SE504746C2 - Asynchronous motor control device - Google Patents
Asynchronous motor control deviceInfo
- Publication number
- SE504746C2 SE504746C2 SE9503045A SE9503045A SE504746C2 SE 504746 C2 SE504746 C2 SE 504746C2 SE 9503045 A SE9503045 A SE 9503045A SE 9503045 A SE9503045 A SE 9503045A SE 504746 C2 SE504746 C2 SE 504746C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- voltage
- motor
- changes
- lag
- pulse
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000003828 downregulation Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 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
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
- H02M7/42—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/53—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/537—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
- H02M7/5387—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
- H02M7/53871—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current
- H02M7/53875—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current with analogue control of three-phase output
-
- 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
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/08—Controlling based on slip frequency, e.g. adding slip frequency and speed proportional frequency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Motor And Converter Starters (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Description
504 746 10 U 20 25 30 varaktigheten hos denna mot-EMK ökar vid ökande efter- släpning, således med ökande belastning. Detta konsta- teras vid drivning med fyrkantpuls, medan vid drivning med sinusvåg förhållandet ej är lika detekterbart. Med elektroniska medel kan storleken och varaktigheten hos förändringen av mot-EMK uppmätas och användas för styrning av motorn. Förändringen har en viss propor- tionalitet till eftersläpning och således till moment- belastningen. Om en styrutrustning är inrättad att detektera och kontrollera värdet för mot-EMK genom ändring av spänning-effekt till motorns lindningar får man en motor, som utvecklar ett moment anpassat till belastningen på motorns axel. 504 746 10 U 20 25 30 the duration of this counter-EMF increases with increasing lag, thus with increasing load. This is ascertained when driving with a square pulse, while when driving with a sine wave the ratio is not as detectable. By electronic means, the magnitude and duration of the change of counter-EMF can be measured and used to control the motor. The change has a certain proportionality to the lag and thus to the torque load. If a control equipment is set up to detect and check the value of the counter-EMF by changing the voltage power to the motor windings, a motor is obtained which develops a torque adapted to the load on the motor shaft.
Vid asynkronmotorer med starkt varierande drivmotstànd kommer denna krets att åstadkomma variationer i varv- talet beroende på pàlagt moment och inom gränser, som är vida större än vad som uppstår genom eftersläpningen vid asynkronmotorer arbetande vid en fast frekvens hos drivströmmen. Detta kan vara fördelaktigt i vissa fall, exempelvis för drift av pumpar som arbetar vid varier- ande mottryck. I andra fall önskar man dock så långt som möjligt upprätthålla ett konstant varvtal.In asynchronous motors with strongly varying drive resistances, this circuit will produce variations in speed depending on the applied torque and within limits which are far greater than what results from the lag in asynchronous motors operating at a fixed frequency of the drive current. This can be advantageous in some cases, for example for the operation of pumps operating at varying back pressure. In other cases, however, it is desired to maintain a constant speed as far as possible.
UPPFINNINGENS ÄNDAMÅL OCH LÖSNING: Uppfinningens ändamål är att anvisa en styrkrets för drift av asynkronmotorer. Därvid är inriktningen att övervinna nämnda nackdelar och åstadkomma en motordrift som förser motorn med den nödvändiga energimängd som behövs för ett konstant varvtal vid varierande 10 U 20 25 30 504 746 belastningar på motorns axel. Vid överbelastning eller svåra startförhållande för motorn anpassas varvtalet proportionellt till överbelastningsgraden. Nämnda egenskaper säkrar ett energisnàlt, tyst och driftsäkert arbete av motorn.OBJECTS AND SOLUTION OF THE INVENTION The object of the invention is to provide a control circuit for operating asynchronous motors. The aim is to overcome said disadvantages and to provide an engine operation which provides the engine with the necessary amount of energy required for a constant speed at varying loads on the shaft of the engine. In case of overload or difficult starting conditions for the engine, the speed is adjusted proportionally to the degree of overload. These properties ensure energy-efficient, quiet and reliable operation of the engine.
