DE3826892A1 - Regelvorrichtung fuer einen induktionsmotor - Google Patents
Regelvorrichtung fuer einen induktionsmotorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vektorregelvorrichtung für einen
Induktionsmotor, die insbesondere in der Lage ist, die Motorgeschwindigkeit
zu erfassen, ohne daß ein mechanischer
Geschwindigkeitsdetektor oder ein Positionsdetektor mit dem
Induktionsmotor verbunden ist.
Fig. 1 der zugehörigen Zeichnung zeigt in einem Blockschaltbild
eine herkömmliche Regelvorrichtung für einen Induktionsmotor,
wie sie beispielsweise in dem Aufsatz "Induction Motor
Control Method employing Slip Frequency Control Type without
Speed Detector", Institute of Electrical Engineers of Japan,
Proceedings of Semiconductor Power Conversion Meeting (SPC-
84-61) beschrieben ist.
Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung umfaßt einen Induktionsmotor
1, einen Dreiphasenleistungsverstärker 2 und einen
Koordinatenwandler 3 zum Umwandeln der Befehlsspannungen
Vd e s* und Vq e s* in eine Dreiphasenspannung, deren Winkelfrequenz
gleich l ist. Der Leistungsverstärker 2 und der Koordinatenwandler
3 bilden eine Energieversorgungseinheit. Die
Anordnung umfaßt weiterhin einen Koordinatenwandler 4 zum
Umwandeln eines Wechselstromes in einen Gleichstrom in einem
System orthogonaler Koordinatenachsen (d e -Achse und q e -
Achse), die sich mit der Winkelfrequenz l drehen, eine Schaltung
5, die aus dem Wechselstrom den primären Verkettungsfluß
und die Primärspannung Vq e s auf der q e -Achse
berechnet, einen Addierer 6, Konstantenmultiplikatoren 7 bis
9, Subtraktoren 10 bis 12, eine Recheneinheit 13, die eine
Störung von der Zustandsgröße auf der q e -Achse auf die d e -
Achse beseitigt, eine Recheneinheit 14, die die primäre Winkelgeschwindigkeit
berechnet, einen Integrator 15, einen
trigonometrischen Funktionsgenerator 16, Proportional-Integralkompensatoren
17 und 18 und Subtrahierer 19 und 20.
Im folgenden wird die Arbeitsweise dieser Anordnung beschrieben.
Der Induktionsmotor 1 wird über den Dreiphasenleistungsverstärker
2 betrieben. Die Gleichung des Induktionsmotors 1
lautet wie folgt:
In dieser Gleichung sind R s und R r jeweils ein primärer
Widerstand und ein sekundärer Widerstand, sind L s , L r und M
jeweils eine primäre Induktivität, eine sekundäre Induktivität
und eine gegenseitige Induktivität, ist σ ein Streukoeffizient,
ist p die Anzahl an Polpaaren, ist P = d/dt ein Differentialoperator,
sind Vd e s und Vq e s jeweils die
Primärspannungen für die d e - und q e -Achsen, sind id e s und iq e s
jeweils die Primärströme für die d e - und q e -Achsen, sind
λ d e r und λ q e r jeweils der sekundäre Verkettungsfluß für die
d e - und q e -Achsen, ist l r die Winkelgeschwindigkeit eines
Rotors und ist ω die primäre Winkelgeschwindigkeit.
Bei der Vektorregelung müssen die Koordinatenachsen d e und q e
so geregelt werden, daß sich λ q e r = 0 ergibt. Dazu werden
die folgenden Regelgleichungen bezüglich Vd e s, Vq e s und
ω erhalten. Der Ausdruck (2) wird dadurch erhalten, daß die
erste und die zweite Zeile im Ausdruck (1) umgewandelt wird.
Dabei sind λ d e s = s L s id e s + M λ d e r/L r - und λ q e s = σ L s iq e s
+ M λ q e r/L r die primären Verkettungsflüsse bezüglich der Achse
d e und q e . Wenn λ d e s und λ q e s ermittelt werden und
Vd e s und Vq e s dargestellt werden als
dann wird die Gleichung (4) erhalten.
Wenn ω nach dem Ausdruck (5) geregelt wird, reduziert sich
die zweite Zeile des Ausdrucks (4) auf den Ausdruck (6):
(P + 1/T₂)λ q e r = 0 (6)
Aus dem Ausdruck (6) ergibt sich, daß λ q e r unter der
Bedingung T₂ < 0 auf 0 konvergiert.
