RU2669192C2 - Method of start-up of a switched reluctance motor - Google Patents
Method of start-up of a switched reluctance motor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2669192C2 RU2669192C2 RU2017107730A RU2017107730A RU2669192C2 RU 2669192 C2 RU2669192 C2 RU 2669192C2 RU 2017107730 A RU2017107730 A RU 2017107730A RU 2017107730 A RU2017107730 A RU 2017107730A RU 2669192 C2 RU2669192 C2 RU 2669192C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- equal
- rotor
- electric motor
- nom
- motor
- Prior art date
Links
Images
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
- H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/02—Details of starting control
- H02P1/04—Means for controlling progress of starting sequence in dependence upon time or upon current, speed, or other motor parameter
-
- 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
- H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/46—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual synchronous motor
-
- 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
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/08—Reluctance motors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления запуском вентильно-индукторного электродвигателя.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to control the starting of a valve-inductor electric motor.
Известен способ запуска вентильно-индукторного двигателя, заключающийся в том, что заданное значение частоты вращения двигателя сравнивают с реальным значением частоты вращения, вычисленным с использованием сигнала датчика положения ротора двигателя, при этом стабилизацию частоты вращения двигателя регулируют по величине рассогласовании заданной и действительной частот вращения ротора, а с помощью внешних счетчиков-таймеров формируют импульсы разрешения формирования тока (см. патент US №4707650, кл. G05B 19/40, опубл. 17.11.1987).A known method of starting a valve-induction motor, which consists in the fact that the set value of the engine speed is compared with the actual value of the rotational speed calculated using the signal of the rotor position sensor of the engine, while the stabilization of the rotational speed of the engine is controlled by the magnitude of the mismatch between the set and actual rotor speeds , and with the help of external counters, timers, formation pulses of current generation are generated (see US patent No. 4707650, class G05B 19/40, publ. 11/17/1987).
Однако данный способ требует применения датчиков тока для каждой фазной обмотки двигателя и регулятора тока и при этом требуется выполнение сложных вычислений при осуществлении стабилизации частоты вращения двигателя и регулировании угла ротора.However, this method requires the use of current sensors for each phase winding of the motor and the current regulator, and complex calculations are required when stabilizing the engine speed and adjusting the rotor angle.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ управления индукторным двигателем, заключающийся в том, что формируют токи в фазных обмотках двигателя путем подачи на обмотку импульсов напряжения, причем интервалы времени, определяющие моменты начала и окончания подачи напряжения, задаются как функции частоты вращения двигателя табличным способом (см. патент US №4616165, кл. H02P 1/42, 07.10.1986).The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a method of controlling an induction motor, which consists in the formation of currents in the phase windings of the motor by applying voltage pulses to the winding, and the time intervals that determine the moments of the beginning and end of voltage supply are set as a function of frequency rotation of the engine in a tabular manner (see US patent No. 4616165, CL
Однако данный способ управления индукторным двигателем позволяет его использовать только для управления индукторным двигателем при настройке на один или несколько режимов работы, причем мощность двигателя не принимается во внимание, что сужает область использования данного способа управления, в частности при запуске двигателя.However, this method of controlling the induction motor allows it to be used only to control the induction motor when tuning to one or more operating modes, and the engine power is not taken into account, which narrows the scope of this control method, in particular when starting the engine.
Технической проблемой является устранение указанных выше недостатков управления работой вентильно-индукторного электродвигателя.A technical problem is the elimination of the above disadvantages of controlling the operation of a valve-inductor motor.
Технический результат заключается в том, что достигается возможность уменьшить величину пусковых токов, что позволяет повысить надежность и долговечность силового полупроводникового блока управления и увеличить срок службы электродвигателя за счет исключения большой ударной нагрузки на ротор электродвигателя при одновременном обеспечении повышенной надежности включения и выключения электродвигателя при снижении средней величины коммутируемых токов в эксплуатации.The technical result is that it is possible to reduce the value of the starting currents, which allows to increase the reliability and durability of the power semiconductor control unit and increase the life of the electric motor by eliminating the large shock load on the rotor of the electric motor while providing increased reliability of turning on and off the electric motor while lowering the average values of switched currents in operation.
