäß der Erfindung die Ausgangssignale einer Rechenmodellschaltung 1 zugeführt sind, Figur 2: die Frequenzgänge Fl und F2 des Wechselspannungsintegrator-Ausgangssignals für die am Integratoreingang und am Eingang des Nullpunktreglers zugeführten Signale, Figur 3: die bevorzugte Frequenzabhängigkeit der Durchgriffsstärke (Gewichtsfaktor a) des Nullpunktreglers, Figur 4: eine Rechenmodelischaltung (Strommodell) für den Einsatz bei einer Asynchronmaschine, Figur 5: eine Rechenmodellschaltung (Strommodell) für den Einsatz bei einer Synchronmaschine, Figur 6: eine Schaltungsanordnung zum Betrieb einer von einem Umrichter mit eingeprägtem Zwischenkreisstrom gespeisten Synchronmaschine (Stromrichtermotor), Figur 7: eine Schaltungseinrichtung zum Betrieb einer von einem Direktumrichter gespeisten Synchronmaschine, Figur 8: eine Schaltungsanordnung zum Betrieb einer von einem Umrichter mit eingeprägtem Zwischenkreisstrom gespeisten Asynchronmaschine.
  • Gemäß Figur 1 ist den Eingängen der Wechselstromintegratoren IG, IG', wie sie in der deutschen Patentschrift 28 33 593 beschrieben sind, die Komponenten des Ständerstromvektors i8 und des Spannungsvektors US zugeführt, während am Ausgang die entsprechenden Komponenten des Flußvektors 82 abgegriffen sind. Im folgenden werden die Indizes O( und 6 verwendet, um die Komponenten eines Vektors in einem ständerbezogenen, kartesischen Koordinatensystem zu bezeichnen. Der Wechselspannungsintegrator IG verarbeitet also die ProJektionen iαs und Uαs des Ständerstromvektors is und des Spannungsvektors Us auf die achse des ständerbezogenen Koordinatensystems zu der entsprechenden ProJektion #α des Flußvektors # auf dieselbe Achse, während der baugleiche zweite Wechselspannungsintegrator IG' die entsprechenden ProJektionen ißs und Ußs auf die 225-Achse des ständerbezogenen Koordinatensystems zu der FluSkomponente #ß in diesem Koordinatensystem verarbeitet.
  • Im Wechselspannungsintegrator IG ist einem ersten Summationspunkt S1 am Eingang eines Integrators V1 die Spannungskomponents Uαs und gleichzeitig zur Kompensation des ohmschen Spannungsabfalls in der Maschine eine der Ständerstromkomponente iαs proportionale, mit dem Wert des ohmschen Ständerwiderstandes R multiplizierte Spannung negativ zugeführt. Am Eingang des Integrators V1 liegt dann eine der α-Komponente des EMK-Vektors proportionale Spannung an. Um die Streuinduktivität der Drehfeldmaschine zu kompensieren, kann vorzugsweise einem zweiten Suniationspunkt S2 dem Ausgangssignal des Verstärkers V1 ein der Stromkomponente is proportionales, um den Wert der Streuinduktivität L# multipliziertes Signal negativ aufgeschaltet sein, so daß dadurch die entsprechende Komponente #α des magnetischen Hauptflußvektors gebildet ist.