Wenn λ d e s und λ q e s ermittelt werden, um eine Regelung nach
den Ausdrücken (3) und (5) durchzuführen, dann kann in der
oben beschriebenen Weise die Vektorregelung des Induktionsmotors
bewirkt werden, ohne daß ein Geschwindigkeitsdetektor
benutzt wird. D. h., daß die Regelung nach dem Ausdruck (3)
unter Verwendung der Konstantmultiplikatoren (8) und (9) erfolgen
kann und daß die Regelung nach dem Ausdruck (5) mit
der Recheneinheit 14 ausgeführt werden, die der primären Winkelgeschwindigkeit
ω zugeordnet ist. Darüber hinaus wird
die von der Recheneinheit 14 ausgegebene primäre Winkelfrequenz
ω durch den Integrator 15 integriert, um ein Phasensignal
zu bilden, derart, daß der trigonometrische Generator
16, der das Phasensignal empfängt, dessen Sinus- und Kosinuswerte
ausgibt.
Um im Ausdruck (1) den Störanteil von der q e -Achse auf die
d e -Achse zu entfernen, bewirken weiterhin die Recheneinheiten
12 und 13 eine Regelung nach der folgenden Gleichung:
V′d e s = V′′d e s - ωσ Ls iq e s (7)
Die Ströme id e s und iq e s, die zu den d e - und q e -Achsen gehören,
werden mittels des Proportional-Integralkompensators 17
und des Subtrahierers 19 sowie des Proportional-Integralkompensators
18 und des Subtrahierers 20 jeweils mit Rückführung
geregelt.
Die primären Verkettungsflüsse λ d e s und λ q e s für die d e und
q e -Achsen werden nach der Gleichung (2) ermittelt. Das Blockschaltbild,
das diesem Ermittlungsverfahren entspricht, ist
beispielsweise in Fig. 2 dargestellt, wobei Integratoren 29
und 30 benötigt werden und ein Gesamtintegrator nicht ausgeführt
werden kann. Folglich wird ein primäres Verzögerungsfilter
mit einer Zeitverzögerung erster Ordnung verwandt, wie
es in Fig. 3 dargestellt ist.
Da die herkömmliche Regelvorrichtung für einen Induktionsmotor,
die keinen Geschwindigkeitsdetektor verwendet, so aufgebaut ist,
wie es oben beschrieben wurde, ist die Operationsgenauigkeit
von λ d e s und λ q e s insbesondere im Bereich niedriger
Geschwindigkeit beeinträchtigt, da das Filter mit einer
Zeitverzögerung erster Ordnung verwandt wird, was zu der
Schwierigkeit führt, daß ein Abschätzungsfehler von ω und
ein Fehler im erzeugten Drehmoment auftreten.
Durch die Erfindung soll daher eine Regelvorrichtung für
einen Induktionsmotor geschaffen werden, die die Geschwindigkeit
des Motors grundsätzlich fehlerfrei auch im Bereich
niedriger Geschwindigkeit abschätzen kann, um dadurch das
obenerwähnte Problem zu beseitigen.
Bei der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung für einen
Induktionsmotor werden aus der Spannung und dem Strom des Motors
ein Wert, der einem sekundären Verkettungsfluß äquivalent
ist, unter Verwendung einer Verzögerungskomponente
erster Ordnung und ein Schätzwert des dem sekundären Verkettungsfluß
äquivalenten Wertes in einem Betriebszustand des
Motors, in dem dieser einer Vektorregelung auf der Grundlage
seines Stromes unterworfen ist, berechnet, um einen Schätzwert
der Motorgeschwindigkeit zu erhalten, für den der Unterschied
zwischen dem Schätzwert des äquivalenten Wertes und
dem äquivalenten Wert gleich Null ist, wonach ein Schätzwert
der Schleiffrequenz aus dem Schätzwert der Motorgeschwindigkeit
und dem Strom berechnet wird, um die Primärfrequenz des
Motors zu erhalten.
Die erfindungsgemäße Regelvorrichtung für einen Induktionsmotor
ist weiterhin so ausgebildet, daß die Zeitkonstante einer
Verzögerungskomponente erster Ordnung nach Maßgabe der primären
Winkelfrequenz verändert wird.
Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung besonders
bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1 in einem Blockschaltbild eine herkömmliche
Regelvorrichtung für einen Induktionsmotor,
Fig. 2 und 3 in Blockschaltbildern das Verfahren der Ermittlung
des primären Verkettungsflusses bei
der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung;
Fig. 4 das Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung für
einen Induktionsmotor,
Fig. 5 in einem Blockschaltbild ein äquivalentes,
nichtlineares Rückkopplungssystem zur Erläuterung
des Arbeitsvorgangs zur Bildung eines
Geschwindigkeitsidentifikations- oder ermittlungsalgorithmus,
Fig. 6 das Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels
der Erfindung,
Fig. 7 in einer graphischen Darstellung die Charakteristik
eines herkömmlichen Geschwindigkeitsdetektors,
Fig. 8 in einer graphischen Darstellung die Charakteristik
eines Geschwindigkeitsdetektors bei einem
weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung
und
Fig. 9 und 10 in Blockschaltbildern Abwandlungsformen der
obigen Ausführungsbeispiele.
Die in Fig. 4 dargestellte Anordnung umfaßt eine Koordinatenwandlerschaltung
33, um eine Koordinatenumwandlung am Primärspannungsermittlungswert
zu bewirken, eine Äquivalentwertrecheneinheit
34 zum Berechnen eines Äquivalentwertes des sekundären
Verkettungsflusses aus der Primärspannung des Motors
unter Verwendung einer Verzögerungskomponente erster Ordnung,
eine Fluß/Schleiffrequenzabschätzungseinheit 35 zum Schätzen
des sekundären Verkettungsflusses und der Schleiffrequenz in
einem Zustand, in dem die Vektorregelung bewirkt wird, eine
Schätzwertrecheneinheit 36, die einen Schätzwert des Äquivalentwertes
des sekundären Verkettungsflusses aus dem
Schätzwert des sekundären Verkettungsflusses unter Verwendung
der Komponente berechnet, die der Verzögerung erster Ordnung
zugeordnet ist, eine Drehwinkelgeschwindigkeitsabschätzeinheit
37, die die Winkelgeschwindigkeit des Induktionsmotors
1 schätzt, und einen Addierer 38.
Gleiche Schaltungsblöcke in Fig. 1 und 4 sind im übrigen mit
gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals beschrieben.
Im folgenden wird die Arbeitsweise der in Fig. 4 dargestellten
Anordnung beschrieben.
Die Primärspannungen Vd e s und Vq e s, die zu den d e - und q e -
Achsen gehören, lassen sich zunächst in der folgenden Weise
ausdrücken:
Um umgekehrt unter Verwendung des Ausdrucks (8) λ d e r und
λ q e r zu berechnen, ist ein Gesamtindikator notwendig. Um
diese Situation zu überwinden, wird statt dessen eine Verzögerung
erster Ordnung eingeführt, so daß die Gleichung 9 erhalten
wird:
Dabei sind λ ′d e r und λ ′q e r von den sekundären Verknüpfungsflüssen
λ d e r und λ q e r aufgrund des Unterschieds bezüglich
des Ausdrucks (8) verschieden, so daß sie im folgenden als
Äquivalentwerte des sekundären Verkettungsflusses bezeichnet
werden. Die Äquivalentwertberechnungseinheit 34 ist dem Ausdruck
(9) entsprechend ausgebildet, so daß sie aus Eingangswerten,
die Vd e s, Vq e s, id e s und iq e s einschließen, die Werte
λ ′d e r und g ′q e r ausgibt.
