SE456060B

SE456060B - MOTOR CONTROL FOR CONTROL OF THE SPEED OF A AC MOTOR

Info

Publication number: SE456060B
Application number: SE8200936A
Authority: SE
Inventors: A B Plunkett
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 1982-02-03
Filing date: 1982-02-16
Publication date: 1988-08-29
Also published as: DE3203974C2; FR2522901B1; SE8200936L; JPS58141699A; FR2522901A1; GB2114780B; GB2114780A; DE3203974A1; CH665514A5

Description

456 060 uppfinning en motorstyrning, som är inrättad att kunna an- ordnas mellan en elektrisk energikälla och statorn hos en växelströmsmotor av flerfastyp för styrning av motorns hastighet. Det karakteristiska för en motorstyrning enligt uppfinningen är att den innefattar en strömstyrd växel- riktare med vâgformsgenererande organ för tillhandahållande av flerfasiga referenssignaler, vilka varierar i frekvens och amplitud i beroende av frekvens- resp. amplitudorder- signaler, âterkopplingsorgan för åstadkommande av signaler proportionella mot var och en av motorns ledningsströmmar, strömreglerorgan för jämförelse av var och en av nämnda referenssignaler från vågformsgeneratorn med en motsvarande ledningsström från nämnda âterkopplingsorgan för alstring av en felsignal, vilka strömreglerorgan även innefattar organ för jämförelse av var och en av nämnda felsignaler med ett hysteresisband för âstadkommande av pulsbreddmodu- lerade signaler för nämnda växelriktare, så att nämnda fel- signaler förblir inneslutna inom nämnda hysteresisband, och en första styrkrets för bibehållande av statorspänningen hos nämnda motor under varierande belastningar, vilken krets innefattar integratororgan för åstadkommande av en signal proportionell mot motorflödet från utgångsspänningen hos nämnda växelriktare, likriktarorgan för likriktning av nämnda signal, summeringsorgan för bestämning av skillnaden mellan nämnda utsignal från nämnda likriktarorgan och en förbestämd flödesordersignal för alstring av en flödesfel- signal, och flödesreglerorgan för âstadkommande av förstärk- ning av nämnda flödesfelsignal, vilken felsignal kopplas till nämnda amplitudstyringång hos nämnda vågformsgenere- rande organ, samt att motorstyrningen innefattar en andra styrkrets för stabilisering av rotorfrekvensen, vilken krets innefattar organ för bestämning av den reella komponenten hos motorströmmen, organ för âstadkommande av en kort puls- utsignal som svar på en ökning av den reella komponenten hos motorströmmen och summeringsorgan för bestämning av skillnaden mellan utsignalen från nämnda organ för åstad- kommande av en kort puls och en operatörsbeordrad frekvens- signal, vilken skillnad kopplas till nämnda frekvensstyr- y» ' 456 060 ingång hos nämnda vâgformsgenerator. 456 060 invention a motor control, which is arranged to be arranged between an electrical energy source and the stator of a multi-phase AC motor for controlling the motor speed. The characteristic of a motor control according to the invention is that it comprises a current-controlled inverter with waveform generating means for providing multiphase reference signals, which vary in frequency and amplitude depending on the frequency resp. amplitude order signals, feedback means for providing signals proportional to each of the motor line currents, current control means for comparing each of said reference signals from the waveform generator with a corresponding line current from said feedback means for generating an error signal, which current control means also comprise means for comparing each of said error signals having a hysteresis band to provide pulse width modulated signals for said inverter so that said error signals remain enclosed within said hysteresis band, and a first control circuit for maintaining the stator voltage of said motor under varying loads, which circuit integrator means for providing a signal proportional to the motor flow from the output voltage of said inverter, rectifier means for rectifying said signal, summing means for determining the difference between said output signal from said rectifier means and a predetermined flow order signal for generating a flow error signal, and flow control means for providing amplification of said flow error signal, which error signal is coupled to said amplitude control input of said waveform generating means, and that the motor control comprises a second control circuit for stabilizing comprises means for determining the real component of the motor current, means for producing a short pulse output signal in response to an increase in the real component of the motor current and summing means for determining the difference between the output signal from said means for producing a short pulse and an operator-ordered frequency signal, the difference being coupled to said frequency control input of said waveform generator.

