BE1025445B1

BE1025445B1 - Controller system and method for operating a multi-phase switched reluctance machine, and a correction unit

Info

Publication number: BE1025445B1
Application number: BE2017/5545A
Authority: BE
Inventors: Qiong-Zhong Chen; Steven BERVOETS; Gianluca Barbierato
Original assignee: Punch Powertrain Nv
Priority date: 2017-08-04
Filing date: 2017-08-04
Publication date: 2019-03-07
Also published as: BE1025445A1; WO2019025628A1; DE112018003980T5; CN111108680A

Abstract

Het onderhavige document heeft betrekking op een controller systeem voor het bedienen van een meerfasen geschakelde reluctantie machine, omvattende een stator en een rotor, de rotor roteerbaar ten opzichte van de stator. Elke spoel van de stator is behorend bij een fasetrap, zodanig dat elke fasetrap behorend is bij een veelheid spoelen van de stator. Het controller systeem is ingericht voor het bekrachtigen van de fasetrappen door het opeenvolgend toepassen van een fasestroom op elk van de fasetrappen. Voor elke fasetrap wordt de fasestroom toegepast middels: het inschakelen van de fasestroom bij een eerste positie van de contrapool ten opzichte van de statorpool, en het uitschakelen van de fasestroom bij een tweede positie van de contrapool. De controller omvat een koppeldistributie eenheid welke een gewenste koppelopbrengst bepaalt, en een correctie eenheid voor het corrigeren van de bepaalde gewenste koppelopbrengst voor het vrijgeven van het opbouwen van de fasestroom voor het vrijgeven van effectieve levering door de fasetrap van de gewenste koppelopbrengst zoals bepaald door de koppeldistributie eenheid. Het document beschrijft ook een werkwijze.The present document relates to a controller system for operating a multi-phase switched reluctance machine, comprising a stator and a rotor, the rotor rotatable relative to the stator. Each coil of the stator is associated with a phase step, such that each phase step is associated with a plurality of coils of the stator. The controller system is adapted to energize the phase stages by successively applying a phase current to each of the phase stages. For each phase step the phase current is applied by: switching on the phase current at a first position of the counter pole relative to the stator pole, and switching off the phase current at a second position of the counter pole. The controller comprises a torque distribution unit which determines a desired torque output, and a correction unit for correcting the determined desired torque output to release the build-up of the phase current for releasing effective delivery by the phase stage of the desired torque output as determined by the link distribution unit. The document also describes a method.

Description

Controller systeem en werkwijze voor het bedienen van een meerfasen geschakelde reluctantie machine, en een correctie eenheid.Controller system and method for operating a multi-phase switched reluctance machine, and a correction unit.

Gebied van de uitvindingFIELD OF THE INVENTION

De onderhavige uitvinding is gericht op een controller systeem voor het bedienen van een meerfasen geschakelde reluctantie machine, waarbij de meerfasen geschakelde reluctantie machine een stator omvat omvattende een veelheid spoelen en stator polen waarin de stator polen de kernen vormen van de spoelen, en een rotor omvattende een veelheid contrapolen voor het wisselwerken met de stator polen voor het toepassen van een reluctantiekoppel op de rotor, waarbij de rotor roteerbaar is ten opzichte van de stator, waarbij de spoelen behoren bij een veelheid fasetrappen van de meerfasen geschakelde reluctantie machine, zodanig dat elke spoel van de stator behorend is bij een fasetrap, waarbij elke fasetrap daardoor behorend is bij een of meerdere van de veelheid spoelen van de stator; waarbij het controller systeem is ingericht voor het bekrachtigen van de fasetrappen door opeenvolgend toepassen van een fasestroom op elk van de fasetrappen respectievelijk, voor het toepassen van het reluctantiekoppel op de rotor, en waarbij voor elke fasetrap de fasestroom wordt toegepast middels: het inschakelen van de fasestroom bij een eerste positie van een contrapool ten opzichte van een stator pool van de fasetrap, en het uitschakelen van de fasestroom bij een tweede positie van de contrapool ten opzichte van de stator pool van de fasetrap; waarbij het controller systeem verder een koppeldistributie eenheid omvat ingericht voor het voor elke fase bepalen van een gewenste koppelopbrengst die dient te worden geleverd door de fasetrap, waarbij de koppeldistributie eenheid een uitgang heeft voor het verschaffen van de bepaalde gewenste koppelopbrengst voor deThe present invention is directed to a controller system for operating a multi-phase switched reluctance machine, the multi-phase switched reluctance machine comprising a stator comprising a plurality of coils and stator poles in which the stator poles form the cores of the coils, and a rotor comprising a plurality of contra poles for interacting with the stator poles for applying a reluctance torque to the rotor, the rotor being rotatable with respect to the stator, the coils belonging to a plurality of phase stages of the multi-phase switched reluctance machine, such that each coil the stator is associated with a phase step, with each phase step thereby associated with one or more of the plurality of coils of the stator; wherein the controller system is arranged for energizing the phase stages by successively applying a phase current to each of the phase stages, respectively, for applying the reluctance torque to the rotor, and wherein for each phase stage the phase current is applied by: switching on the phase current at a first position of a counter pole relative to a stator pole of the phase stage, and switching off the phase current at a second position of the counter pole relative to the stator pole of the phase stage; wherein the controller system further comprises a coupling distribution unit adapted to determine for each phase a desired coupling output to be supplied by the phase stage, the coupling distribution unit having an output for providing the determined desired coupling output for the