Der sekundäre Verkettungsfluß in dem Zustand, in dem eine
Vektorregelung bewirkt wird, läßt sich darüber hinaus wie
folgt ausdrücken:
Weiterhin kann der sekundäre Verkettungsfluß im Zustand mit
Vektorregelung ausgedrückt werden als:
Die Schätzwertrecheneinheit 36 gibt die Werte
auf der Grundlage des Ausdrucks (11) aus. Die Übertragungsfunktion
für die jeweiligen Unterschiede zwischen
lassen sich wie folgt darstellen:
Diese Ausdrücke entwickeln eine lineare Charakteristik in der
Nähe eines Arbeitspunktes, an dem die Drehgeschwindigkeit ω r
gleich dem Schätzwert wird. Ein sich an ein Symbol anschließender
Kreis ○ gibt an, daß der Wert am Arbeitspunkt
erreicht ist, wohingegen ein sich anschließendes Dreieck ∆
angibt, daß der Wert vom Arbeitswert abweicht. Wenn gemäß
Ausdruck (12) und (13) der Abschätzungsfehler
ist, sind
Anderenfalls tritt ein Fehler in
auf. Nach der Theorie des adaptiven Bezugsmodellsystems ist die
Geschwindigkeitsdetektor- oder -identifizierungseinheit in
Form einer äquivalenten nicht linearen Rückkopplungsanordnung
ausgebildet, die in Fig. 5 dargestellt ist und beispielsweise
einen linearen Block, der als Eingangswert
empfängt, und einen nichtlinearen
Block umfaßt, der den Ausgangswert Δ e vom linearen Block
empfängt und ein Identifizierungsgesetz enthält, das zu den
Ausdrücken (11) und (12) gehört. Der Ausdruck des nichtlinearen
Blockes mit Δ e als Eingangswert lautet wie folgt:
Dabei müssen Δ e und c (Δe) bestimmt werden.
Nach der Popovschen Hyperstabilitätstheorie arbeitet die
Identifikationseinheit unter folgenden Bedingungen im
stabilen Zustand.
- (1) Die Übertragungsfunktion des linearen Blockes nimmt einen streng positiven reellen Wert ein;
- (2) die Eingangs/Ausgangsbeziehungen des nichtlinearen Blockes erfüllen den folgenden Ausdruck: wobei r₀² eine positive Konstante ist.
Die Bedingung (1) bedeutet zunächst, daß die Ortskurve der
Übertragungsfunktion höchstens 90° schwenkt. Im Ausdruck (12)
ist der Zähler ein Ausdruck zweiter Ordnung und der Nenner
ein Ausdruck vierter Ordnung, so daß der Drehwinkel der Vektorortskurve
180° überschreitet und der Wert der Übertragungsfunktion
kein streng positiver reeller Wert ist. Aus dem
Ausdruck (13) kann beispielsweise für ω₀(ω₀ - p ω r ₀) < 0
der Koeffizient des Zählers einen negativen Wert haben. In
einem derartigen Fall ist die Bedingung bezüglich eines positiven
reellen Wertes nicht erfüllt. Um diese Bedingung zu
garantieren, wird auf der Grundlage der Ausdrücke (12) und
(13) Δ e in der folgenden Weise angenommen.
Der Ausdruck (16) hat einen positiven reellen Wert für ω₀ = 0
und einen streng positiven rellen Wert für ω₀ ≠ 0. Auf
der Grundlage der Bestimmung Δ e wird der Wert von c (Δe)
erhalten. Der Ausdruck (15) wird in der folgenden Weise
umgeformt.
wobei f(t) eine willkürliche Funktion ist.
Unter Verwendung der Ungleichung wird der folgende Ausdruck
erhalten:
Damit ist die Ungleichung (17) erfüllt. Das hat zur Folge,
daß der Rotorgeschwindigkeitsidentifikationsalgorithmus durch
Einführen des linearisierten Wertes gegeben ist als:
Die Drehwinkelgeschwindigkeitsabschätzeinrichtung 37 berechnet
ω r auf der Grundlage des Ausdrucks (20) und gibt die mit
der Anzahl p der Polpaare multiplizierten Ergebnisse aus.
Die Schleiffrequenz des Induktionsmotors 1 wird weiterhin angenommen
als:
Die Magnetflußschleiffrequenzabschätzschaltung 35 führt die
Ausdrücke (10) und (21) aus, um λ d e r und auszugeben.
und werden durch den Addierer 36 addiert, und es
wird eine primäre Winkelfrequenz ω ausgegeben.
Fig. 6 zeigt ein Erläuterungsdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels
der Erfindung. In Fig. 6 ist eine Teilungseinrichtung
41 dargestellt, die die Zeitkonstante eines Verzögerungselements
erster Ordnung von arithmetischen Schätzwertrecheneinheiten
34, 36 bestimmt. Eine Absolutwertrecheneinheit
42 berechnet den Absolutwert von ω.