Förståelsen av ändamålen och fördelarna med uppfinningen underlättas av ett studium av den följande beskrivningen av en föredragen utföringsform, vilken beskrivning skall läsas i samband med bifogade ritningar.The understanding of the objects and advantages of the invention will be facilitated by a study of the following description of a preferred embodiment, which description is to be read in conjunction with the accompanying drawings.

Fig. 1 är en schematisk illustration av föreliggande uppfinning delvis i blockschemaform.Fig. 1 is a schematic illustration of the present invention partly in block diagram form.

Fig. 2 är ett fasvektordiagram illustrerande förhållan- det mellan spänningarna mellan fas och nolla och luftgaps- flödet i motorn.Fig. 2 is a phase vector diagram illustrating the relationship between the voltages between phase and zero and the air gap flow in the motor.

Fig. 3 är vâgformsdiagram illustrerande ingångs- och utgângsvågformer hos den synkrona likriktaren i fig. 1.Fig. 3 is a waveform diagram illustrating input and output waveforms of the synchronous rectifier of Fig. 1.

Fig. 1 illustrerar en växelströmsmotorstyrning. En pulsbreddmodulerad, strömstyrd växelriktare 8 innefattar en vågformsgenerator 10, som matar var och en av tre ström- regulatorer 12, 14 och 16 med en av tre sinusformade refe- renssignaler, vilka signaler var och en står i ett trefas- förhållande till varandra. Amplituden och frekvensen hos var och en av de tre sinussignalerna, som alstras av våg- formsgeneratorn, varierar i beroende av en frekvensbestäm- mande och en amplitudbestämmande insignal till vågformsgene- ratorn. Strömregulatorerna 12, 14 och 16 erhåller utöver in- signalerna från vâgformsgeneratorn var och en en insignal från strömkännare 18, 20 och 22, vilka är kopplade till växelriktarens 24 utgång. Strömregulatorerna matar puls- breddmodulerade signaler till växelriktaren 24. Effekt till- förs växelriktaren av likströmsmatningen 26. Växelriktarens utgång, vilken innefattar tre faser A, B och C, är kopplad till motorns 28 statorlindningar.Fig. 1 illustrates an AC motor control. A pulse width modulated, current controlled inverter 8 comprises a waveform generator 10, which supplies each of three current regulators 12, 14 and 16 with one of three sinusoidal reference signals, each of which is in a three-phase relationship to each other. The amplitude and frequency of each of the three sine signals generated by the waveform generator vary depending on a frequency determining and an amplitude determining input signal to the waveform generator. In addition to the inputs from the waveform generator, the current regulators 12, 14 and 16 each receive an input signal from current sensors 18, 20 and 22, which are connected to the output of the inverter 24. The current regulators supply pulse width modulated signals to the inverter 24. Power is supplied to the inverter by the direct current supply 26. The output of the inverter, which comprises three phases A, B and C, is connected to the stator windings of the motor 28.

En första styrkrets 30 innefattar en differentialför- stärkare 32 med ett motstånd 34 kopplat till den negativa inanslutningen hos en förstärkare 36 och ett motstånd 38 kopplat till den positiva ingången hos förstärkaren. Till motståndet 38 är spänningen på ledningen A kopplad och till motståndet 34 är spänningen pâ ledningen B kopplad. Ett mot- stånd 40 är inkopplat mellan förstärkarens 36 positiva an- slutning och jord. Ett âterkopplingsmotstând 41 är inkopplat mellan utgången hos förstärkaren 36 och den negativa ingången 456 060 l - hos förstärkaren 36.A first control circuit 30 comprises a differential amplifier 32 with a resistor 34 connected to the negative terminal of an amplifier 36 and a resistor 38 connected to the positive input of the amplifier. To the resistor 38 the voltage on the line A is connected and to the resistor 34 the voltage on the line B is connected. A resistor 40 is connected between the positive terminal of the amplifier 36 and ground. A feedback resistor 41 is connected between the output of the amplifier 36 and the negative input 456 060 l - of the amplifier 36.

