CS225690B1 - Connection for the speed regulation or the synchronous motor position with the semiconductor frequency transducer - Google Patents
Connection for the speed regulation or the synchronous motor position with the semiconductor frequency transducer Download PDFInfo
- Publication number
- CS225690B1 CS225690B1 CS819588A CS958881A CS225690B1 CS 225690 B1 CS225690 B1 CS 225690B1 CS 819588 A CS819588 A CS 819588A CS 958881 A CS958881 A CS 958881A CS 225690 B1 CS225690 B1 CS 225690B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- phase
- output
- speed
- input
- circuit
- Prior art date
Links
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 title claims description 18
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 16
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 8
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
Vynález se týká zapojení pro regulaci rychlosti něho polohy pohonu se synchronním troj fázovým motorem napájeným z přímého či nepřímého polovodičového měniče frekvence.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a circuit for controlling the speed of a drive position with a synchronous three-phase motor powered by a direct or indirect semiconductor frequency converter.
Dosud známá zapojení pro regulaci rychlosti nebo polohy synchronního motoru používají pro snímání polohy a rychlosti čidel mechanicky spojených s hřídelem motoru. Čidla montovaná na motoru zvětšují celkový moment setrvačnosti a činí potíže při montáži a údržbě. Přitom údaje o skutečné poloze a rychlosti motoru jsou pro regulační obvody potřebné, aby pohon byl optimálně řízen.The prior art connections for controlling the speed or position of a synchronous motor use sensors to be mechanically coupled to the motor shaft to sense the position and speed. Sensors mounted on the motor increase the total moment of inertia and cause installation and maintenance problems. The actual position and speed of the motor are necessary for the control circuits to be optimally controlled.
Výše uvedené nedostatky odstraňuje zapojeni pro regulaci rychlosti nebo polohy synchronního motoru podle vynálezu, jehož podstatou je, že trojfázový synchronní motor je připojen na výstup měniče frakvence, přičemž v přívodu k synchronnímu motoru je zapojeno čidlo trojfázového proudu. Výstup z čidla trojfázového proudu je připojen jednak na zpětnovazební vstup obvodu regulátoru trojfázového proudu a jednak na trojfázový vstup obvodu přímé transformace trojfázového na dvoufázový systém. Výstup z obvodu přímé transformace trojfázového na dvoufázový systém je připojen na vstup obvodu pro vyhodnocení rychlosti a polohy, přičemž rychlostní výstup z obvodu pro vyhodnocení rychlosti a polohy je spojen se zpětnovazebním rychlostním vstupem obvodu regulace rychlosti a polohy.The above drawbacks overcome the circuitry for controlling the speed or position of a synchronous motor according to the invention, the principle being that the three-phase synchronous motor is connected to the output of the fraction converter, with a three-phase current sensor connected to the synchronous motor. The output from the three-phase current sensor is connected both to the feedback input of the three-phase current regulator circuit and to the three-phase input of the three-phase direct transformation circuit to the two-phase system. The output from the direct three-phase to two-phase system is connected to the input of the speed and position evaluation circuit, and the speed output of the speed and position evaluation circuit is coupled to the feedback speed input of the speed and position control circuit.
Polohový výstup obvodu pro vyhodnocení rychlosti a polohy je zapojen na zpětnovazební polohový vstup obvodu regulace rychlosti a polohy, přičemž na jeho řídicí vstup je připo225 690The position output of the speed and position evaluation circuit is connected to the feedback position input of the speed and position control circuit, and its control input is connected to
225 690 jen obvod zadání polohy. Výstup obvodu regulace rychlosti a polohy je spojen s řídicím vstupem obvodu zpětné transformace dvoufázového na trojfázový systém, a výstup obvodu zpětné transformace je spojen s řídicím vstupem obvodu regulátoru trojfázového proudu. Výstup z obvodu regulátoru trojfázového proudu je spojen se vstupem měniče frekvence. Polohový výstup obvodu pro vyhodnocení rychlosti a polohy je dále zapojen na polohový vstup obvodu přímé i zpětné transformace systému. Předností uvedeného zapojení je získání signálů skutečného hodnoty rachlosti a polohy rotoru synchronního motoru nepřímo z okamžitých veličin trojfázového proudu použitím obvodů pro přímou a zpětnou transformaci trojfázového na dvoufázový systém a obvodu pro vyhodnocení rychlosti a polohy. Tím je odstraněna nutnost použití přímých čidel rychlosti a polohy. Další výhodou uvedeného zapojení je optimální regulace synchronního motoru z hlediska energetických ukazatelů jako cos =· 1 (nebo kapacitní), optimální účinnost a optimální dynamické vlastnosti pohonu.225 690 only position input circuit. The output of the speed and position control circuit is coupled to the control input of the two-phase reverse transformer circuit to the three-phase system, and the output of the reverse transform circuit is coupled to the control input of the three-phase current regulator circuit. The output of the three-phase current regulator circuit is connected to the frequency inverter input. The position output of the speed and position evaluation circuit is further connected to the position input of the system's direct and reverse transformation circuit. The advantage of said circuitry is to obtain the actual ratios and rotor position signals of the synchronous motor indirectly from the instantaneous three-phase current quantities using the three-phase direct and reverse transformers to the two-phase system and the speed and position evaluation circuit. This eliminates the need for direct speed and position sensors. Another advantage of this circuit is the optimal control of the synchronous motor in terms of energy indicators such as cos = · 1 (or capacitive), optimum efficiency and optimal dynamic properties of the drive.