Der Motorgeschwindigkeitsschätzfehler kann unter Verwendung
von Δ e des Ausdrucks (10) ermittelt werden. Die Frequenzcharakteristik
von Δ e ändert sich stark in Abhängigkeit von der
primären Winkelfrequenz ω₀. Der Pol oder Extremwert und der
Nullpunkt des Ausdrucks (16) werden bei
jeweils erhalten. Die reelle Wurzel
davon bezieht sich auf T, wohingegen die imaginäre Wurzel ω₀
und T betrifft. Wie es in Fig. 7 dargestellt ist, wird folglich
das sog. Dumping- oder Kippverhalten des Systems
schwach, wenn T konstant und |ω₀| groß ist. In dieser Situation
sind für T = K T /|ω₀| der Pol und der Nullpunkt jeweils
gegeben als
D. h., daß in der in Fig. 8
dargestellten Weise selbst dann, wenn ω₀ geändert wird, für
den Pol und den Nullpunkt der Winkel bezüglich des Ursprungspunktes
in der S-Ebene sich nicht ändert, was eine Änderung
des Dumpings verhindert. Durch eine Änderung der Zeitkonstanten
T der Verzögerung erster Ordnung umgekehrt proportional
zu |ω₀| wird somit bewirkt, daß die Geschwindigkeitsidentifikationscharakteristik
im wesentlichen unverändert bleibt,
unabhängig davon, ob der Motor eine hohe oder niedrige
Geschwindigkeit hat. Da darüber hinaus T in der Umgebung von
ω₀ = 0 extrem groß wird, kann die obige Operation nicht
ausgeführt werden, so daß in diesem Fall T auf einen
konstanten Wert festgelegt wird.
Bei den in Fig. 4 und 6 dargestellten Ausführungsbeispielen
der Erfindung wird die Primärspannung gemessen, um diese zu
verwenden. Die Werte λ ′d e r und λ ′q e r können jedoch auch
unter Verwendung der Ausgangsspannung einer Such- oder
Tastspule berechnet werden. In diesem Fall muß der
Spannungsabfall bezüglich des Primärwiderstandes nicht
berücksichtigt werden und kann daher die Recheneinheit 34
vereinfacht werden. Darüber hinaus kann ein
Identifikationsfehler aufgrund eines Widerstandseinstellfehlers
verhindert werden.
Die ermittelten Werte der Primärspannung bei den in Fig. 4
und 6 dargestellten Ausführungsbeispielen können weiterhin
unter Verwendung der Spannungsbefehlswerte Vd e s* und Vq e s*
geliefert werden. In diesem Fall sind der Primärspannungsdetektor
und der Koordinatenwandler unnötig, was dazu führt,
daß der Aufbau der Anordnung vereinfacht wird. Eine derartige
Anordnung ist in Fig. 9 dargestellt.
Die Stromdetektoreingangswerte der Äquivalentwertrecheneinheit
34 und der Fluß/Schleiffrequenzabschätzschaltung 35
können weiterhin auch durch Strombefehlswerte ersetzt werden.
Darüber hinaus bewirkt die Äquivalentwertrecheneinheit 34 die
Berechnung des obigen Ausdrucks (9). Wenn die Übergangscharakteristik
in Abhängigkeit vom jeweiligen Zweck nicht
streng geregelt oder gesteuert werden muß, kann der
Differentierausdruck P s L s möglicherweise vernachlässigt
werden.
Da weiterhin der Wert von im normalen Fall positiv
bleibt, kann weiterhin für die Wahl von c (Δe) im Ausdruck
(17) der Ausdruck (19) durch den folgenden Ausdruck (22)
ersetzt werden.
ψ (Δe) = K Δ e (22)
In dieser Situation läßt sich das Identifikationsgesetz wie
folgt ausdrücken:
Das hat zur Folge, daß eine Vereinfachung des Aufbaus der
Drehwinkelgeschwindigkeitsabschätzeinheit 37 bewirkt wird.
Fig. 10 zeigt das Blockschaltbild einer Abwandlungsform des
Ausführungsbeispiels der Erfindung. Bei dieser Ausbildung
wird der Schätzwert ω r der Drehwinkelgeschwindigkeit mit dem
Geschwindigkeitsbefehlswert durch den Subtrahierer 39
verglichen, um einen q e -Achsenstrombefehl iq e s* über den
Proportional- und Integralkompensator 40 zu erhalten. Dieser
Aufbau bewirkt, daß die Geschwindigkeitsregelung des
Induktionsmotors ohne Verwendung eines mechanischen
Geschwindigkeitsdetektors erfolgen kann.