Differentialförstärkarens utsignal, som utgör skillna- den mellan spänningarna hos faserna A och B, bildar insignal till integratorn 42. Integratorn 42 innefattar ett motstånd 44, till vilket insignalen kopplas. Den andra änden av mot- ståndet 44 är kopplad till förstärkaren 46. Ett återkopp- lingsmotstând 48 och en återkopplingskondensator 50 är in- kopplade mellan förstärkarens 46 in- och utgång. Integra- torns utsignal bringas passera genom en likriktare och ett filter 52 och utsignalen kopplas till en negativ inanslut- ning hos en summeringspunkt 54. Till den positiva ingången hos summeringspunkten 54 är kopplad en flödesbestämmande signal Y*. Summeringspunktens utgång är kopplad till en flödesregulator 56. Flödesregulatorns utgång är förbunden med vågformsgeneratorns 10 amplitudregleringsingång.The output signal of the differential amplifier, which constitutes the difference between the voltages of phases A and B, forms an input signal to the integrator 42. The integrator 42 comprises a resistor 44, to which the input signal is coupled. The other end of the resistor 44 is connected to the amplifier 46. A feedback resistor 48 and a feedback capacitor 50 are connected between the input and output of the amplifier 46. The output signal of the integrator is passed through a rectifier and a filter 52 and the output signal is connected to a negative connection of a summing point 54. A flow-determining signal Y * is connected to the positive input of the summing point 54. The output of the summing point is connected to a flow regulator 56. The output of the flow regulator is connected to the amplitude control input of the waveform generator 10.

En andra styrkrets 58 mottar ledningens C spänning vid en ingång hos en enpolig tvåvägsomkopplare 62. Omkoppla~ rens andra insignal utgörs av den inverterade spänning hos fas C från en signalinverterare 64. Integratorns 42 utgång är förbunden med den positiva ingången hos en komparator 66 och dennas negativa inanslutning är jordad. Komparatorns 66 utsignal styr positionsomkopplaren 62. Den synkront likrik- tade utsignalen från omkopplaren 62 bringas passera genom ett lågpassglättningsfilter 68, vilket i sin tur är kopplat till en krets 70 med en överföringsfunktion (JS/(s+LJ), som arbetar för att avlägsna den konstanta delen av glättnings- filtrets utsignal och för att endast låta transientändring- arna passera. En förstärkare 73 med enhetsförstärkning har ett motstånd 72 med ett värde R kopplat till sin ingång.A second control circuit 58 receives the voltage of the line C at an input of a single-pole two-way switch 62. The second input signal of the switch is the inverted voltage of phase C from a signal inverter 64. The output of the integrator 42 is connected to the positive input of a comparator 66 and its negative connection is grounded. The output signal of the comparator 66 controls the position switch 62. The synchronously rectified output signal from the switch 62 is passed through a low-pass smoothing filter 68, which in turn is connected to a circuit 70 with a transfer function (JS / (s + LJ), which works to remove the constant part of the smoothing filter output signal and to allow only the transient changes to pass in. An amplifier 73 with unit gain has a resistor 72 with a value R connected to its input.

Mellan förstärkarens 73 ingång och utgång är ett motstånd 74 inkopplat, vilket även detta har värdet R. I serie med förstärkarens ingång är en kondensator 71 kopplad. Kretsens 70 utgång är kopplad till den negativa ingången hos en summe- ringspunkt 76. Ett annat förverkligande av överföringsfunk- tionen kan ske medelst en seriekondensator förbunden med ett motstånd som leder till jord. Utsignalen uttas mellan_mot- ståndet och kondensatorn. Den positiva ingången till summe- ringspunkten 76 är kopplad till en operatörsbeordrad frek- 456 060 vens F*. Felsignalen tillförs frekvensorderingângen hos vågformsgeneratorn 10.A resistor 74 is connected between the input and output of the amplifier 73, which also has the value R. A capacitor 71 is connected in series with the input of the amplifier. The output of the circuit 70 is connected to the negative input of a summing point 76. Another realization of the transfer function can take place by means of a series capacitor connected to a resistor leading to earth. The output signal is output between the resistor and the capacitor. The positive input to the summing point 76 is connected to an operator-ordered frequency F *. The error signal is applied to the frequency ordering input of the waveform generator 10.

