RU2014135937A - Энергоэффективный способ управления асинхронными тяговыми двигателями, подключенными параллельно к одному инвертору - Google Patents

Энергоэффективный способ управления асинхронными тяговыми двигателями, подключенными параллельно к одному инвертору Download PDF

Info

Publication number
RU2014135937A
RU2014135937A RU2014135937A RU2014135937A RU2014135937A RU 2014135937 A RU2014135937 A RU 2014135937A RU 2014135937 A RU2014135937 A RU 2014135937A RU 2014135937 A RU2014135937 A RU 2014135937A RU 2014135937 A RU2014135937 A RU 2014135937A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stator
motor
flux linkage
engine
control
Prior art date
Application number
RU2014135937A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2586944C2 (ru
Inventor
Галина Анатольевна Федяева
Алексей Николаевич Тарасов
Татьяна Владимировна Сморудова
Романа Васильевича Ковалева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет"
Priority to RU2014135937/11A priority Critical patent/RU2586944C2/ru
Publication of RU2014135937A publication Critical patent/RU2014135937A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2586944C2 publication Critical patent/RU2586944C2/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2045—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for optimising the use of energy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/10—Indicating wheel slip ; Correction of wheel slip
    • 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
    • H02P21/12—Stator flux based control involving the use of rotor position or rotor speed sensors
    • 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
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
    • H02P27/12—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation pulsing by guiding the flux vector, current vector or voltage vector on a circle or a closed curve, e.g. for direct torque control
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

Энергоэффективный способ управления асинхронными тяговыми двигателями, подключенными параллельно к одному инвертору, использующий прямое управление моментом (Direct Torque Control, - сокращенно DTC, в котором вычисление текущих значений электромагнитного момента и потокосцепления статора ведется в блоке DTC всегда только по первому двигателю (двигателю первой оси тележки при потележечном регулировании) в соответствии с выражениями:где ψsи ψпотокосцепления первого двигателя по оси α и β соответственно;usи us- напряжения статора параллельно включенных двигателей по оси α и β соответственно;isи is- токи статора первого двигателя по оси α и β соответственно;R- сопротивление фазы обмотки статора первого двигателя, корректируемое с учетом изменения температуры обмотки;М - электромагнитный момент первого двигателя;p - число пар полюсов;- модуль вектора потокосцепления статора первого двигателя;θ- фаза вектора потокосцепления статора первого двигателя;а вычисление задания на момент, подаваемого в блок DTC, ведется регулятором скорости с использованием сигналов максимальной или минимальной частоты (угловой скорости) вращения параллельно включенных асинхронных двигателей: в режиме тяги управление ведется по максимальной, а в режиме торможения - по минимальной скорости вращения при использовании пропорционально-интегрального регулятора скорости, задание на момент M, поступающее в блок DTC, вычисляется по формулам:- в режиме тяги- в режиме торможенияи ограничивается на величине М, в случае ее превышения, гдеk- коэффициент усиления пропорционального звена регулятора скорости;T- постоянная времени интегрального звена регулятора скорости;ω- задание угловой скорости, по

Claims (1)

  1. Энергоэффективный способ управления асинхронными тяговыми двигателями, подключенными параллельно к одному инвертору, использующий прямое управление моментом (Direct Torque Control, - сокращенно DTC, в котором вычисление текущих значений электромагнитного момента и потокосцепления статора ведется в блоке DTC всегда только по первому двигателю (двигателю первой оси тележки при потележечном регулировании) в соответствии с выражениями:
    Figure 00000001
    где ψsα1 и ψβ1 потокосцепления первого двигателя по оси α и β соответственно;
    usα и usβ - напряжения статора параллельно включенных двигателей по оси α и β соответственно;
    isα1 и isβ1 - токи статора первого двигателя по оси α и β соответственно;
    Rs1 - сопротивление фазы обмотки статора первого двигателя, корректируемое с учетом изменения температуры обмотки;
    М - электромагнитный момент первого двигателя;
    p - число пар полюсов;
    Figure 00000002
    - модуль вектора потокосцепления статора первого двигателя;
    θS - фаза вектора потокосцепления статора первого двигателя;
    а вычисление задания на момент, подаваемого в блок DTC, ведется регулятором скорости с использованием сигналов максимальной или минимальной частоты (угловой скорости) вращения параллельно включенных асинхронных двигателей: в режиме тяги управление ведется по максимальной, а в режиме торможения - по минимальной скорости вращения при использовании пропорционально-интегрального регулятора скорости, задание на момент Mз, поступающее в блок DTC, вычисляется по формулам:
    Figure 00000003
    - в режиме тяги
    Figure 00000004
    - в режиме торможения
    и ограничивается на величине Могр, в случае ее превышения, где
    kω - коэффициент усиления пропорционального звена регулятора скорости;
    Tω - постоянная времени интегрального звена регулятора скорости;
    ωз - задание угловой скорости, поступающее из системы управления верхнего уровня и определяемое с учетом обеспечения оптимального проскальзывания колес;
    ωmах - максимальная скорость вращения параллельно включенных двигателей;
    ωmin - минимальная скорость вращения параллельно включенных двигателей;
    Mогр - ограничение по моменту, вырабатываемое в системе управления верхнего уровня,
    отличающийся тем, что задание на потокосцепление статора ψsЗ, подаваемое в блок DTC, определяется по заданной зависимости потокосцепления от задания на электромагнитный момент М3 двигателя ψsЗ=f(Mз), предварительно рассчитанной из условия минимума тока статора с учетом насыщения двигателя, причем при включении двигателей под напряжение в первые моменты времени после включения (до 1 секунды) задание на потокосцепление определяется в зависимости от времени для ускоренного создания в двигателе магнитного потока.
RU2014135937/11A 2014-09-02 2014-09-02 Энергоэффективный способ управления асинхронными тяговыми двигателями, подключенными параллельно к одному инвертору RU2586944C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014135937/11A RU2586944C2 (ru) 2014-09-02 2014-09-02 Энергоэффективный способ управления асинхронными тяговыми двигателями, подключенными параллельно к одному инвертору