  • Zur Unterdrückung der Integrator-Nullpunktdrift ist das Ausgangssignal #α über einen Proportionalverstärker V3 und parallel hierzu über einen Integralverstärker V4 Jeweils unter Vorzeichenumkehr zum Summationspunkt S1 rUckgeführt. Die Eingriffstärke für die Nullpunktdrift-Regelung kann vorteilhaft dadurch verändert werden, daß #α dem Proportionalverstärker V3 proportional einem Gewichtungsfaktor a und dem Integralverstirker V4 proportional zu einem Gewichtungsfaktor b zugeführt wird. Gemäß der DE-PS 28 33 593 ist b = a2 gewählt. Hierzu dienen die Multiplikationsglleder Pl und P2. Vorzugsweise geschieht die Multiplikation nach dem Prinzip der Pulsbreitenmultiplikation, indem die Multiplikatoreingangsspannung über einen Schalter, dessen Öffnungszeit Schließzeit-Verhältnis (Tastverhältnis) entsprechend dem Multiplikationsfaktor a gewählt ist, auf den Multiplikatorausgang gelegt wird. Der Mittelwert der am Multiplikatorausgang liegenden Spannung stellt dann das Produkt dar. Während der Integrator V4 aufgrund seines Integrationsverhaltens selbst den Mittelwert bildet, muß für den Fall, daß der Multiplikator P1 durch einen entsprechend getasteten Schalter verwirklicht ist, ein als Glättungsglied ausgebildeter Verstärker V2 nachgeschaltet sein. Der Faktor a kann aus der Läuferfrequenz O durch einen Funktionsgeber 2 gebildet werden, dessen eingegebene Funktion a ( ) im Zusammenhang mit Figur 3 noch erläutert wird. Bei Anwendung der Pulsbreitenmultiplikation enthält der Funktionsgeber 2 ferner einen Generator, der eine getastete Ausgangsspannung mit einem dem Faktor a entsprechenden Tastverhältnis liefert.
  • Gemäß der Erfindung ist nun am Eingang des von den Elementen P1, P2, V2, V3, V4 gebildeten Nullpunktreglers der Ausgangsgröße Yldes Wechselspannungsintegrators eine Größe 4'o so aufgeschaltet, daß von dem Nullpunktregler nur Gleichanteile in der Differenz t 0 ausgeregelt werden. Entsprechend wird dem baugleichen Wechselspannungsintegrator IG' an einer dem Multiplizierer P1' vorgeschalteten Verknüpfungsstelle eine Große #ßo negativ aufgeschaltet, so daß auch der Nullpunktregler dieses zweiten Wechselspannungsintegrators Gleichanteile in der Differenz #ß- #ßo ausregelt. Die Größen #αo und #ßo stellen die ständerbezogenen Komponenten eines Vektors dar, der in der Rechenmodellschaltung 1 als Modell für den Flußvektor der Maschine gebildet ist. Diese Rechenmodellschaltung bildet - ausgehend von den der Maschine zuge- führten Strömen - in einem elektronischen Modell die Vorgänge nach, die in der Maschine zur Ausbildung des Flusses (genauer: des Läuferflusses) fUhren. Als weitere Eingangsinformation benötigt das Strommodell eine Angabe über die Lage (Winkel #) der Läuferachse bzw. Polradachse im ständerbezogenen System. Dies kann z.B. durch einen von der Läuferfrequenz M gespeisten, zu Betriebsbeginn auf die richtige Ausgangsstellung gesetzten Sinus-Cosinus-Oszillator 3 geschehen, der entsprechende Spanr.ungssignale cos und sinX dem Strommodell 1 eingibt.
  • Ein ebener Vektor ist stets durch zwei Bezugsgrößen, z.B.
  • Betrag und Winkellage oder die beiden Komponenten bezUglich eines gegebenen Koordinatensystems, bestimmt. Daher sind dem Strommodell zwei Eingangsgrößen zur Information über den Ständerstromvektor einzugeben. Bei entsprechender, noch zu erläuternder Ausbildung der Rechenmodellschaltung kann als Bezugssystem ein ständerorientiertes oder ein feldorientiertes (d.h. mit dem Flußvektor umlaufendes) kartesisches Koordinatensystem oder auch ein Polarkoordinatensystem verwendet werden, da bei gegebenem Flußwinkel mittels Vektoranalysatoren, Vektordrehern oder polar/kartesischen Koordinatenwandlern Jederzeit eine Umrechnung möglich ist.