Detta åstadkommes medelst en stryrkrets enligt upp- finningen, vilken upp till en viss momentbelastning genom spänningsförändringar i lindningarna upprätt- håller ett konstant varvtal hos motorn, således en konstant eftersläpning. När detta drivmotstând uppnåtts och överskridits kommer styrkretsen att sänka motorns varvtal genom ändrad drivfrekvens, så att motorn ej riskerar att falla ur och stanna utan kan övervinna motståndsmomentet, med i förhållande till inställt varvtal reducerat varvtal. Denna effekt är även gynnsam vid start av motorn vid ett högt startmoment, där den kan styras att arbeta upp sig från stillastående till inställt varvtal.This is achieved by means of a control circuit according to the invention, which up to a certain torque load through voltage changes in the windings maintains a constant speed of the motor, thus a constant lag. When this drive resistance is reached and exceeded, the control circuit will lower the engine speed by changing the drive frequency, so that the engine does not risk falling out and stopping but can overcome the resistance torque, with reduced speed in relation to the set speed. This effect is also favorable when starting the engine at a high starting torque, where it can be controlled to work its way up from a standstill to a set speed.
RITNINGAR GÄLLANDE UPPFINNINGEN: I det följande beskrives en utföringsform av upp- finningen med hänvisning till bifogade ritningar på vilka visas: I fig. l ett diagram över den föredragna utförings- formen av styrkretsen; och I fig. 2-8 ett antal diagram visande pulsförhàllanden under motordriften. 504 746 10 Ü 20 25 30 FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM: I fig. 1 visas ett schema, där de ingående kompo- nenterna genom omslutande linjer sammanförts till ett antal funktionsblock. Därvid anges vid 1 en brygga för alstring av en 3-fas drivspänning, vilken matas till startorlindningar i en kortsluten asynkron motor 2 via anslutningsledningar 3, 4 och 5. För styrning av motor- spänningen är till bryggan 1 anslutet en spänningsstyrd effektregulator 6 via en ledning 7. Drivspänningen till motorn 2 har formen av fyrkantpulser vars frekvens styres av en oscillator 8. Oscillatorns frekvens styres av en pulsbreddsdetektor 9 enligt vad som senare skall förklaras, via en omvandlare 10 från pulsbredd till motsvarande likspänning, vilken medelst en ledning från till oscillatorn 8 som styrspänning ett omvandlaren matas för frekvensen. Anslutningen till strömkällan, batteri eller likströmsnät, antydes vid ll.DRAWINGS REGARDING THE INVENTION: In the following, an embodiment of the invention is described with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 is a diagram of the preferred embodiment of the control circuit; and in Figs. 2-8 a number of diagrams showing pulse ratios during motor operation. 504 746 10 Ü 20 25 30 PREFERRED EMBODIMENT: Fig. 1 shows a diagram in which the constituent components are combined by enclosing lines into a number of function blocks. In this case, a bridge is indicated at 1 for generating a 3-phase drive voltage, which is supplied to starter windings in a short-circuited asynchronous motor 2 via connection lines 3, 4 and 5. For controlling the motor voltage, a voltage-controlled power regulator 6 is connected to the bridge 1 via a line 7. The driving voltage to the motor 2 is in the form of square pulses whose frequency is controlled by an oscillator 8. The frequency of the oscillator is controlled by a pulse width detector 9 as will be explained later, via a converter 10 from pulse width to the corresponding direct voltage, which by a line from to the oscillator 8 as the control voltage a converter is supplied for the frequency. The connection to the power source, battery or DC network, is indicated at ll.
Mellan oscillatorn 8 och bryggan 1 är insatt en sekvensgenerator 12 följd av ett drivsteg 13.Between the oscillator 8 and the bridge 1 a sequence generator 12 is inserted, followed by a drive stage 13.