Funktionen hos anordningen enligt fig. 1 kommer nu att beskrivas. Vågformsgeneratorn 10 tillför en sinusformad referenssignal till var och en av strömregulatorerna 12, 14 och 16. De sinusformade signalerna står i ett inbördes tre- fasförhållande till varandra. Referenssignalen som tillförs varje strömregulator jämförs med en motsvarande motorled- ningsströmsignal för alstring av en felsignal. Felsignalen tillförs sedan till en komparator (ej visad) anordnad i strömregulatorn och då felsignalen ligger utanför ett förut- bestämt hysteresisband i en riktning alstras en logisk "1", medan då felsignalen överstiger hysteresisbandet i den andra riktningen alstras en logisk “-1"-signal. Tåget av logiska "-1"- och "1"-pulser från var och en av strömregulatorerna utgör de pulsbreddmodulerade omkopplingssignalerna för en respektive fas hos växelriktaren. Växelriktaromkopplings- signalerna kopplas till en grindkrets, som styr paren av om- kopplare i växelriktaren, av vilka varje par hör samman med en fas hos motorn. En logisk "1"-signal, exempelvis samhö- rande med ett par omkopplare i växelriktaren, bringar den övre omkopplaren att kopplas till och den nedre omkopplaren att kopplas från och inkopplar likspänningsmatningen över en motsvarande fas hos motorn. En logisk "-1" från samma strömregulator bringar den nedre omkopplaren i paret att kopplas till och den övre omkopplaren att kopplas från, vilket förbinder likspänningskällan i motsatt polaritet över motorfasen. Den upprepade omkopplingen av tre par av växelriktaromkopplare resulterar i att en trefaseffektsignal tillförs motorn, varvid strömmen som tillförs i varje fas förblir inom det motsvarande, förbestämda hysteresisbandet.The operation of the device according to Fig. 1 will now be described. The waveform generator 10 supplies a sinusoidal reference signal to each of the current regulators 12, 14 and 16. The sinusoidal signals are in a three-phase relationship with each other. The reference signal applied to each current regulator is compared with a corresponding motor line current signal for generating an error signal. The error signal is then applied to a comparator (not shown) arranged in the current regulator and when the error signal is outside a predetermined hysteresis band in one direction a logical "1" is generated, while when the error signal exceeds the hysteresis band in the other direction a logical "-1" is generated. The train of logic "-1" and "1" pulses from each of the current controllers constitutes the pulse width modulated switching signals for a respective phase of the inverter. The inverter switching signals are connected to a gate circuit which controls the pairs of switches in the inverter. , each pair of which is associated with a phase of the motor. A logic "1" signal, for example associated with a pair of switches in the inverter, causes the upper switch to be switched on and the lower switch to be switched off and switches on the DC supply a corresponding phase of the motor A logic "-1" from the same current regulator causes the lower switch in the pair to be connected and the upper switch to switch read off, which connects the DC voltage source in opposite polarity across the motor phase. The repeated switching of three pairs of inverter switches results in a three-phase power signal being applied to the motor, the current supplied in each phase remaining within the corresponding, predetermined hysteresis band.

För en mer detaljerad information avseende växelriktarens funktion hänvisas till sökandens svenska patentansökan nr 80 06633-5.For a more detailed information regarding the function of the inverter, reference is made to the applicant's Swedish patent application no. 80 06633-5.