  • Bei einer Synchronmaschine benötigt das Strommodell neben dem Ständerstromvektor noch eine Information über den magnetisierenden Strom i #1. Da Rechenmodellschaltung und Wechselspannungsintegratoren die Lage des Flußvektors selbst ermitteln und außerdem die Läuferstellung(und somit die Richtung des Erregerstromes) eingegeben ist, ist z.B. durch den Betrag des Erregerstromes ie gemäß dem Zusammenhang i #1 = i#1e + i#1e der magnetisierende Strom festgelegt. Bei einer Asynchronmaschine entfällt der Erregerstrom und der magnetisierende Strom iT ist mit dem feldparallelen Anteil i1 des Ständerstromvektors iden- tisch. Im folgenden werden die Indizes #1 und #2 benutzt, um in einem feldorientierten Koordinatensystem die zum Flußvektor parallele Komponente ( #1) und die dazu senkrechte Komponente (#2) zu bezeichnen.
  • In Figur 2 ist oben die Struktur eines Wechselstromintegrators angegeben, wobei der Integrator V1 durch einen Integrator der Zeitkonstanten T und der Nullpunktregler durch einen PI-Regler der Zeitkonstanten T0 und der Verstärkung Vo symbolisiert ist. Durch den Gewichtsfaktor a kann die Eigenfrequenz verstellt werden. Es ergeben sich dabei für die beiden Eingänge El und E2 Frequenzgänge, die in Figur 2 für zwei verschiedene Parameterwerte a-1 und a-0,2 dargestellt sind und für die gilt Wird nun dem Eingang E1 die EMK der Maschine eingegeben (EMK - p.T.4>) und dem Eingang E2 der vom Stromnodell errechnete Modellfluß t0, so ergibt sich für das Signal am Ausgang A A - E1F1+E2F2 s sofern das Strommodell genau auf die Maschine abgestimmt ist (#=# o). Uberraschenderweise ergibt sich also durch die erfindungsgemäße Verwendung des Strommodelles, daß nun zumindest theoretisch der durch die Kombination wSpannungsmodell/Strormodell" ermittelte Fluß keinen Winkelfehler mehr aufweist. Insbesondere ist der ermittelte Fluß unabhängig von der durch den Faktor a veränderbaren Dämpfung. Es muß also Jetzt (abweichend von den deutschen Patentschriften 28 33 54.2 und 28 35 593) die Gewichtung a nicht mehr proportional der Frequenz geführt werden, vielmehr kann der Gewichtungsfaktor a und somit die Eingriffs stärke der Nullpunktregelung optimal auf die Jeweilige Frequenz abgestimmt werden. In Figur 3 ist gezeigt, welche Funktion a (ca) vorteilhaft dem Funktionsgeber 2 eingegeben werden kann. Diese Funktion steigt von einem im unteren Drehzahlbereich liegenden Minimalwert amin proportional zur Frequenz bis zum Wert 1 bei maximaler Frequenz an. In besonderen Fällen kann für #<#min auch ein im strichlierten Bereich liegender anderer Funktionsverlauf vorteilhaft sein. Auch müssen den I-Reglern V4,V4' die Differenzen #α- CD #ß- #ßo nicht mit dem Gewichtsfaktor a2 eingegeben werden, es kann auch ein anderer Gewichtsfaktor benutzt werden.