Na výkresu je nakresleno zapojení regulačních obvodů pro regulaci rychlosti a polohy trojfázového synchronního motoru napájeného z měniče frekvence.The drawing shows the connection of the control circuits for controlling the speed and position of the three-phase synchronous motor supplied from the frequency converter.
Trojfázový synchronní motor χ je napájen z tranzistorového nebo tyristorového měniče frekvence 2 a v přívodu k motoru 1 je umístěno čidlo okamžité hodnoty trojfázového proudu 8, jež je tvořeno třemi samostatnými čidly proudu 8X. 8 . 8 zapojenými v každé fázi motoru. Výstup z čidla trojfázového proudu 8 je zapojen jednak na zpětnovazební vstup obvodu regulátoru proudu X a jednak na trojfázový vstup obvodu přímé transformace 4 trojfázového na dvoufázový systém. Výstup obvodu přímé transformace £ trojfázového na dvoufázový systém je připojen na vstup obvodu pro vyhodnocení rychlosti a polohy 6, jenž má dva výstupy. Jeho rychlostní výstup je připojen na rychlovazební vstup obvodu regulace rychlosti a polohy 7, kdežto jeho polohový výstup je spojen se zpětnovazebním polohovým vstupem obvodu regulace rychlosti a polohy 7,The three-phase synchronous motor χ is supplied from a transistor or thyristor frequency converter 2 and in the supply to the motor 1 there is a three-phase current sensor 8 consisting of three separate current sensors 8 X. 8. 8 in each phase of the motor. The output of the three-phase current sensor 8 is connected both to the feedback input of the current regulator circuit X and to the three-phase input of the direct transform circuit 4 of the three-phase to two-phase system. The output of the three-phase direct-to-two-phase direct transform circuit 6 is connected to the input of the speed and position evaluation circuit 6, which has two outputs. Its velocity output is connected to the speed feedback of the speed and position 7 circuit, while its positional output is coupled to the feedback position input of the velocity and position 7 circuit,
Žádaná hodnota polohy .ie zadávána z obvodu za ó ání polohy χ. Vstupní signál z obvodu regulace rychlosti a polohy 2 přichází na řídicí vstup obvodu zpětné transformace X dvoufázového na trojfázový systém. Zpětně přetransformované signály žádané hodnoty trojfázového proudu na výstupu obvodu zpětné transformace X dvoufázového na trojfázový systém jsou zavedeny na řídicí vstup obvodu regulátoru trojfázového proudu X, který má tři samostatné regulátory 31. 32. 33. Výstupními signály z obvodu regulátoru trojfázového proudu X je řízen měnič frekvence 2. Polohový výstup z obvodu pro vyhodnocení rychlosti a polohy 6 vstupuje dále do obvodů přímé 4 a zpětné X transformace trojfázového na dvoufázový systém jsou tvořeny permanentními pemětmi 41. 42. 43; XX, 52. XX, v nichž se číslicový údaj o poloze rotoru T?' synchronního mďfcoru χ převádí na trigonometrické funkce cos 1^, cob ( l/l - 27Γ /3), cos(ift + 2773), sin^ , sin(^ - 2T/3), sin(^> + 2^73). Načež tyto funkční hodnoty signálu přicházejí do číslicově analogových násobících převodníků 44. 45. 46; 54. 55. 56 a současně též do 47. £8, 49; 57. 58, XX, v nichž se uskutečňuje násobení trigonometrické funkce fázovým proudem v případě přímé transformace systému, anebo žádanou hodnotou vektoru proudu, to je výstupním signálem z obvodu regulace rychlosti a polohy X» v případě zpětné transformace systému podle rovnic!The setpoint of position is entered from the circuit at position χ. The input signal from the speed and position 2 control circuit comes to the control input of the 2-phase to 3-phase reverse transformer circuit X. The re-transformed three-phase current reference signals at the output of the X-phase reverse transformer circuit to the three-phase system are applied to the control input of the X-phase controller having three separate controllers 31. 32. 33. The output signals from the X-phase controller are controlled by The position output from the speed and position evaluation circuit 6 further enters the direct 4 circuits, and the backward X transformations of the three-phase to two-phase system consist of permanent memories 41. 42. 43; XX, 52. XX, in which the digital position of the rotor T? ' χ transforms cos 1 ^, cob (l / l - 27Γ / 3), cos (ift + 2773), sin ^, sin (^ - 2T / 3), sin (^> + 2 ^ 73) to trigonometric functions . Then, these signal functional values come to the digital-to-analog multiplication converters 44. 45. 46; 54. 55. 56, and also to 47. £ 8, 49; 57, 58, XX, in which the trigonometric function is multiplied by the phase current in the case of a direct system transformation, or by the current vector setpoint, i.e. the output signal from the velocity and position control circuit X » in the case of a system reverse transform according to equations!