Den första styrkretsen 30 övervakar motorspänningen på ledningarna A och B. Differentialförstärkaren 32 erhåller skillnaden mellan B och A och integratorn 42 integrerar skillnaden för erhållande av flödet A-B. Dessutom avlägsnar 456 060 integratorn 42 pulsationen och en stor del av det brus som förekommer i kretsen. Den varierande flödessignalen A-B likriktas och filtreras och jämförs sedan med en beordrad flödesnivâ W5. Den resulterande felsignalen kopplas till en flödesregulator, som ger en minimi- och maximiutsignal- amplitudnivâ med förstärkning mellan två gränser. Minimi- nivån förhindrar funktion vid nollflöde (om en induktions- motor utnyttjas) och maximigränsen är nödvändig för att undvika överström i växelriktarens utgång. Utsignalen från flödesregulatorn utnyttjas för att styra amplitudinsignalen hos vâgformsgeneratorn, vilken i sin tur styr växelriktar- strömmen. Om det beordrade flödet Y* är konstant, kan en första ordningens konstant spänning-frekvensfunktion er- hållas. Då belastningen på motorn ökar och motorn matas med en konstant ström faller motorspänningen. Den minskade motor- spänningen detekteras av den första styrkretsen, som kommer att öka motorströmamplituden för att kompensera och återföra spänningen till dess tidigare värde. Då frekvensen varierar, kompenserar även integratorn i styrkretsen automatiskt för frekvensvariationer, eftersom spänningen skulle öka linjärt med hastigheten. Funktionen hos växelriktaren med den första styrkretsen resulterar i karakteristikor liknande dem hos ett spänningsväxelriktarsystem med öppen slinga med bibe- hållande av de inre egenskaperna hos ett strömstyrt puls- breddmodulerat system, nämligen variation av pulsbredden hos växelriktaromkopplingspulserna för att bibehålla strömpulsa- tionen låg och därvid hålla motorförlusterna nere. Drivkret- sen kan bringas arbeta tillsammans med varje trefasmotor genom att endast förbinda växelriktarens utgång med motorns statoranslutningar. Den pulsbreddmodulerade strömväxelrikta- ren med den första styrkretsen kan även utnyttjas som en trefaseffektmatning med konstant spänning.'Då den utnyttjas som en effektmatning bör flödesregulatorn ha enhetsförstärk- ning och integreringstidkonstanten hos integratorn 42 bör vara förhållandevis längre än den tidskonstant som utnyttjas i en drivkretstillämpning. i: 456 060 Den andra styrkretsen 58 arbetar för att åstadkomma stabilisering för rotoroscillationer eller pendling. Rotor- oscillationer erhålls till följd av de övertoner som före- kommer i växelriktarens utsignal och vilka orsakar oscille- rande vridmoment, vilket är ett problem, speciellt vid låga hastigheter. I exempelvis en 60-perioders motor är pulsa- tioner hos rotorhastigheten mest förekommande vid en mat- ningsfrekvens på 10-20 perioder. Den andra styrkretsen S8 bestämmer den reella komponenten hos motorns statorström genom att tillföra den totala statorströmmen i ledningen C till en av de båda anslutningarna hos en enpolig tvåvägs- kopplare 62 och att tillföra inverterad ström från ledningen C till dennas andra ingångsanslutning. Omkopplarens 62 läge bestäms av komparatorn 66, vilken övervakar nollgenomgângarna för flödet B-A, som ligger i fas med ledningsströmmen.The first control circuit 30 monitors the motor voltage on lines A and B. The differential amplifier 32 obtains the difference between B and A and the integrator 42 integrates the difference to obtain the current A-B. In addition, the 456,060 integrator 42 removes the pulsation and much of the noise present in the circuit. The varying flow signal A-B is rectified and filtered and then compared with an ordered flow level W5. The resulting error signal is connected to a flow controller, which provides a minimum and maximum signal amplitude level with amplification between two limits. The minimum level prevents operation at zero flow (if an induction motor is used) and the maximum limit is necessary to avoid overcurrent in the inverter output. The output signal from the flow controller is used to control the amplitude input signal of the waveform generator, which in turn controls the inverter current. If the ordered current Y * is constant, a first order constant voltage-frequency function can be obtained. As the load on the motor increases and the motor is supplied with a constant current, the motor voltage drops. The reduced motor voltage is detected by the first control circuit, which will increase the motor current amplitude to compensate and return the voltage to its previous value. As the frequency varies, the integrator in the control circuit also automatically compensates for frequency variations, since the voltage would increase linearly with the speed. The operation of the inverter with the first control circuit results in characteristics similar to those of an open loop voltage inverter system while maintaining the internal characteristics of a current controlled pulse width modulated system, namely varying the pulse width of the inverter switching pulses to maintain low and maintain current engine losses down. The drive circuit can be made to work together with each three-phase motor by only connecting the output of the inverter to the stator connections of the motor. The pulse width modulated current inverter with the first control circuit can also be used as a three phase power supply with constant voltage. When used as a power supply, the flow controller should have unit gain and the integration time constant of the integrator 42 should be relatively longer than the time constant used. i: 456 060 The second control circuit 58 operates to provide stabilization for rotor oscillations or oscillation. Rotor oscillations are obtained due to the harmonics that occur in the inverter output signal and which cause oscillating torque, which is a problem, especially at low speeds. In a 60-period motor, for example, pulsations of the rotor speed are most common at a feed frequency of 10-20 periods. The second control circuit S8 determines the real component of the motor stator current by supplying the total stator current in line C to one of the two terminals of a single-pole two-way coupler 62 and supplying inverted current from line C to its second input terminal. The position of the switch 62 is determined by the comparator 66, which monitors the zero crossings of the flow B-A, which is in phase with the line current.