  • In Figur 4 ist für die Verwendung bei einer Asynchronmaschine ein Beispiel für den Aufbau einer Rechenmodellschaltung gegeben. Vorzugsweise wird bei einer Asynchronmaschine der Ständerstrom durch seine Istwerte eingegeben. Die Umrechnung von ständerbezogenen Ständerstromkomponenten iαs, i« auf feldorientierte Komponenten 5 te 1 und i#2s geschieht mittels eines Vektordrehers 40, dem der Winkel # zwischen FluBvektor und achse des Ständerbezugssystems durch entsprechende Spannungen sintf, cos# eingegeben ist. Die feldparallele Komponente if1 (Magnetisierungsstrom) wird einem Dynamikglied 41 eingegeben, z.B. einem Glättungsglied mit der auf das Verhalten der Asynchronmaschine abgestimmten Zeitkonstanten Ta, dessen Ausgangssignal #o den Betrag des sich in der Maschine bei gegebenen Magnetisierungsstrom einstellenden Flußvektors angibt (Tm ist hierbei als Quotient von Hauptinduktivität und Läuferwiderstand der Maschine gegeben). Mit den Baugliedern 42, 43 und 44 wird aus der feldsenkrechten Komponente i #2 (Wirkstrom) durch Division mit dem Flußbetrag und der Zeitkonstanten die sich bei gegebenen Wirk- strom i #1 einstellende Änderung des Winkels zwischen Feldachse und Läuferachse (d.h. die Schlupffrequenz) ermittelt, aus der sich der Winkel fL durch Integration ergibt. Mittels Winkelfunktionsgeneratoren 45 und Multiplikatoren 46 können daraus die läuferbezogenen Komponenten # o.sin #L und #o.cosßL des Modellflusses nun im Vektordreher 47 entsprechend der bereits erwähnten Läuferstellungseingabe zu den ständerbezogenen Komponenten #αo und #ßo des Modellflusses umgerechnet werden. Aus diesem Modellflußvektor bildet der Vektoranalysator 48 die Winkelstellung (sin y, cos#) des Flußvektors im Ständersystem, die zur Eingabe in den Vektordreher 40 benötigt wird.
  • Prinzipiell können anstelle der Ständerstromistwerte i5, ißs bzw. i8T1 und i#s 2 auch entsprechende Sollwerte verwendet werden und der Vektoranalysator 48 kann anstelle der Modellflußkomponenten tZ0, #ßo auch die Ausgangsgrößen #α,#ß des Wechselspannungsintegrators selbst benutzen. Diese Möglichkeit hat Jedoch den Nachteil, daß bei einer Asynchronmaschine dann die Gefahr besteht, daß sich im Laufe des Betriebs Strommodell und Spannungsmodell voneinander entfernen.
  • Bei dem in Figur 5 als Beispiel für ein Strommodell einer Synchronmaschine gezeigten Schaltung hingegen können die Sollwerte ist i5* anstelle der Istwerte ohne weitere Nachteile verwendet werden. Sofern der Ständerstrom im Ständerbezugssystem vorgegeben ist, kann den entsprechenden Eingängen ein Vektordreher entsprechend dem Vektordreher 40 in Figur 4 vorgeschaltet werden. Hier wird analog aus dem magnetisierenden Strom i#1, der vorzugsweise als Sollwert eingegeben wird, mittels eines Dynamlkgliedes 51 der Modellflußbetrag #o gebildet. Abweichend von Figur 4 kann dem dem Dividierer 42 entsprechenden Dividierer 52 zur Bildung der Winkeländerung YL bzw. deB Winkels # L zwischen Läuferachse und Feldachse nicht die feldsenkrechte Ständerstromkomponente direkt autgeschaltet werden, vielmehr muß der Dämpferstrom berücksichtigt werden. Hierzu dient die Aufschaltung von i#1 und i51, der Dividierer 58 und der Multiplizierer 59, wobei zwischen dem Dividiererausgang und dem Multiplizierereingang der Sollwert i des Erregerstromes gebildet wird.
  • Dieser Sollwert kann direkt zur Steuerung der Erregerstromeinspeisung verwendet werden, ohne daß hierzu weitere Informationen benötigt würden. Die Bildung des Modellflußvektors in einen läuferbezogenen Bezugssystem mittels der Elemente 55 und 56 und in einem städerbezogenen Bezugssystem mittels des Vektordrehers 57 erfolgt analog zu Figur 4.