En pulsseparator 14 är kopplad dels till förbindelse- ledningarna 31 mellan sekvensgeneratorn 12 och driv- steget 13 och dels till de från bryggan 1 utgående anslutningsledningarna 3, 4, 5 till motorn 2.A pulse separator 14 is connected partly to the connecting lines 31 between the sequence generator 12 and the drive stage 13 and partly to the connecting lines 3, 4, 5 emanating from the bridge 1 to the motor 2.
Pulsseparatorn 14 är sin tur via utgående ledningar 15 och 16 ansluten till en fönsterkomparator 17. Denna kan såsom visas inom detta block bestå av två och 19, samt till den utgående ledningen 7 komparatorelement 18 anslutna till ledningarna 15 och 16 respektive 10 U 20 25 30 504 746 från effektregulatorn 6 via en motståndskedja 20 som visas. Utgående ledningar från komparatorelementen 21 och 22 är ansluta till en summeringskrets 23 från vilken utgår en ledning 24, vilken överför utgående pulser från summeringskretsen 23 för motorns styrning till dels pulsbreddsdetektorn 9 och en omvandlare 25 från pulser till en likspänning för styrning av effektregulatorn 6 via en anslutningsledning 26.The pulse separator 14 is in turn connected via output lines 15 and 16 to a window comparator 17. This can, as shown within this block, consist of two and 19, and to the output line 7 comparator elements 18 connected to lines 15 and 16 and 10 respectively. 504 746 from the power regulator 6 via a resistance chain 20 as shown. Output lines from the comparator elements 21 and 22 are connected to a summing circuit 23 from which a line 24 emits, which transmits output pulses from the summing circuit 23 for the motor control to the pulse width detector 9 and a converter 25 from pulses to a direct voltage for controlling the power regulator 6 via a connecting cable 26.
I fig. l visas inom några av de enskilda blocken in- gående elektroniska komponenter med sedvanliga schablonbeteckningar. Valet av typ av komponenter, dessas prestanda och sammankoppling kan inom ramen för uppfinningen varieras i beroende av krav på drivför- hållanden, kostnadsramar och komponenttillgång och kan även vara beroende av framtagning av nya typer av komponenter lämpliga för användning i föreliggande sammanhang. Den detaljerade uppbyggnaden av anordningen skall därför ej närmare beskrivas annat än när så är nödvändigt för förståelse för den centrala uppfinnings- tanken.Fig. 1 shows electronic components with customary standard designations included in some of the individual blocks. The choice of type of components, their performance and interconnection can within the scope of the invention be varied depending on requirements for operating conditions, cost limits and component availability and may also depend on the development of new types of components suitable for use in the present context. The detailed construction of the device should therefore not be described in more detail other than when this is necessary for understanding the central inventive concept.
När det gäller kretsarna för alstring av drivspänning således oscillatorn 8, sekvensgenerator till motorn 2, 12, drivsteget 13 och motorbryggan 1 är dessa uppbyggda enligt kända principer för alstring av en 3-fasström genom matning från en effektregulator. Därvid gäller vid föreliggande uppbyggnad med den spänningsstyrda effektregulatorn att storleken hos drivspänningen är beroende av spänningen hos styrspänningen, som vid 26 504 746 10 15 20 25 30 överföres till effektregulatorn från omvandlaren 25.Thus, in the case of the circuits for generating drive voltage, the oscillator 8, sequence generator for the motor 2, 12, the drive stage 13 and the motor bridge 1 are constructed according to known principles for generating a 3-phase current by supply from a power regulator. In the present construction with the voltage-controlled power regulator, it applies that the magnitude of the driving voltage depends on the voltage of the control voltage, which is transmitted to the power regulator from the converter 25 at 50 50 746 10 15 20 25 30.
Med förändring av styrspänningen förändras även motorns vridmoment.With a change in the control voltage, the engine torque also changes.