BE2017/5545 respectievelijke fasetrap. De uitvinding is verder gericht op een werkwijze voor het bedienen van een meerfasen geschakelde reluctantie machine.BE2017 / 5545 respective phase step. The invention is further directed to a method for operating a multi-phase switched reluctance machine.

AchtergrondBackground

Deze beschreven uitvinding heeft betrekking op de sturing van geschakelde reluctantie (SR) motoren, en meer in het bijzonder op een predictieve fasestroomopbouw werkwijze om het koppelrimpel-vrije toepasbare bereik van de pulsbreedte-modulatie (PWM) gebaseerde directe momentane koppelregeling (DITC), i.e. PWM-DITC, uit te breiden.This described invention relates to the control of switched reluctance (SR) motors, and more particularly to a predictive phase current build-up method for the torque ripple-free applicable range of pulse width modulation (PWM) based instantaneous torque control (DITC), ie PWM-DITC, expandable.

De DITC strategie met hysterese sturing voor SR motoren werd oorspronkelijk gepubliceerd door Robert B. Inderka et al. in “DITC-direct instantaneous torque control of switched reluctance drives”, IEEE Transactions on Industry Applications (Volume: 39, Issue: 4, juli-aug. 2003), en daarna werd het verder ontwikkeld als PWM-gebaseerde DITC-strategie door Christoph R. Neuhaus et al. zoals gepubliceerd in “Predictive PWMbased direct instantaneous torque control of switched reluctance drives”; 37th IEEE Power Electronics Specialist Conference, 2006 (PESC ‘06), 18-22 juni 2006. Het is closed-loop sturing van het elektromagnetische koppel gebruik makende van de feedback van de koppelschatting berekend op basis van opzoektabellen (LUTs). Er is een mechanisme om het gevraagde koppel over twee aangrenzende fasen te verdelen in geval dat ze beiden effectief worden. De fase die pas actief wordt, wordt de inkomende fase genoemd, terwijl de fase die pas zal uitfaseren de uitgaande fase wordt genoemd. De inkomende fase heeft standaard een hogere prioriteit dan de uitgaande fase, wat betekent dat de inkomende fase het gevraagde koppel zal leveren, tenzij één van de volgende twee uitzonderingen optreedt: het gevraagde koppel ligt buiten het geschatte bereik van een haalbaar koppel dat mogelijk kan worden geleverd door de inkomende fase; het geschatte koppel in de uitgaande fase in de komende tijdstap kan niet verminderen tot nul. In één van de bovenstaande twee uitzonderingen zal de koppeldistributiestrategieThe DITC strategy with hysteresis control for SR engines was originally published by Robert B. Inderka et al. In "DITC-direct instantaneous torque control or switched reluctance drives", IEEE Transactions on Industry Applications (Volume: 39, Issue: 4, July-) Aug. 2003), and then it was further developed as a PWM-based DITC strategy by Christoph R. Neuhaus et al. as published in "Predictive PWM based direct instantaneous torque control or switched reluctance drives"; 37th IEEE Power Electronics Specialist Conference, 2006 (PESC "06), June 18-22, 2006. It is closed-loop control of the electromagnetic torque using feedback from the torque estimate calculated based on look-up tables (LUTs). There is a mechanism to divide the requested torque over two adjacent phases in case they both become effective. The phase that only becomes active is called the incoming phase, while the phase that will only phase out is called the outgoing phase. The incoming phase has a higher priority by default than the outgoing phase, which means that the incoming phase will deliver the requested torque, unless one of the following two exceptions occurs: the requested torque is outside the estimated range of a feasible torque that can become possible delivered by the incoming phase; the estimated torque in the outgoing phase in the coming time step cannot be reduced to zero. In one of the above two exceptions, the link distribution strategy

BE2017/5545 dienovereenkomstig het koppelverzoek opnieuw berekenen voor deze twee aangrenzende fasen.BE2017 / 5545 accordingly recalculate the matching request for these two adjacent phases.