  • Die soeben beschriebene Rechenmodelischaltung 1 sowie die im Zusammenhang mit Figur 1 erläuterten Wechselspannungsintegratoren IG und IG', der Funktionsgeber 2 und die Oszillatorschaltung 3 sind nach Figur 6 bei einer Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Synchronmaschine 4 eingesetzt. Die Einspeisung des Erregerstroms geschieht mittels einer Einspeiseeinrichtung 5, die Ständerwicklungen der Synchronmaschine werden durch einen Umrichter mit eingeprägtem Zwischenkreisstrom gespeist, bestehend aus dem netzgeführten Gleichrichter 6, dem Zwischenkreis 7 und dem selbstgeführten Wechselrichter 8. Die in den Wechseirichterausgängen R, S fließenden Ströme i8R und i85 sowie die in diesen Leitungen auftretenden Spannungen U8R und U58 stellen die Komponenten des Ständerstromvektors i und des Spannungsvektors Us in einem ständerbezogenen Koordinatensystem dar, das von den entsprechenden, einen Winkel von 1200 einschließenden Wicklungsachsen der Synchronmaschine aufgespannt wird. Mittels Koordinatenwandlern 9 werden daraus die entsprechenden Komponenten iK , i8ß , UαsUßsin einem kartesischen Ständerbezugssystem gebildet, die den Eingängen der Wechsel- spannungsintegratoren zugeführt werden. Die Innenschaltung der Wechselspannungsintegratoren, in denen durch Integration der EMK die entsprechenden ständerbezogenen Flußkomponenten #α, #ß gebildet werden, sowie die Nullpunktregler, die Gleichanteile in den Differenzen #α- #αo, $ß - #ßo ausregeln, sind nur schematisch dargestellt. Aus den Wechselspannungsintegrator-Ausgangsgrößen t. ; ermittelt ein Vektoranalysator 10 die Winkellage (sin pS, cos #S) ) des Magnetflußvektors im kartesischen Ständerbezugssystem als Drehwinkel eines Vektordrehers und schaltet diesem die entsprechenden Signale auf.
  • Zur Steuerung der Synchronmaschine wird der Betrag i5 des Ständerstrom-Istwertes zusammen mit einem entsprechenden Sollwert 1 dem Eingang eines Stromreglers 12 aufgeschaltet, der die Steuerspannung für den Steuersatz 13 des Gleichrichters 6 liefert. Die Synchronmaschine wird feldorientiert betrieben, indem zur Bestimmung des Ständerstromsollwertes noch der Sollwinkel zwischen Ständerstromvektor und Flußverktor bzw. der dazu u 90° verschobene Winkel (Steuerwinkel) zwischen Soll-Ständerstrom und EMK-Vektor vorgegeben wird.
  • Hierzu werden einem weiteren Vektoranalysator 18 der Sollwert i#2s* der feldsenkrechten Ständerstromkomponente, der z.B. von einem Drehmomentregler abgegriffen ist, und der Sollwert i8* der r feldparallelen Ständerstromkomponente, der z.B. von einem Blindleistungsregler geliefert ist, eingegeben. Der Vektoranalysator liefert neben dem für den Stromregler 12 benötigten Sollwert i8 des 5tänderstrombetrages die Winkeltunktlonen des Steuerwinkels a im feldorientierten Koordinatensystem, die im Vektordreher 11 in die ständerbezogenen kartesischen Komponenten eines Steuervektorn für den Steuersatz 16 des Wechselrichters 8, wobei noch mittels eines Koordinatenwand- lers 17 der Ubergang von kartesischen Koordinaten auf die drei gegeneinander um 1200 versetzten Ständerwicklungsachsen vollzogen wird.
  • Der Rechenmodelischaltung aind der Sollwert i#1* des magnetisierenden Stromes sowie die Komponenten-Sollwerte i#1s*, i#2s* eingegeben. Es können aber auch die entsprechenden Ständerstrom-Lstwerte eingegeben werden, wenn entsprechend den gestrichelt gezeigten Leitungen die Ständerstrom-Istwerte 1 αs, ißs über einen Vektordreher 15, dem die im Vektoranalysator 10 ermittelte Lage des Flußvektors eingegeben ist, in die entsprechenden feldorientierten Komponenten überführt werden.