Указанная техническая проблема решается, а технический результат достигается за счет того, что способ запуска вентильно-индукторного электродвигателя мощностью от 100 до 350 Вт на постоянное напряжение 24 В включает подачу импульсов постоянного тока, причем в шихтованном статоре с обмотками, подключенными к плате, на которой расположена система управления и инвертор, располагают шихтованный ротор, а запуск электродвигателя производят путем подачи на обмотки статора нескольких серий последовательно увеличивающихся по длительности и величине импульсов постоянного тока, при этом вначале подают серию импульсов постоянного тока q1 длительностью времени t1, равнойThis technical problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the method of starting a valve-inductor electric motor with a power of 100 to 350 W for a constant voltage of 24 V includes the supply of DC pulses, and in a lined stator with windings connected to a board on which the control system and inverter are located, the lined rotor is located, and the electric motor is started by feeding several series of successively increasing durations to the stator windings and ine DC pulses, the first series of pulses fed DC q 1, time duration t 1 equal to
t1=(60/Nnom)*z1,t 1 = (60 / N nom ) * z 1 ,
где Nnom - паспортная частота вращения ротора,where N nom is the nameplate rotor speed,
z1 - коэффициент пропорциональности,z 1 - coefficient of proportionality,
и величиной импульса тока через заданную фазу статора электродвигателя, равнойand the magnitude of the current pulse through a given phase of the stator of the electric motor, equal to
I1=k1*Inom,I 1 = k 1 * I nom ,
где Inom - номинальный ток электродвигателя, равный частному от деления мощности электродвигателя на напряжение, указанных в паспорте данных на электродвигатель,where I nom is the rated current of the electric motor, equal to the quotient of dividing the electric motor power by voltage, indicated in the data sheet for the electric motor,
k1 - коэффициент пропорциональности,k 1 - coefficient of proportionality,
затем при достижении частоты вращения N1=y1*Nnom формируют вторую серию импульсов постоянного тока q2 с длительностью t2 и величиной импульса тока, равной I2=k2*Inom, после чего при достижении частоты вращения ротора электродвигателя, равной N2=y2*Nnom, формируют третью серию импульсов постоянного тока q3 с длительностью t3 и величиной импульса тока, равной I3=k3*Inom, и после достижения ротором электродвигателя частоты вращения N3=y3*Nnom производят подачу постоянного тока величиной, равной Inom, при этом проводят прерывание процесса запуска в любой момент при поступлении сигнала от датчика положения ротора о физическом вращении ротора и достижении указанной выше частоты вращения ротора, причемthen, upon reaching a speed of N 1 = y 1 * N nom , a second series of direct current pulses q 2 is formed with a duration of t 2 and a current pulse of I 2 = k 2 * I nom , after which, when the rotor speed of the electric motor reaches N 2 = y 2 * N nom , form a third series of DC pulses q 3 with a duration of t 3 and a current pulse value equal to I 3 = k 3 * I nom , and after the rotor reaches the rotational speed of the motor N 3 = y 3 * N nom supply DC current equal to I nom , while interrupting the start-up process combat moment upon receipt of a signal from the rotor position sensor about the physical rotation of the rotor and the achievement of the rotor speed indicated above, and
при мощности двигателя от 100 до 150 Вт величина коэффициентов пропорциональности равна:when the engine power is from 100 to 150 W, the value of the proportionality coefficients is equal to:
k1, y1, z1 - от 0,1 до 0,15,k 1 , y 1 , z 1 - from 0.1 to 0.15,
k2, y2, z2 - от 0,2 до 0,35,k 2 , y 2 , z 2 - from 0.2 to 0.35,
k3, y3, z3 - от 0,4 до 0,5,k 3 , y 3 , z 3 - from 0.4 to 0.5,
при мощности двигателя от 150 до 250 Вт величина коэффициентов пропорциональности равна:when the engine power is from 150 to 250 W, the value of the proportionality coefficients is equal to:
k1, y1, z1 - от 0,2 до 0,25,k 1 , y 1 , z 1 - from 0.2 to 0.25,
k2, y2, z2 - от 0,3 до 0,45,k 2 , y 2 , z 2 - from 0.3 to 0.45,
k3, y3, z3 - от 0,6 до 0,7,k 3 , y 3 , z 3 - from 0.6 to 0.7,
при мощности двигателя от 250 до 350 Вт величина коэффициентов пропорциональности равна:when the engine power is from 250 to 350 W, the value of the proportionality coefficients is equal to:
k1, y1, z1 - от 0,3 до 0,35,k 1 , y 1 , z 1 - from 0.3 to 0.35,
k2, y2, z2 - от 0,4 до 0,65,k 2 , y 2 , z 2 - from 0.4 to 0.65,
k3, y3, z3 - от 0,8 до 1,0.k 3 , y 3 , z 3 - from 0.8 to 1.0.