Weiterhin wurde bei dem obigen Ausführungsbeispiel T =
K T /|ω₀| angenommen. ω₀ kann jedoch auch durch p ω r ersetzt
werden. Obwohl ein geringer Unterschied auftritt, wird in
diesem Fall nahezu die gleiche Wirkung erzielt.
Gemäß der Erfindung wird somit in der oben beschriebenen
Weise ein Schätzwert des sekundären Verkettungsflusses in
einen Schätzwert eines Äquivalentwertes des sekundären
Verkettungsflusses unter Verwendung der Abschätzeinheit umgewandelt
und wird dann ein Schätzwert der Drehwinkelgeschwindigkeit
durch die Drehwinkelgeschwindigkeitsabschätzeinheit
erhalten, der der Schleiffrequenz zuzuaddieren ist, wodurch
eine primäre Winkelfrequenz erhalten wird, was dazu führt,
daß die Regelvorrichtung für den Induktionsmotor so ausgebildet
werden kann, daß sie ohne Geschwindigkeitsschätzfehler
selbst im Bereich niedriger Geschwindigkeit arbeitet.
Da gemäß der Erfindung weiterhin die durch die Zeitverzögerungskomponente
erster Ordnung, die der Äquivalentwertrecheneinheit
und der Schätzwertrecheneinheit zugeordnet ist, entwickelte
Zeitkonstante in Abhängigkeit von der primären Winkelfrequenz
ω₀ variiert wird, liegt die Übergangscharakteristik
der Geschwindigkeitsabschätzung im wesentlichen unabhängig
vom Betrieb mit hoher oder niedriger Geschwindigkeit
fest, was dazu führt, daß eine Geschwindigkeitsabschätzeinheit
erzielt wird, die eine zufriedenstellende Dumping-
Charakteristik hat.
Claims (6)
1. Regelvorrichtung für einen Induktionsmotor, gekennzeichnet
durch eine Energieversorgungseinheit (2), die geregelten
Wechselstrom für die Primärwicklung des
Induktionsmotors liefert, eine Schleiffrequenzabschätzschaltung
(35) zum Schätzen der Schleiffrequenz auf der
Grundlage des Erregungsstromanteils des Primärstromes
des Induktionsmotors und eines Stromanteils, der dazu
orthogonal ist und mit einem Drehmoment verbunden ist,
eine Äquivalentwertrecheneinheit (34), die einen Äquivalentwert
eines sekundären Verkettungsflusses unter
Verwendung einer Verzögerungskomponente erster Ordnung
auf der Grundlage der Spannung einer Suchspule, die am
Induktionsmotor (1) angeordnet ist, oder der Primärspannung
des Induktionsmotors und seines Primärstromes berechnet,
eine Schätzwertrecheneinheit (36) zum Bilden
eines Schätzwertes des Wertes des sekundären Verkettungsflusses
aus dem Primärstrom, eine Drehwinkelgeschwindigkeitsabschätzeinheit
(37), die einen Schätzwert
der Drehwinkelgeschwindigkeit des Induktionsmotors bildet,
derart, daß bezüglich des ausgegebenen Schätzwertes
von der Schätzwertrecheneinheit (36) und des ausgegebenen
Äquivalentwertes von der Äquivalentrecheneinheit
(34) der Unterschied zwischen Komponenten mit
gleichem Vektor wie dem der Erregungsstromkomponente des
Primärstromes und der Unterschied zwischen Komponenten
mit dem gleichen Vektor wie dem der Stromkomponente, die
mit einem Drehmoment verbunden ist, gleich Null sind,
und eine Schaltung (38), die den ausgegebenen Schätzwert
von der Drehwinkelgeschwindigkeitsabschätzeinheit (37)
zum Frequenzschätzwert von der Schleiffrequenzabschätzschaltung
(35) addiert, um als primäre Winkelfrequenz
die Winkelfrequenz des Primärstromes des Induktionsmotors
zu liefern und eine Stromregelung bezüglich der Amplitude
des Primärstromes auf der Grundlage des Befehlswertes
der Erregungsstromkomponente und des Befehlswertes
des Stromes zu bewirken, der mit einem Drehmoment
verbunden ist.