  • Figur 6 entspricht mit Ausnahme der Rechenmodellschaltung 1 im wesentlichen Figur 3 der deutschen Patentschrift 28 33 542. Abweichend sind dort den Wechselspannungsintegratoren direkt die Komponenten isR, i55, U8R, UsS zugeführt, so daß die Wechselspannungsintegratoren die Flußkomponenten ebenfalls in dem von den Ständerachsen aufgespannten 120°-Bezugssystem liefern und mittels eines nachgeschalteten, den Koordinatenwandlern 9 entsprechenden Koordinatenwandler umgerechnet werden. Eine derartige Anordnung ist auch nach Figur 6 möglich, sofern die von der Rechenmodellschaltung im kartesischen System gelieferten Flußkomponenten #αo, #ßo vor ihrer Eingabe in die Nullpunktregler der Wechselspannungsintegratoren durch einen 1200/900-Koordinatenwandler in dieses 120°-Bezugssystem umgerechnet werden.
  • Figur 7 zeigt eine Anordnung zum Betrieb einer Synchronmaschine, die von einem Direktumrichter 70 gespeist wird.
  • Abweichend von Figur 6 werden dei Vektordreher 11 die Sollwerte für die feldorientierten Ständerstromkomponenten direkt eingegeben. Am Ausgang dieses Vektordrehers stehen die Komponentensollwerte , ißs* in kartesi- schen Ständerbezugssystem an und werden durch den Koordinatenwandler 17 in die entsprechenden Eingaben für die Direktumrichtersteuerung 71 umgewandelt.
  • Als Beispiel für eine ieldorientierte Regelung einer Asynchronmaschine ist in Figur 8 eine Asynchronmaschine 20 dargestellt, die von einem Stromzwischenkreisumrichter gespeist wird, dessen Wechselrichter 21 vorzugsweise auf Phasenfolgelöschung eingerichtet ist. Da dabei im wesentlichen die in Figur 6 bereits beschriebenen Elemente verwendet sind, sei hier nur darauf hingewiesen, daß im Unterschied zu Figur 6 als Eingangsgrößen für die Rechenmodellschaltung 1, deren Innenaufbau Figur 4 entspricht, die kartesischen, ständerbezogenen Stromkomponenten verwendet sind, um das Strommodell enger an die Asynchronmaschine zu koppeln. Generell entfällt bei einer Asynchronmaschine die Eingabe einer weiteren Information für den magnetisierenden Strom. Die Regelung der Asynchronmaschine ist vervollständigt durch einen Flußregler 80, der durch Vergleich des am Vektoranalysator 10 abgegriffenen Betrages # des Flußvektors mit einem Fluß-Sollwert #* den Sollwert für die ieldparallele Komponente i#1s* des Ständerstromvektors liefert, und einen Drehzahlregler, der den Sollwert i#2s* der feldsenkrechten Ständerstromkomponte der Differenz eines Drehzahlsollwertes #* und der gemessenen Ist-Drehzahl # nachführt. Natürlich ist auch eine Drehmomentregelung zur Bildung von i#2s* möglich.
  • Die Verwendung der hier nicht näher erläuterten Vektordreher, Vektoranalysatoren und Koordinatenwandler ist im einzelnen bereits in der deutschen Patentschrift 28 33 542 angegeben.
  • Zusammenfassung Schaltungsanordnung zur Bildung eines elektrischen Spannungssignals, das einer Flußkomponente in einer Drehfeldmaschine proportional ist.