В ходе проведенных исследований было выявлено, что конструктивные особенности выполнения вентильно-индукторного электродвигателя имеют существенное влияние на режим подачи электрической энергии на обмотки статора вентильно-индукторного электродвигателя.In the course of the studies, it was found that the design features of the valve-inductor motor have a significant impact on the mode of supply of electric energy to the stator windings of the valve-inductor motor.
Было выявлено, что при запуске вентильно-индукторных электродвигателей мощностью от 100 до 350 Вт на постоянное напряжение питания 24 В, которые могут быть использованы для нужд автомобильной промышленности и железнодорожного транспорта важное значение имеет величина мощности запускаемого в работу вентильно-индукторного электродвигателя.It was revealed that when starting valve-inductor electric motors with power from 100 to 350 W for a constant supply voltage of 24 V, which can be used for the needs of the automotive industry and railway transport, the magnitude of the power of the valve-inductor motor launched into operation is important.
На чертеже представлен продольный разрез вентильно-индукторного электродвигателя.The drawing shows a longitudinal section of a valve-induction motor.
Основными элементами конструкции вентильно-индукторного электродвигателя являются шихтованный ротор 1, шихтованный статор 2 с обмотками 3 и плата 4, на которой расположены система управления и инвертор.The main structural elements of the valve-inductor electric motor are a
Способ запуска вентильно-индукторного электродвигателя мощностью от 100 до 350 Вт на постоянное напряжение 24 В включает подачу импульсов постоянного тока, причем в шихтованном статоре 2 с обмотками 3, подключенными к плате 4, на которой расположена система управления и инвертор, располагают шихтованный ротор 1, а запуск электродвигателя производят путем подачи на обмотки 3 статора 2 нескольких серий последовательно увеличивающихся по длительности и величине импульсов постоянного тока, при этом вначале подают серию импульсов постоянного тока q1 длительностью времени t1, равнойThe method of starting a valve-inductor electric motor with a power of 100 to 350 W for a constant voltage of 24 V includes supplying DC pulses, and in the lined
t1=(60/Nnom)*z1,t 1 = (60 / N nom ) * z 1 ,
где Nnom - паспортная частота вращения ротора 1,where N nom is the nameplate speed of the
z1 - коэффициент пропорциональности,z 1 - coefficient of proportionality,
и величиной импульса тока через заданную фазу статора 2 электродвигателя, равнойand the magnitude of the current pulse through a given phase of the
I1=k1*Inom,I 1 = k 1 * I nom ,
где Inom - номинальный ток электродвигателя, равный частному от деления мощности электродвигателя на напряжение, указанных в паспорте данных на электродвигатель,where I nom is the rated current of the electric motor, equal to the quotient of dividing the electric motor power by voltage, indicated in the data sheet for the electric motor,
k1 - коэффициент пропорциональности,k 1 - coefficient of proportionality,