Vid den uppgift, som skall lösas genom uppfinningen och som anges inledningsvis, skall motorns vridmoment genom ändring av drivspänningen från effektsregulatorn 6 anpassas efter belastning av motorns axel, på sådant sätt att eftersläpningen ej väsentligt förändras oberoende av den påförda belastningen. Detta åstad- kommes enligt uppfinningen genom att drivspänningen anpassas till momentförhàllandena och vid den upp- byggnad som visas sker detta genom styrning av effekt- regulatorn 6 närmast från omvandlaren 25 och på grund- val av en detektering av motorns belastning medelst avläsning av pulsförloppet i någon/några matarledningar för motorspänning och medelst fönsterkomparatorn 17 via pulsseparatorn 14. Detta ger sedan upphov till en ändrad styrspänning från omvandlaren 25, som vid 26 överföres till effektregulatorn 6 och styr den att ändra sin utgående spänning.In the task to be solved by the invention and stated initially, the torque of the motor by changing the driving voltage from the power regulator 6 must be adapted to the load of the motor shaft, in such a way that the lag does not change significantly regardless of the applied load. This is achieved according to the invention by the driving voltage being adapted to the torque conditions and in the construction shown this is done by controlling the power regulator 6 closest from the converter 25 and on the basis of a detection of the motor load by reading the pulse course in some / some supply lines for motor voltage and by means of the window comparator 17 via the pulse separator 14. This then gives rise to a changed control voltage from the converter 25, which at 26 is transmitted to the power regulator 6 and controls it to change its output voltage.
I diagrammet i fig. 2 visas pulsformer hos de signaler, som avtappas från matarledningarna 3, 4, 5 eller åtminstone någon av dem och föres till pulsseparatorn 14. Därvid visas att inom och efter varje drivpuls 33 alstras en puls 34 respektive en puls 32 genom en EMK när statorfältet passerar det inducerade fältet från de kortslutna rotorlindningarna vid den för alstring av rotorfältet nödvändiga eftersläpningen. Båda dessa 10 l5 20 25 30 504 746 avvikelser från den rena pulsen har en varaktighet/ spänningsnivå, som är beroende av eftersläpningens storlek. Ju större eftersläpningen är ju större blir också de inducerade rotorströmmarna och därmed ökar även EMK.The diagram in Fig. 2 shows pulse shapes of the signals which are drained from the supply lines 3, 4, 5 or at least one of them and fed to the pulse separator 14. It is shown that within and after each drive pulse 33 a pulse 34 and a pulse 32 are generated by an EMF when the stator field passes the induced field from the short-circuited rotor windings at the lag necessary for generating the rotor field. Both of these deviations from the pure pulse have a duration / voltage level which depends on the magnitude of the lag. The greater the lag, the greater the induced rotor currents and thus the EMF also increases.
Dessa variationer i spänningsnivå markeras med tunna linjer inom partierna 32 och 34. I pulsseparatorn 14 separeras spänningarna 32 och 34 från drivpulserna 33, vilka indikeras till pulsseparatorn från sekvens- generatorn 13, och de separerade pulserna överföres till fönsterkomparatorn 17. Detta visas i fig. 4. I komparatorn 17 förändras spänningarna 35 och 36 till fyrkantpulser 37 och 38 vid utgàngarna 21 och 22.These voltage level variations are marked with thin lines within the portions 32 and 34. In the pulse separator 14, the voltages 32 and 34 are separated from the drive pulses 33, which are indicated to the pulse separator from the sequence generator 13, and the separated pulses are transmitted to the window comparator 17. This is shown in FIG. 4. In the comparator 17, the voltages 35 and 36 change to square pulses 37 and 38 at the outputs 21 and 22.
Pulsernas bredd är direkt proportionellt till spänningsnivàerna hos spänningarna från pulsseparatorn 14. Ju mindre spänningsnivå vid mindre eftersläpning ju kortare är pulsbredden. Enligt fig. 5 summeras pulserna 37 och 38 i summeringskretsen 23 till ett från fönsterkomparatorn utgående pulståg 39.The width of the pulses is directly proportional to the voltage levels of the voltages from the pulse separator 14. The smaller the voltage level with less lag, the shorter the pulse width. According to Fig. 5, the pulses 37 and 38 in the summing circuit 23 are summed to a pulse train 39 emanating from the window comparator.