  • Die bekannte Schaltungsanordnung nach dem Hauptpatent bildet aus der Ständerspannung durch Abzug des ohmschen Spannungsabfalls einen EME-Vektor, aus dem durch Integration der Flußvektor # gebildet wird. Die Integratoren enthalten einen p-Regler und einen I-Regler als Nullpunktregler im Rückführungskreis. Dadurch wird Jedoch ein bei niedrigen Frequenzen störender Fehler bedingt. Gemäß der Erfindung wird in einer Rechenmodelischaltung ("Strommodell") aus Ständerstrom und Läuferstellung ein Modell-Flußvektor #o gebildet und dem Nullpunktregler so aufgeschaltet, daß die Differenz (3 - #o) der beiden Flußvektoren ausgeregelt wird. Dadurch wird gleichzeitig eine Nullpunktdrift und ein Winkelfehler vermieden undbei allen Frequenzen eine gute Dynamik erreicht.

Claims (9)

  1. Patentansprüche 1. Schaltungsanordnung zur Bildung eines elektrischen Spannungssignals, das einer Flußkomponente (#α) in einer Drehfeldmaschine proportional ist, der eingangsseitig eine der zur Flußkomponente (#α) gehörigen Sternspannung (u u ) propoRtionale Spannung zugeführt ist, iit einen Integrator (V1) als Eingangsglied, an dessen Ausgang das der Flußkowponente (#α) proportionale Spannungssignal abgegriffen ist, und ppit einen zur Unterdrückung des Gleichanteils dieses Spannungssignals benessenen Pl-Nullpunktregler (V3, V4), dessen Eingang mit dem Ausgang des Integrators verbunden ist und dessen Ausgang an einem Sunienpunkt (S1) am Eingang des Integrators (V1) angeschlossen ist, wobei der Nullpunktregler einen P-Regler (V3) und I-Regler (V4) aufweist, das Ausgangssignal des P-Reglers (V3) und das Ausgangasignal des 1-Reglers (V4) dem Suzzenpunkt (51) zugeführt sind und das Ausgangssignal des In-Integrators proportional (Multiplizierer P1) zu einem frequenzabhängigen Gewichtsfaktor (a) dem Eingang des P-Reglers und proportional zum Quadrat (Multiplikatoren, Pl, P2) des Gewichtsfaktors dem Eingang des I-Reglers (V4) zugeführt ist und der Gewichtsfaktor (a) einen Maximalwert 1 aufweist, nach der deutschen Patentschrift 28 33 593, g e k e n n z e i c h n e t durch eine von dem Ständerstrom (i) und dem Magnetisierungsstrom (i##) der Maschine sowie einem Läuferstellungisignal (sin , cos #) entsprechenden Spannung beaufschlagte Recheniodellschaltung ("Strommodell" 1), die aus den Strömen entsprechenden Spannungen die zur Bildung der Flußkomponente (#α) in der Maschine führenden Vorgänge nachbildet und mittels des Läuferstellungssignals eine Modellgröße (#αo) für die Flußkomponente eraittelt, und eine derartige Aufschaltung der Flußkomponenten-Modellgröße (#αo) auf den Eingang des Nullpunktreglers, das der Nullpunktregler einen Gleichanteil in der Differenz (# - #αo) der am Vechselspannungsintegrator ermittelten Flußkomponente (#α) und der Modellgröße (#αo) für diese Flußkomponente ausregelt (Fig. 1).
  2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Gewichtsfaktor von einer im unteren Frequenzbereich gegebenen Frequenz (#min) ab von einem Minimalwert (amin) bis zum Wert 1 bei maximaler Drehzahl proportional zur Frequenz geführt ist (Fig. 3).
  3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Rechenmodellshcaltung ein Dynaiikglied (412 51) zum Nachbilden des Flusses aus der feldparallelen Ständerstromkomponente (i#1 bei Asynchronmaschinen, Figur 4; i#1bei Synchronmaschinen, Figur 5) in einen läuferbezogenen Bezugssystem sewie einen von der Läuferstellungseingabe (sin #, cos#) beaufschlagten Vektordreher (47, 57) zur Bildung der ständerbezogenn Modellflußkomponente (#αo) enthält (Fig. 4, Fig. 5).