затем при достижении частоты вращения N1=y1*Nnom формируют вторую серию импульсов постоянного тока q2 с длительностью t2 и величиной импульса тока, равной I2=k2*Inom, после чего при достижении частоты вращения ротора 1 электродвигателя, равной N2=y2*Nnom, формируют третью серию импульсов постоянного тока q3 с длительностью t3 и величиной импульса тока, равной I3=k3*Inom, и после достижения ротором 1 электродвигателя частоты вращения N3=y3*Nnom производят подачу постоянного тока величиной, равной Inom, при этом проводят прерывание процесса запуска в любой момент при поступлении сигнала от датчика положения ротора (не показан на чертеже) о физическом вращении ротора 1 и достижении указанной выше частоты вращения ротора 1, причемthen, upon reaching a speed of N 1 = y 1 * N nom , a second series of direct current pulses q 2 is formed with a duration of t 2 and a current pulse of I 2 = k 2 * I nom , after which, when the rotor speed of the
при мощности двигателя от 100 до 150 Вт величина коэффициентов пропорциональности равна:when the engine power is from 100 to 150 W, the value of the proportionality coefficients is equal to:
k1, y1, z1 - от 0,1 до 0,15,kone, yone, zone - from 0.1 to 0.15,
k2, y2, z2 - от 0,2 до 0,35,k 2 , y 2 , z 2 - from 0.2 to 0.35,
k3, y3, z3 - от 0,4 до 0,5,k 3 , y 3 , z 3 - from 0.4 to 0.5,
при мощности двигателя от 150 до 250 Вт величина коэффициентов пропорциональности равна:when the engine power is from 150 to 250 W, the value of the proportionality coefficients is equal to:
k1, y1, z1 - от 0,2 до 0,25,k 1 , y 1 , z 1 - from 0.2 to 0.25,
k2, y2, z2 - от 0,3 до 0,45,k 2 , y 2 , z 2 - from 0.3 to 0.45,
k3, y3, z3 - от 0,6 до 0,7,k 3 , y 3 , z 3 - from 0.6 to 0.7,
при мощности двигателя от 250 до 350 Вт величина коэффициентов пропорциональности равна:when the engine power is from 250 to 350 W, the value of the proportionality coefficients is equal to:
k1, y1, z1 - от 0,3 до 0,35,k 1 , y 1 , z 1 - from 0.3 to 0.35,
k2, y2, z2 - от 0,4 до 0,65,k 2 , y 2 , z 2 - from 0.4 to 0.65,
k3, y3, z3 - от 0,8 до 1,0.k 3 , y 3 , z 3 - from 0.8 to 1.0.
В результате экспериментально установленных величин коэффициентов пропорциональности достигается:As a result of experimentally established values of the proportionality coefficients is achieved:
- уменьшение величины пусковых токов, что позволяет повысить надежность и долговечность силового полупроводникового блока управления и увеличить срок службы электродвигателя за счет исключения большой ударной нагрузки на ротор электродвигателя;- reducing the magnitude of the starting currents, which improves the reliability and durability of the power semiconductor control unit and increase the life of the electric motor by eliminating the large shock load on the rotor of the electric motor;
- обеспечение повышения надежности устройства, обеспечивающего включение и выключение самого электродвигателя (например, выключатель или транзистор блока управления) за счет снижения средней величины коммутируемых токов в эксплуатации.- providing increased reliability of the device, providing on and off of the motor itself (for example, a switch or transistor of the control unit) by reducing the average value of the switched currents in operation.