För att pulsbredden skall bli ett adekvat uttryck för eftersläpningen oavsett spänningsnivån i matarled- ningarna 3, 4, 5 inmatas till komparatorelementen 18 och 19 vid 28 och 29 en referensspänning uttagen från effektregulatorn 6 via ledningen 7 och motståndskedjan 20.In order for the pulse width to be an adequate expression of the lag regardless of the voltage level in the supply lines 3, 4, 5, a reference voltage taken from the power regulator 6 via the line 7 and the resistance chain 20 is input to the comparator elements 18 and 19 at 28 and 29.
Detta pulstàg till omvandlaren 25 omvandlas i denna till en likspänning 40, se fig. 6, som matas till 504 746 10 15 20 25 30 effektregulatorn 6. Variationer i likspänningen är direkt proportionell till pulsbredden för pulstàget 39, se fig. 5. Som visas i fig. 6 är fortfarande en större eftersläpning indikerad med en tjock linje och en mindre med en tunn linje, vilka linjer således representerar utgående spänningsnivå från omvandlaren 25 till effektregulatorn 6.This pulse train to the converter 25 is converted therein into a direct voltage 40, see Fig. 6, which is supplied to the power regulator 6. Variations in the direct voltage are directly proportional to the pulse width of the pulse train 39, see Fig. 5. As shown in Fig. 6, a larger lag is still indicated by a thick line and a smaller one by a thin line, which lines thus represent the output voltage level from the converter 25 to the power regulator 6.
Därmed har man uppnått den föränderliga styrsignalen till den spänningsstyrda effektregulatorn 6. Därvid är styrningen av densamma så inrättad, att den ökande spänningen på grund av ökande eftersläpning ger en ökning av spänningen från effektregulatorn 6 till bryggan 1 och således en effektökning i motorns lindningar.The variable control signal to the voltage-controlled power regulator 6 has thus been obtained. The control thereof is arranged so that the increasing voltage due to increasing lag gives an increase in the voltage from the power regulator 6 to the bridge 1 and thus an increase in power in the motor windings.
Vid driftförhållanden där spänningen är beroende av momentbelastning kan vid ökande yttre belastning effekten således ökas genom ökning av spänningen om motorns varvtal skall förbli konstant. Om detta kan ske automatiskt, såsom åstadkommas genom uppfinningen, får man således en anpassning av motorns effekt till varierande belastningar utan nämnvärd påverkan av det inställda fasta varvtalet. Liksom vid reglerförlopp i allmänhet upprätthàlles emellertid ej ett fullständigt konstant varvtal. Om en ökad momentbelastning pålägges kommer först varvtalet att sjunka samt därefter åter- regleras till det inställda, dock något under detsamma.In operating conditions where the voltage is dependent on torque load, with increasing external load, the power can thus be increased by increasing the voltage if the engine speed is to remain constant. If this can be done automatically, as achieved by the invention, one thus obtains an adaptation of the engine power to varying loads without appreciable effect of the set fixed speed. However, as with control processes in general, a completely constant speed is not maintained. If an increased torque load is imposed, the speed will first decrease and then be readjusted to the set, but slightly below the same.