För önskad funktion hos den synkrona växelriktaren 62 är det nödvändigt att ha en signal som ligger i fas med spänningen i fas C hos motorn. Med referens till fig. 2, vilken visar fasförhållandena mellan spänningarna och 1uft~ gapsflödena i motorn, framgår, att skillnaden mellan spänningen A mellan fas och nolla och spänningen B mellan fas och nolla resulterar i en fas - till fasspänning A-B. Spänningen B-A släpar 900 efter spänningen C. Flödet till följd av spänning- en A-B ligger i fas med spänningen hos fas C och ligger i fas med den reella eller effektalstrande komponenten hos ledningsströmmen i fas C.For the desired operation of the synchronous inverter 62, it is necessary to have a signal which is in phase with the voltage in phase C of the motor. With reference to Fig. 2, which shows the phase ratios between the voltages and the air gap currents in the motor, it can be seen that the difference between the voltage A between phase and zero and the voltage B between phase and zero results in a phase-to-phase voltage A-B. The voltage B-A drags 900 after the voltage C. The flow due to the voltage A-B is in phase with the voltage of phase C and is in phase with the real or power-generating component of the line current in phase C.

Flödet A-B bestäms av integratorns 42 utsignal i den första styrkretsen. Då flödet A-B är positivt, tillåter om- kopplaren 62 att ledningsströmmen passerar, medan då flödet är negativt låter omkopplaren 62 negativ ledningsström att passera från signalinverteraren 64. I fig. 3 visas de våg- former som är involverade i den synkrona likriktningen.The flow A-B is determined by the output signal of the integrator 42 in the first control circuit. When the flow A-B is positive, the switch 62 allows the line current to pass, while when the flow is negative, the switch 62 allows the negative line current to pass from the signal inverter 64. Fig. 3 shows the waveforms involved in the synchronous rectification.

Fig. 3A visar flödessignalen från komparatorn. Fig. 3B visar en ström som ligger i fas med spänningen. (Vid en induktionsmotor skulle strömmen typiskt vara 300 ur fas 456 060 relativt spänningen vid full belastning.) En ström i fas _ med spänningen innebär att hela strömmen är reell och effektalstrande. Fig. 3C visar utsignalen från omkoppla- ren arbetande som en synkron likriktare, då förhållandena enligt fig. 3B föreligger. Fig. 3D visar strömvågformen för ett nollbelastningstillstând med strömmen 900 ur fas relativt spänningen. Strömmen i fig. 3D har ingen reell komponent. Fig. 3E visar utsignalen från omkopplaren arbe- tande som en synkron likriktare, då förhållandena enligt fig. 3D föreligger.Fig. 3A shows the flow signal from the comparator. Fig. 3B shows a current which is in phase with the voltage. (In an induction motor, the current would typically be 300 out of phase 456 060 relative to the voltage at full load.) A current in phase _ with the voltage means that the entire current is real and generating power. Fig. 3C shows the output signal of the switch acting as a synchronous rectifier, when the conditions according to Fig. 3B are present. Fig. 3D shows the current waveform of a zero load state with current 900 out of phase relative to voltage. The current in Fig. 3D has no real component. Fig. 3E shows the output signal from the switch operating as a synchronous rectifier, when the conditions according to Fig. 3D are present.

Vid praktisk användning är strömmen ej en ren sinus- våg utan innefattar övertoner, som reducerar noggrannheten hos bestämningarna av den reella strömmen. Den reella ström- komponenten mätt på detta sätt är emellertid tillräckligt noggrann för stabiliseringsändamål. Utsignalen från omkopp- laren 62 passerar genom ett glättningsfilter. Vâgformen i fig. 3B resulterar i en mycket större signal vid utgången hos glättningsfiltret än vågformen enligt fig. 3E. Den reella strömmen passerar sedan genom en förstärkare 70 med enhetsförstärkning, som har en överföringsfunktionLås/(s+LJ), där s är en komplex variabel i Laplace-transformationen och pà är en funktion av frekvensen för den vågform som tillförs förstärkaren. Karakteristikorna hos överföringsfunktionen är sådana, att likströmskomponenten avlägsnas och att ök- ningar av den reella ströminsignalen till överföringsfunk- tionen resulterar i momentana snabba ändringar i utsignalen från överföringsfunktionen. Kretsens 70 utgång är kopplad för att arbeta som en negativ återkoppling för frekvens- ordersignalen. Då strömmen ökar till följd av att belast- ningen ökar på grund av verkan hos den första styrkretsen, kommer den andra styrkretsen att detektera ökningen i den reella strömkomponenten och att utmata en kort puls, som momentant nedtrycker frekvensordern till vågformsgeneratorn.In practical use, the current is not a pure sine wave but includes harmonics which reduce the accuracy of the determinations of the real current. However, the actual current component measured in this way is sufficiently accurate for stabilization purposes. The output signal from switch 62 passes through a smoothing filter. The waveform of Fig. 3B results in a much larger signal at the output of the smoothing filter than the waveform of Fig. 3E. The real current then passes through an amplifier 70 with unit gain, which has a transfer functionLock / (s + LJ), where s is a complex variable in the Laplace transform and p is a function of the frequency of the waveform applied to the amplifier. The characteristics of the transfer function are such that the direct current component is removed and that increases of the real current input signal to the transfer function result in instantaneous rapid changes in the output signal from the transfer function. The output of circuit 70 is connected to act as a negative feedback for the frequency order signal. As the current increases due to the load increasing due to the action of the first control circuit, the second control circuit will detect the increase in the real current component and output a short pulse which momentarily depresses the frequency order of the waveform generator.