225 690225 690
Pro přímou transformaci troj fázového na dvoufázový systém id » kd[iacos^ + ibcos(^ - 27r/3) + iccos(^ + 2T/3)J iq = -kg£iasin$ + ibsin(·^ - 27773) + icsin(^ + 2T, pro zpětnou transformaci dvoufázového na trojfázový systém ia = 2/3 |COS ify- 2/3 l/k (iq sin^ ib = 2/3 l/k^dcos(·^ - 27773j - 2/3 l/kjšin(^ - 2 773) i0 - 2/3 l/k^coaCiA + 27773)( - 2/3 l/kjin(^ + 2~/3) ? >>For direct transformation of three-phase to two-phase system i d k k d [i a cos ^ + i b cos (^ - 27r / 3) + i c cos (^ + 2T / 3) J i q = -k g £ i a sin $ + i b sin (^ ^ - 27773) + i c sin (^ + 2T, to reverse the two-phase to three-phase system i a = 2/3 | COS ify- 2/3 l / k (i q sin ^ i b = 2/3 l / k ^ d cos (· ^ - 27773j - 2/3 l / kjšin (^ - 2 773) i 0 - 2/3 l / k ^ coaCiA + 27773) (- 2/3 l / kjin (^ + 2 ~ / 3)?
tg(ftg (f
Přičemž iJi d q kde f « 0 nebo konstanta, ^3 zátěžný úhel k, k b konstanta, ú qTaking iJi d q where f «0 or constant, ^ 3 load angle k, k b constant, ú q
Na vstup obvodu pro vyhodnocení rychlosti a polohy 6 přichází výytupní signál z obvodu přímé transformace 4 trojfázového na dvoufázový systém. Signál vstupuje do regulátoru podélné složky proudu 6l. Výstup regulátoru podélné složky proudu 6l je spojen se vstupem členu absolutní hodnoty 62 a současně ae vstupem komaparátoru 63. Výstupním signálem členu absolutní hodnoty 62 se řídí napětím řízený oscilátor 64. Impulsy z napětím řízeného oscilátoru 64 přicházejí na vstup obousměrného čítače 65,. Směr čítání obousměrného čítače 65 se řídí výstupním signálem z komparátoru 63. Frekvence impulsů na výstupu napětím řízeného oscilátoru je úměrná rychlosti synchronního motoru 1. a výstupní napětí komparátoru 63 udává směr otáčení motoru χ. Výstup obousměrného čítače 65 pak udává v číslicové formě polohu rotoru synchronního motoru 1. Nulování obousměrného čítače 65 se provádí sig nálem od nulové polohy rotoru, např. při průchodu indukovaného napětí fáze a nulou. Signál o poloze vstupuje do obvodu regulace rychlosti a polohy 7 a přichází na vstup číslicově analogového převodníku polohy 75 a pak na vstup regulátoru polohy 71 spolu se signálem žádané hodnoty polohy z obvodu zadání polohy Fo zpracování výstupního signálu z regulátoru polohy 71 v optimalizačním členu 72 vstupuje signál do regulátoru rychlosti 73 přičemž skutečná hodnota signálu rychlosti přichází do regulátoru rychlosti 73 z číslicově analogového převodníku rychlosti 76. Po omezení výstupního signálu z regulátoru rychlosti 73 v omezovači žádané hodnoty proudu 74 přichází výstupní signál z omezovače 74 na výstup obvodu regulace rychlosti a polohy 7 jako žádaná, hodnota vektoru proudu.At the input of the velocity and position evaluation circuit 6, the output signal comes from a three-phase to two-phase direct transformation circuit 4. The signal enters the regulator of the longitudinal component of the current 6l. The output of the longitudinal component 61 is coupled to the input of the absolute value member 62 and to the input of the camera 63. The output signal of the absolute value member 62 controls the voltage-controlled oscillator 64. The direction of counting of the bidirectional counter 65 is controlled by the output signal from the comparator 63. The pulse frequency at the output of the voltage-controlled oscillator is proportional to the speed of the synchronous motor 1 and the output voltage of the comparator 63 indicates the direction of rotation. The output of the bidirectional counter 65 then indicates, in digital form, the rotor position of the synchronous motor 1. The bidirectional counter 65 is reset by a signal from the rotor zero position, for example, when the induced phase voltage passes through zero. The position signal enters the speed and position control circuit 7 and arrives at the digital-to-analogue position converter 75 and then at the positioner 71 input together with the position reference signal from the positioning input circuit Fo processing the output signal from the positioner 71 in the optimization member 72 a signal to the speed controller 73 wherein the actual value of the speed signal comes to the speed controller 73 from the digital-to-analog speed converter 76. After limiting the output signal from the speed controller 73 in the current reference limiter 74, as setpoint, the current vector value.