Denna skillnad erfordras för att den erforderliga förändringen i styrsignalen skall upprätthållas. Vid 10 20 25 30 504 746 varje reglerförlopp sker en insvängning till det nya reglerläget. Ju högre förstärkning av styrsignalen som väljes, ju lägre blir varvtalsskillnaden men samtidigt ökar tendensen till förlängt insvängningsförlopp och vid alltför hög förstärkning kan systemet bli ostabilt med ständiga eller långvariga varvtalssvängningar som följd. Svängningstendensen är starkare vid ett lägre varvtal än vid ett högre. Förstärkningen av styr- signalen måste vid inriktningen, att ett så nära konstant varvtal vid olika momentbelastningar som möjligt skall upprätthàllas, dock väljas så att insvängningsförloppet vid reglering blir kortvarigt.This difference is required in order to maintain the required change in the control signal. At 10 20 25 30 504 746 each control sequence, a turn-in takes place to the new control position. The higher the gain of the control signal that is selected, the lower the speed difference, but at the same time the tendency to prolong the swing-in process increases and if the gain is too high, the system can become unstable with constant or prolonged speed fluctuations as a result. The oscillation tendency is stronger at a lower speed than at a higher one. The gain of the control signal must, however, be chosen in the direction that as close a constant speed as possible at different torque loads is to be maintained, so that the oscillation process during regulation becomes short-lived.
Vid maximal nominell belastning på motorn levererar effektregulatorn den maximala tillgängliga spänningen i punkten 7. Vid fortsatt ökat belastning på motorn ökar även eftersläpningen då regulatorn inte kan kompensera med ökad spänning i punkten 7. Vid ytterligare ökad belastning kan därvid eftersläpningen bli så stor, att rotorfältet ej kan upprätthàllas genom induktion från det roterande statorfältet. Om detta sker faller motorn På liknande sätt kan, moment är högt, ej något rotorfält för start av motorn ur och stannar. om motorns start- induceras. Detta skall således enligt uppfinningen lösas så, att vid överskridande av en viss moment- belastning under gång eller vid start anpassas motorns varvtal på sådant sätt, att dess drift respektive start tillförsäkras. 10 504 746 W 15 20 25 30 Pulsbreddsdetektorn 9 har till uppgift att, vid över- skridandet av den förutbestämda eftersläpningen aktiveras på ett sådant sätt att pulstàget 41, som visas i fig. 7, kopplas via pulsbreddsdetektorn 9 till omvandlaren 10, se 42 i fig. 8. Den erhållna lik- spänningen 41 i punkten 11 styr oscillatorn 8 så att en minskning av motorns varvtal erhålles. Ju högre spänningen är ju mindre blir oscillatorns utgående frekvens och följaktligen minskas motorns varvtal. Vid fortsatt belastning på motorn ökar denna spänning ytterligare med en fortsatt minskning av motorns varv- tal med driftsanpassad eftersläpning som följd.At maximum nominal load on the motor, the power regulator delivers the maximum available voltage at point 7. With continued increased load on the motor, the lag also increases as the controller cannot compensate with increased voltage at point 7. At further increased load, the lag can be so large that the rotor field cannot be maintained by induction from the rotating stator field. If this happens, the engine falls Similarly, when torque is high, no rotor field for starting the engine can fall out and stop. if the engine is started-induced. According to the invention, this must thus be solved in such a way that when a certain torque load is exceeded during operation or at start-up, the engine speed is adjusted in such a way that its operation and start-up are ensured. The task of the pulse width detector 9 is that, when the predetermined lag is exceeded, it is activated in such a way that the pulse train 41, shown in Fig. 7, is connected via the pulse width detector 9 to the converter 10, see 42 in Fig. 8. The obtained direct voltage 41 at point 11 controls the oscillator 8 so that a reduction of the motor speed is obtained. The higher the voltage, the smaller the output frequency of the oscillator and consequently the speed of the motor is reduced. With continued load on the motor, this voltage increases further with a continued reduction of the motor speed with operationally adapted lag as a result.