Nedtryckning av frekvensinsignalen till funktionsgeneratorn lll' bringar rotorn att snabbt sakta ned något, då belastningen ökar, vilket hindrar motorn från att ta upp vridmomentut j 456 060 omedelbart. En kort nedtryckning av frekvensen under till- stånd med ökande belastning verkar som en negativ återkopp- ling och stabiliserar rotorn mot pendlande oscillationer.Depressing the frequency input signal to the function generator III 'causes the rotor to slow down slightly as the load increases, which prevents the motor from picking up torque immediately. A short depression of the frequency during conditions of increasing load acts as a negative feedback and stabilizes the rotor against oscillating oscillations.

Det inses, att den föregående detaljerade beskriv~ ningen endast är avsedd att illustrera uppfinningen och att många modifikationer kan göras av denna utan avsteg från uppfinningstanken.It will be appreciated that the foregoing detailed description is merely intended to illustrate the invention and that many modifications may be made thereto without departing from the spirit of the invention.

Claims

456 060 10 Patent claim * (1.1

Motor control, arranged to be arranged between an electric energy source (26) and the stator of a multi-phase AC motor (28) for controlling the motor speed, characterized in that it comprises a current-controlled inverter (8) with waveform generating means ( 10) for providing multiphase reference signals, which vary in frequency and amplitude depending on frequency resp. amplitude controller signals, feedback means (18, 20, 22) for providing signals proportional to each of the motor line currents, current control means (12, 14, 16) for comparing each of said reference signals from the waveform generator with a corresponding line current from said feedback means for generating an error signal, which current control means (means, 12, 14, 16) also comprises means for comparing each of said error signals with a hysteresis band for providing pulse width modulated signals for said inverter, so that said error signals remains enclosed within said hysteresis band, and a first control circuit (30) for maintaining the stator voltage of said motor (28) under varying loads, said circuit comprising integrator means (42) for producing a signal proportional to the motor flow from the output voltage of said inverter (8), rectifier means (52) for rectifying said signal, summing means (54) for determining determining the difference between said output signal from said rectifier means and a predetermined flow order signal for generating a flow error signal, and flow control means (56) for effecting amplification of said flow error signal, which error signal is coupled to said amplitude f! control input of said waveform generating means (10), and that the motor control comprises a second control circuit (58) for stabilizing the rotor frequency, which circuit comprises means for determining the real component of the motor current, means (70) for providing a short pulse output signal in response to an increase in the real component of the motor current and summing means (76) for determining the difference between the output signal from said means for producing a short pulse and an operator-ordered frequency signal, which difference is coupled to said frequency control input of said waveform generator (20).

Motor control according to claim 1, characterized in that the second control circuit (58) comprises means for rectifying the output current of the inverter (8) from a third output of said inverter synchronously with the zero crossing of the flow due to the difference between the second and the first of the inverter output voltages, and smoothing filters (68) for smoothing the output signal from said synchronous rectifier, and means (70) for producing a short pulse in response to an increase in the real component of the third output current from the inverter , as a negative feedback signal to the frequency controller.

Motor control according to claims 2 and 3, characterized in that said means for producing a short pulse comprises an operational amplifier (73) with unit gain with a capacitor (71) in series with the connection of said amplifier.