Claims (21)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017107730A RU2669192C2 (en) | 2017-03-09 | 2017-03-09 | Method of start-up of a switched reluctance motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017107730A RU2669192C2 (en) | 2017-03-09 | 2017-03-09 | Method of start-up of a switched reluctance motor |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017107730A3 RU2017107730A3 (en) | 2018-09-10 |
RU2017107730A RU2017107730A (en) | 2018-09-10 |
RU2669192C2 true RU2669192C2 (en) | 2018-10-09 |
Family
ID=63478905
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017107730A RU2669192C2 (en) | 2017-03-09 | 2017-03-09 | Method of start-up of a switched reluctance motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2669192C2 (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4616165A (en) * | 1984-04-26 | 1986-10-07 | U.S. Philips Corporation | Single-phase reluctance motor |
US4707650A (en) * | 1986-10-03 | 1987-11-17 | General Electric Company | Control system for switched reluctance motor |
WO1997030509A1 (en) * | 1996-02-19 | 1997-08-21 | Ea Technology Limited | Electric motor starting circuit |
US20020153858A1 (en) * | 2001-03-12 | 2002-10-24 | General Motors Corporation | Method and system of reducing turn-off loss and noise in a switched reluctance motor drive |
EP1208636B1 (en) * | 1999-08-17 | 2004-01-21 | Black & Decker Inc. | Control of an electrical reluctance machine |
RU2274944C1 (en) * | 2004-11-29 | 2006-04-20 | Липецкий Государственный Технический Университет (Лгту) | Valve-type inductor-motor drive |
RU102159U1 (en) * | 2010-09-03 | 2011-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Прамо-Электро" | FAN-INDUCTOR MOTOR CONTROL SYSTEM |
RU2572805C1 (en) * | 2014-11-06 | 2016-01-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Device for switched reluctance drive control |
-
2017
- 2017-03-09 RU RU2017107730A patent/RU2669192C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4616165A (en) * | 1984-04-26 | 1986-10-07 | U.S. Philips Corporation | Single-phase reluctance motor |
US4707650A (en) * | 1986-10-03 | 1987-11-17 | General Electric Company | Control system for switched reluctance motor |
WO1997030509A1 (en) * | 1996-02-19 | 1997-08-21 | Ea Technology Limited | Electric motor starting circuit |
EP1208636B1 (en) * | 1999-08-17 | 2004-01-21 | Black & Decker Inc. | Control of an electrical reluctance machine |
US20020153858A1 (en) * | 2001-03-12 | 2002-10-24 | General Motors Corporation | Method and system of reducing turn-off loss and noise in a switched reluctance motor drive |
RU2274944C1 (en) * | 2004-11-29 | 2006-04-20 | Липецкий Государственный Технический Университет (Лгту) | Valve-type inductor-motor drive |
RU102159U1 (en) * | 2010-09-03 | 2011-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Прамо-Электро" | FAN-INDUCTOR MOTOR CONTROL SYSTEM |
RU2572805C1 (en) * | 2014-11-06 | 2016-01-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Device for switched reluctance drive control |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2017107730A3 (en) | 2018-09-10 |
RU2017107730A (en) | 2018-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3929500B2 (en) | Voltage feeder | |
EP2297843B2 (en) | Separately excited electrical synchronous machine | |
EP1510691B1 (en) | Control apparatus for a starter/generator system | |
EP2779425B1 (en) | Epgs architecture with multi-channel synchronous generator and common field regulated exciter | |
JP5966980B2 (en) | Rotating electric machine for vehicles | |
KR20050003998A (en) | Method and device for driving induction motor | |
RU2669192C2 (en) | Method of start-up of a switched reluctance motor | |
US8878498B2 (en) | Method for reducing a voltage ripple due to rotational nonuniformity of a generator driven by an internal combustion engine | |
JP6356900B2 (en) | Method of operating electric machine operable at least by generator and means for implementing the same | |
JP6419285B1 (en) | Engine starter | |
JP2016189678A (en) | Controller of dynamo-electric machine | |
US10804833B2 (en) | Control device for electric generator/motor and control method for electric generator/motor | |
US10574170B2 (en) | Method for switching off a polyphase electrical machine in a motor vehicle | |
RU2745149C1 (en) | Method of controlling a diesel generator set when an asynchronous motor is turned on | |
US9203329B2 (en) | Motor drive control system | |
US10622924B2 (en) | Arrangement with a synchronous generator and an asynchronous machine | |
CN110771028A (en) | Thyristor starter | |
US11539311B2 (en) | Control of a fan motor for an improved EMC behavior | |
JP5661352B2 (en) | Crane inverter control method and crane inverter | |
US9825571B2 (en) | Device and method for operating an electric machine | |
JP2016523506A (en) | Method and apparatus for operating an asynchronous machine and asynchronous machine | |
JP2014103832A (en) | Inboard load Drive system | |
US11345243B2 (en) | Method for operating an electrical circuit, electrical circuit and motor vehicle | |
US10978971B2 (en) | Method for controlling brushless motor | |
KR20160092605A (en) | method of driving BLDC motor for starting current reduction |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210310 |