2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine Drehwinkelgeschwindigkeitsabschätzeinheit (37), die
die Drehwinkelgeschwindigkeit des Induktionsmotors
schätzt, wobei bezüglich des ausgegebenen Äquivalentwertes
des sekundären Verkettungsflusses und des Schätzwertes
des Äquivalentwertes des sekundären Verkettungsflusses
der Unterschied zwischen Komponenten mit dem
gleichen Vektor wie dem des Erregungsstromanteils des
Primärstromes mit dem Schätzwert der Schleiffrequenz
multipliziert wird und der Unterschied zwischen Komponenten
mit dem gleichen Vektor wie dem des Stromanteils,
der mit einem Drehmoment verbunden ist, einem Multiplikator
mit einer reziproken oder sekundären Zeitkonstante
und einem Differentiator eingegeben wird, der damit verbunden
ist, derart, daß die Summe des multiplizierten
Wertes und jedes Ausgangswertes vom Multiplikator und
vom Differentiator gleich Null wird.
3. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Spannungsbefehlswert der Wechselstromversorgungseinheit
(2) als Eingangswert für die Äquivalentwertrecheneinheit
(34) benutzt wird, die den Äquivalentwert
des sekundären Verkettungsflusses berechnet.
4. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß statt des Primärstromes ein Primärstrombefehlswert
als Eingangswert der Äquivalentwertrecheneinheit
(34) zum Berechnen des Äquivalentwertes des sekundären
Verkettungsflusses und der Äquivalentwertabschätzeinheit
(36) zum Schätzen des Äquivalentwertes des sekundären
Verkettungsflusses verwandt wird.
5. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine Geschwindigkeitsregelschaltung, die den Schätzwert
der Drehwinkelgeschwindigkeitsabschätzeinheit (37) mit
einem Drehwinkelgeschwindigkeitsbefehlswert vergleicht,
um einen Befehlswert einer Stromkomponente zu erzeugen,
die mit einem Drehmoment verbunden ist, indem der Unterschied
dazwischen als Eingangswert verwandt wird.
6. Regelvorrichtung für einen Induktionsmotor, gekennzeichnet
durch eine Energieversorgungseinheit (2), die
einen geregelten Wechselstrom für die Primärwicklung des
Induktionsmotors liefert, eine Schleiffrequenzabschätzschaltung
(35), die eine Schleiffrequenz
auf der Grundlage des Erregungsstromanteils eines Primärstromes
des Induktionsmotors und einer Stromkomponente
schätzt, die dazu orthogonal ist und mit einem
Drehmoment verbunden ist, eine Äquivalentwertrecheneinheit
(34), die einen Äquivalentwert des sekundären Verkettungsflusses
unter Verwendung einer Verzögerungskomponente
erster Ordnung berechnet, deren Zeitkonstantenwert
in Abhängigkeit von einer primären Winkelfrequenz
auf der Grundlage einer Spannung einer Suchspule, die am
Induktionsmotor angeordnet ist, oder einer Primärspannung
des Induktionsmotors und seines Primärstromes variiert,
eine Schätzwertrecheneinheit (36), die einen
Schätzwert des Wertes des sekundären Verkettungsflusses
aus dem Primärstrom bildet, eine
Drehwinkelgeschwindigkeitsabschätzeinheit (37), die
einen Schätzwert der Drehwinkelgeschwindigkeit des
Induktionsmotors bildet, derart, daß bezüglich des ausgegebenen
Schätzwertes der Schätzwertrecheneinheit (36)
und des ausgegebenen Äquivalentwertes der Äquivalentwertrecheneinheit
(34) der Unterschied zwischen Komponenten
mit dem gleichen Vektor wie dem des Erregungsstromanteils
des Primärstromes und der Unterschied zwischen
Komponenten mit dem gleichen Vektor wie dem des
Stromanteils, der mit einem Drehmoment verbunden ist,
gleich Null sind, und eine Schaltung (38), die den ausgegebenen
Schätzwert von der Drehwinkelgeschwindigkeitsabschätzeinheit
(37) zu dem ausgegebenen Frequenzschätzwert
der Schleiffrequenzschätzschaltung (35) addiert,
um als primäre Winkelfrequenz eine Winkelfrequenz
des Primärstromes des Induktionsmotors zu liefern und
eine Stromregelung bezüglich der Amplitude des Primärstromes
auf der Grundlage des Erregungsstromanteilbefehlswertes
und eines Befehlswertes eines Stromes zu bewirken,
der mit einem Drehmoment verbunden ist.
Applications Claiming Priority (1)
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