Minskningen av motorns varvtal skall ske senast vid en punkt, där ökad momentbelastning ej kan kompenseras genom ökad drivspänning. Emellertid kan det vara önskvärt att denna punkt, när motorns varvtal minskas, förlägges till en lägre momentbelastning än den maximala, varigenom en fördelaktigare anpassning till olika driftsfall kan uppnås. Styrkretsen kan därvid utföras för sådan reglering genom förändring av puls- breddsdetektorns 9 detekteringspunkt medelst en styr- spänning från ett reglerorgan via en ledning 30. Som nämnts aktiveras nedregleringen av oscillatorfrekvensen och därmed motorns varvtal av att i pulsbreddsdetektorn detekteras att en viss, maximal pulsbredd i signalen från ledningen 24 överskrides. Vid ytterligare ökad pulsbredd alstras den nämnda styrsignalen till oscillatorn, som leder till minskad frekvens.The reduction of the engine speed must take place at the latest at a point where increased torque load can not be compensated by increased drive voltage. However, it may be desirable that this point, when the engine speed is reduced, be located at a lower torque load than the maximum, whereby a more advantageous adaptation to different operating cases can be achieved. The control circuit can then be designed for such control by changing the detection point of the pulse width detector 9 by means of a control voltage from a control means via a line 30. As mentioned, the down regulation of the oscillator frequency and thus the motor speed is activated by detecting in the pulse width detector that a certain maximum pulse width in the signal from line 24 is exceeded. When the pulse width is further increased, the said control signal is generated to the oscillator, which leads to a reduced frequency.
Pulsbreddsdetektorn kan därvid inställas och om ett 10 15 20 25 30 ll 504 746 reglerorgan är anordnat omställas att aktivera nedregleringen av varvtalet vid önskad pulsbredd, således vid en förutbestämd eftersläpning; pulsbredden är ju ett proportionellt uttryck för eftersläpningen.The pulse width detector can then be set and, if a control means is provided, is switched to activate the down-regulation of the speed at the desired pulse width, thus at a predetermined lag; the pulse width is a proportional expression of the lag.
Det nämnda reglerorganet kan vara utfört för manuell reglering eller automatisk reglering i beroende av driftsförhállandena, som därvid exempelvis kan avkännas medelst någon form av sensorer. Under detta regler- förlopp erhåller även puls-likspänningsomvandlaren 25 sin styrsignal via ledningen 24 för reglering av spänningsnivàn från effektregulatorn 6. Den utgående spänningen från effektregulatorn är därvid maximerad till den maximala spänning, vilken motorn är anordnad för.The said control means can be designed for manual control or automatic control depending on the operating conditions, which can then be sensed, for example, by means of some form of sensors. During this control process, the pulse DC converter 25 also receives its control signal via the line 24 for regulating the voltage level from the power regulator 6. The output voltage from the power regulator is then maximized to the maximum voltage for which the motor is arranged.
En styrning av en asynkionmotor med hjälp med styr- anordningen enligt uppfinningen är särskilt fördel- aktigt vid belastningsförändringar, där behovet av momentutveckling och därmed energibehovet minskar vid minskade belastning och ökar vid ökande belastning.A control of an asynchronous motor with the aid of the control device according to the invention is particularly advantageous in the case of load changes, where the need for torque development and thus the energy requirement decreases with reduced load and increases with increasing load.
Tack vare en automatisk anpassning av motorns energi- behov till belastningen vid ett bestämt varvtal àstadkommes ett mera ekonomisk drivförhållande än i fallet konventionella frekvensomriktare, där t.ex. vid lägre varvtal än det nominella varvtalet för den drivna motorn, energikonsumtionen för omriktaren och motorn är oproportionellt större än det som anges av det faktiska energibehovet för en given belastning. 12 504 746 W Under svåra startförhållanden säkrar styranordningen enligt uppfinningen en säker start av motorn och/eller en kontrollerad minskning av motorns varvtal vid till- fälliga eller varaktiga överbelastningar eller vid ett förutbestämd vridmoment som är mindre än den som anges vid maximal effektuttag för motorn.Thanks to an automatic adaptation of the motor's energy requirements to the load at a certain speed, a more economical drive condition is achieved than in the case of conventional frequency converters, where e.g. at lower speeds than the nominal speed of the driven motor, the energy consumption of the inverter and the motor is disproportionately greater than that indicated by the actual energy requirement for a given load. 12 504 746 W Under difficult starting conditions, the control device according to the invention ensures a safe start of the motor and / or a controlled reduction of the motor speed in the event of temporary or permanent overloads or at a predetermined torque less than that specified at maximum power output for the motor.