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014135937/11A RU2586944C2 (ru) 2014-09-02 2014-09-02 Энергоэффективный способ управления асинхронными тяговыми двигателями, подключенными параллельно к одному инвертору

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014135937A true RU2014135937A (ru) 2016-03-27
RU2586944C2 RU2586944C2 (ru) 2016-06-10

Family

ID=55638519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014135937/11A RU2586944C2 (ru) 2014-09-02 2014-09-02 Энергоэффективный способ управления асинхронными тяговыми двигателями, подключенными параллельно к одному инвертору

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2586944C2 (ru)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2395157C2 (ru) * 2008-03-31 2010-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет" (ГУ КузГТУ) Способ управления величиной электромагнитного момента электрической машины переменного тока (варианты)
RU96071U1 (ru) * 2010-03-17 2010-07-20 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" Устройство управления асинхронными тяговыми двигателями, подключенными параллельно к одному инвертору
RU2428326C1 (ru) * 2010-03-18 2011-09-10 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" Способ управления асинхронными тяговыми двигателями, подключенными параллельно к одному инвертору
RU99390U1 (ru) * 2010-05-27 2010-11-20 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" Система регулирования асинхронного тягового электропривода локомотива на пределе по сцеплению колес с рельсами
CN102035456B (zh) * 2010-12-14 2012-08-15 长春工业大学 基于终端滑模的永磁同步电机直接转矩控制***
CN103414423A (zh) * 2013-08-22 2013-11-27 东南大学 一种面贴式永磁同步电机无位置传感器直接转矩控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
RU2586944C2 (ru) 2016-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9553528B2 (en) Motor control for stability and power supply protection
US9590552B2 (en) Motor drive device and electric compressor
JP5435252B2 (ja) 車両用操舵装置
CN107836080B (zh) 电动助力转向装置
CN105340172B (zh) 可变磁化机控制器
CN106549620B (zh) 一种异步电机无速度传感器矢量控制***低频处理方法
JP5168536B2 (ja) モータ制御装置
JP6211353B2 (ja) 電気自動車の制御装置
US9035584B2 (en) Quadrant change control in brushless DC motors
JPWO2007007387A1 (ja) 界磁巻線型同期モータの制御装置，電動駆動システム，電動４輪駆動車およびハイブリッド自動車
JPWO2009040884A1 (ja) 電動機の制御装置
CN105553368A (zh) 旋转电机的控制装置及控制方法
ES2655092T3 (es) Aparato para controlar una máquina de inducción
JP2015104295A (ja) 電気自動車の制御装置
JP2015119565A (ja) インバータ装置、及び、インバータ制御方法
CN105656382B (zh) 一种电机转速定速控制方法及装置
JP6243142B2 (ja) 電気自動車の制御装置
CN103973187A (zh) 电机控制装置
RU2014135937A (ru) Энергоэффективный способ управления асинхронными тяговыми двигателями, подключенными параллельно к одному инвертору
JP2018046678A (ja) モータの制御装置
JP2015133778A (ja) 永久磁石同期モータの制御装置
Xiao-jun et al. Speed tracking of PMSM drive for hybrid electric vehicle based on LADRC
JP6083062B2 (ja) 誘導電動機の駆動システム
JP5904583B2 (ja) モータの制御装置
JP5537399B2 (ja) 制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160903