  4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Dynaiikglied von der dem Magnetisierungsstrom entsprechenden Ständerstrom-Komponente beaufschlagt ist und einen Modell-Flußbetrag ermittelt1 und daß eine Rechenstufe (42, 43, 44; 52, 53, 54), der der Modell-Flußbetrag sowie mindestens die feldsenkrechte Ständerstromkomponente zugeführt ist und die den Modellwinkel des Flusses bezüglich der Läuferachse ermittelt, und ein nachgeschaltetes Rechenglied vorgesehen ist, das aus dem Medellwinkel und dem Modell-Flußbetrag die Komponenten des Modellflusses in einen läuferbezogenen Bezugssystem berechnet (Fig. 4, Fig. 5).
  5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Rechenstufe den Modeilvinkel durch Integration der aus der feldsenkrechten Ständerstromkompenente und dem Modell-Flußbetrag ermittelten Schlupffrequenz bildet (Fig. 4, 5).
  6. 6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5 zur Verwendung bei einer Asynchronmaschine, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Beschreibung des Ständerstromes und des Magnetisierungistromes die feldorientierten Koordinaten des Ständerstromes in die Rechenmodellschaltung eingegeben sind.
  7. 7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die feldorientierten Komponenten des Ständerstromes aus den Istwert-Komponenten des Ständerstromvektors in einem ständerbezogenen Koordinatensystem mittels eines weiteren Vektordrehers (40) gebildet werden, dem über einen mit dem Ausgang der Rechenmodellschaltung verbundenen Vektoranalysator (48) die Winkellage (sin , cosy ) des Nodell-Flußvektors im ständerbezogenen Bezugssystem eingegeben ist.
  8. 8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5 zur Verwendung bei einer Synchronmaschine, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Rechenmodellschaltung als dem Magnetisierungsstrom entsprechende Spannung der Betrag des Magnetisierungsstromes, insbesondere der Sollwert dieses Betrages, und als dem Ständerstrom entsprechend Spannungen die feldorientierten Komponenten des Ständerstromes eingegeben sind.
  9. 9. Schaltungsanordnung nach einem der Anspruche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Gewichtung am I-Reglereingang abweichend vom Quadrat des Gewichtsfaktors am P-Reglereingang gewählt ist.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0228535A1 (de) * 1985-12-04 1987-07-15 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Flusswinkels einer Drehfeldmaschine bzw. zum Lageorientierten Betrieb der Maschine
EP0317869A1 (de) * 1987-11-25 1989-05-31 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Nachbildung des Lastwinkelistwertes einer Drehfeldmaschine und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
EP0325982A1 (de) * 1988-01-29 1989-08-02 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Bildung des Lastwinkel-Istwerts für eine feldorientiert geregelte Drehfeldmaschine und entsprechende Regelung
WO2010112153A3 (de) * 2009-03-31 2011-11-10 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Verfahren zum betrieben einer elektromaschine und vorrichtung zur durchführung des verfahrens
WO2010108650A3 (de) * 2009-03-27 2011-11-24 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Elektromaschine, verfahren zum betrieb einer fremderregten synchronmaschine und verwendung einer fremderregten synchronmaschine

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0228535A1 (de) * 1985-12-04 1987-07-15 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Flusswinkels einer Drehfeldmaschine bzw. zum Lageorientierten Betrieb der Maschine
EP0317869A1 (de) * 1987-11-25 1989-05-31 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Nachbildung des Lastwinkelistwertes einer Drehfeldmaschine und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
EP0325982A1 (de) * 1988-01-29 1989-08-02 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Bildung des Lastwinkel-Istwerts für eine feldorientiert geregelte Drehfeldmaschine und entsprechende Regelung
WO2010108650A3 (de) * 2009-03-27 2011-11-24 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Elektromaschine, verfahren zum betrieb einer fremderregten synchronmaschine und verwendung einer fremderregten synchronmaschine
WO2010112153A3 (de) * 2009-03-31 2011-11-10 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Verfahren zum betrieben einer elektromaschine und vorrichtung zur durchführung des verfahrens

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