Při konkrétní realizaci zapojení je možné některé části nebo všechny řídicí a regulační obvody řešit jako číslicové pomocí mikroprocesoru. Vyřadí-li se z činnosti regulátor polohy 71 a na vstup regulátoru rychlosti 73 se připojí žádaná hodnota rychlosti, zapojení slouží jako regulační pohon s regulací rychlosti.In a specific implementation of the wiring, some or all control and regulation circuits can be solved as digital by means of a microprocessor. If the position controller 71 is disabled and the speed setpoint 73 is connected to the input of the speed controller 73, the wiring serves as a speed-controlled control drive.
Uvedeného zapojení je rovněž možno použít pro všechny elektrické stroje synchronního typu točivé i s lineárním pohybem, buzené, s pamětními magnety i pro reakční a krokové motory. Kromě trojfázového motoru je možno použít i jiný počet fází m, použije-li se obvodů přímé a zpětné transformace m fázového na dvoufázový systém.This connection can also be used for all electric machines of synchronous type rotary and linear motion, excited, with commemorative magnets and also for reaction and stepper motors. In addition to the three-phase motor, a different number of phases m may be used if the direct and reverse phase transformers m of the two-phase system are used.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS819588A CS225690B1 (en) | 1981-12-21 | 1981-12-21 | Connection for the speed regulation or the synchronous motor position with the semiconductor frequency transducer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS819588A CS225690B1 (en) | 1981-12-21 | 1981-12-21 | Connection for the speed regulation or the synchronous motor position with the semiconductor frequency transducer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS225690B1 true CS225690B1 (en) | 1984-02-13 |
Family
ID=5445556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS819588A CS225690B1 (en) | 1981-12-21 | 1981-12-21 | Connection for the speed regulation or the synchronous motor position with the semiconductor frequency transducer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS225690B1 (en) |
-
1981
- 1981-12-21 CS CS819588A patent/CS225690B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0310131B1 (en) | Method and system for braking an electric motor | |
| US3832625A (en) | Electrical power generating arrangement and method utilizing an induction generator | |
| US4792741A (en) | Control unit for non-circulating current type cycloconverter | |
| US3781615A (en) | System for phase shifting inverters to obtain a variable modulated waveform | |
| US4002958A (en) | AC output power control system | |
| KR930007059A (en) | AC motor controller and electric vehicle controller | |
| CS225690B1 (en) | Connection for the speed regulation or the synchronous motor position with the semiconductor frequency transducer | |
| US4538220A (en) | Adjustable frequency AC motor drive using an unrestricted frequency changer system | |
| GB2042286A (en) | A speed control-arrangement for a three-phase induction machine | |
| US4063141A (en) | Linear D.C. drive circuit | |
| US3600692A (en) | Phase comparator providing dc output as a function of variable phase between two inputs | |
| US4266175A (en) | Secondary thyristor control for AC wound rotor motors | |
| JPS59226681A (en) | Rectifier for driving motor of digital control type | |
| CS225873B1 (en) | Circuitry of cyclo-converters with continuous output frequency variation | |
| CS268857B1 (en) | Connection for speed control of synchronous motor | |
| SU1411900A1 (en) | Method of controlling the output voltage of twin-bridge self-excited inverter with resonance load | |
| CS268860B1 (en) | Connection for synchronous motor control | |
| SU1598097A1 (en) | Reversible thyratron electric drive | |
| SU1325656A1 (en) | Frequency-controllable electric drive | |
| US3364414A (en) | Saturable core frequency doubler three-phase power modulator | |
| SU1073870A1 (en) | Method of controlling double-supply electric motor | |
| SU1758822A1 (en) | Rectifier drive | |
| SU1264294A1 (en) | A.c.electric drive | |
| EP0497783A1 (en) | AC drive control with variable speed. | |
| SU1136107A1 (en) | Rotation speed adjusting system |