Claims (5)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9503045A SE504746C2 (en) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | Asynchronous motor control device |
| PCT/SE1996/001099 WO1997009776A1 (en) | 1995-09-05 | 1996-09-04 | Control device for electrical engines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9503045A SE504746C2 (en) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | Asynchronous motor control device |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE9503045D0 SE9503045D0 (en) | 1995-09-05 |
| SE9503045L SE9503045L (en) | 1997-03-06 |
| SE504746C2 true SE504746C2 (en) | 1997-04-14 |
Family
ID=20399365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE9503045A SE504746C2 (en) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | Asynchronous motor control device |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| SE (1) | SE504746C2 (en) |
| WO (1) | WO1997009776A1 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3529223A (en) * | 1967-10-04 | 1970-09-15 | Texas Instruments Inc | Variable speed induction motor controller with rotor frequency sensing |
| SE500804C2 (en) * | 1992-02-20 | 1994-09-05 | Wlodzimierz Cwejman | Device for controlling electric motors |
| US5440219A (en) * | 1993-05-21 | 1995-08-08 | Wilkerson; Alan W. | Induction motor speed control having improved sensing of motor operative conditions |
-
1995
- 1995-09-05 SE SE9503045A patent/SE504746C2/en not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-09-04 WO PCT/SE1996/001099 patent/WO1997009776A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE9503045L (en) | 1997-03-06 |
| WO1997009776A1 (en) | 1997-03-13 |
| SE9503045D0 (en) | 1995-09-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2020745B1 (en) | Engine start system with a regulated permanent magnet machine | |
| US5495163A (en) | Control for a brushless generator operable in generating and starting modes | |
| US5495162A (en) | Position-and-velocity sensorless control for starter generator electrical system using generator back-EMF voltage | |
| US5440219A (en) | Induction motor speed control having improved sensing of motor operative conditions | |
| US5068590A (en) | Brushless generator having AC excitation in generating and starting modes | |
| FI71047C (en) | ANORDNING FOER REGLERING AV EN ASYNKRONMASKIN | |
| US20130147410A1 (en) | Method and apparatus for control of a synchronous permanent magnet motor, particularly over a long cable in a well | |
| KR950008988A (en) | Operation control of pump | |
| Latt et al. | Variable speed drive of single phase induction motor using frequency control method | |
| US5777459A (en) | Induction electrical power generating system with variable numbers of poles and excitation frequency | |
| GB2456672A (en) | Permanent magnet alternator speed detection circuit with feedback at lower speeds | |
| JPS63501999A (en) | Supply current limiting devices for DC motors and motors equipped with such limiting devices | |
| US7511439B2 (en) | Method for starting a sensorless, electronically commutatable direct current motor | |
| GB2206751A (en) | Starting a variable speed constant frequency generating system | |
| SE454625B (en) | PLEASE SET A DEVICE TO INDICATE OVERLOAD ALREADY AT THE LIFT START AT LIFT IN THE WIRE SUSPENSION LIFT DEVICE | |
| US4881022A (en) | Method and/or apparatus for controlling the motor speed of an electric AC motor and/or a method of determining torque | |
| EP1414284B1 (en) | Cooling arrangement in frequency converter | |
| KR20020029910A (en) | Device for control of the excitation current for a three phase generator | |
| SE504746C2 (en) | Asynchronous motor control device | |
| SE500804C2 (en) | Device for controlling electric motors | |
| US7609010B2 (en) | Inverter | |
| US925385A (en) | System of transmission. | |
| GB2085204A (en) | Motor control system | |
| EP0073798B1 (en) | Speed control system for a motor with short-circuited rotor | |
| SU1073851A1 (en) | Two-zone thyratron motor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 9503045-8 Format of ref document f/p: F |