De inkomende fase wordt zodanig gestuurd dat het koppel steeds in dezelfde richting als het gevraagde koppel wordt geleverd, teneinde het in de uitgaande fase geleverde koppel niet tegen te werken. Om die reden wordt toegelaten dat de fasestroom toeneemt zodra de betreffende inkomende fase in staat is koppel te leveren in de gevraagde richting. De DITC-strategie heeft geleid tot een aanzienlijke verbetering van de motorprestatie in termen van het minimaliseren van koppelrimpel, in het bijzonder bij lage en gemiddelde snelheden. Bij hogere snelheden treedt er echter nog steeds koppelrimpel op in PWM-DITC gecontroleerde SR motoren. Dit komt doordat de achterste elektromagnetische kracht (EMF) evenredig is met de rotorsnelheid, terwijl de tijd voor het opbouwen van de fasestroom omgekeerd evenredig is met de rotorsnelheid. Derhalve kan bij lage snelheden de fasestroom gemakkelijk worden opgebouwd tot een gerichte waarde ten opzichte van de rotorpositie. Echter, bij hogere snelheden kan de gerichte fasestroom niet meer gemakkelijk gevolgd worden. Hoewel het bovenstaande is beschreven onder verwijzing naar geschakeld reluctantie motoren, komt het probleem ook voor bij SR generatoren.The incoming phase is controlled so that the torque is always supplied in the same direction as the requested torque, so as not to counteract the torque delivered in the outgoing phase. For that reason, it is allowed that the phase current increases as soon as the relevant incoming phase is able to supply torque in the requested direction. The DITC strategy has led to a significant improvement in engine performance in terms of minimizing torque ripple, particularly at low and medium speeds. At higher speeds, however, torque ripple still occurs in PWM-DITC controlled SR motors. This is because the rear electromagnetic force (EMF) is proportional to the rotor speed, while the time for building up the phase current is inversely proportional to the rotor speed. Therefore, at low speeds, the phase current can easily be built up to a targeted value with respect to the rotor position. However, at higher speeds, the targeted phase current can no longer be easily followed. Although the above has been described with reference to switched reluctance motors, the problem also occurs with SR generators.

Samenvatting van de uitvindingSummary of the invention

Het is een doel van de onderhavige uitvinding om een oplossing te bieden voor de hierboven beschreven nadelen die worden ondervonden in pulsbreedte-modulatie gebaseerde directe momentane koppelregelingsbediende geschakelde reluctantie motoren of generatoren, en om een controller systeem en werkwijze te verschaffen welke het mogelijk maakt om koppelrimpel verder te verminderen bij hogere rotor snelheden.It is an object of the present invention to provide a solution to the disadvantages described above that are encountered in pulse width modulation based instantaneous torque control operated switched reluctance motors or generators, and to provide a controller system and method that allows torque ripple further reduce at higher rotor speeds.

Hiertoe wordt hierbij een controller systeem voorzien voor het bedienen van een meerfasen geschakelde reluctantie machine, de meerfasenFor this purpose a controller system is provided for operating a multi-phase switched reluctance machine, the multi-phase

BE2017/5545 geschakelde reluctantie machine omvattende een stator omvattende een veelheid spoelen en stator polen waarin de stator polen de kernen vormen van de spoelen, en een rotor omvattende een veelheid contrapolen voor het wisselwerken met de stator polen voor het toepassen van een reluctantiekoppel op de rotor, waarbij de rotor roteerbaar is ten opzichte van de stator, waarbij de spoelen behoren bij een veelheid fasetrappen van de meerfasen geschakelde reluctantie machine, zodanig dat elke spoel van de stator behorend is bij één fasetrap, waarbij elke fasetrap daardoor behorend is bij een of meerdere van de veelheid spoelen van de stator; waarin het controller systeem is ingericht voor het bekrachtigen van de fasetrappen door het opeenvolgend toepassen van een fasestroom op elk van de fasetrappen respectievelijk, voor het toepassen van het reluctantiekoppel op de rotor, en waarin voor elke fasetrap de fasestroom wordt toegepast middels: het inschakelen van de fasestroom bij een eerste positie van de contrapool ten opzichte van de stator pool van de fasetrap, en het uitschakelen van de fasestroom bij een tweede positie van de contrapool ten opzichte van de stator pool van de fasetrap, het controller systeem verder omvattende een koppeldistributie eenheid ingericht voor het voor elke fasetrap bepalen van een gewenste koppelopbrengst die dient te worden geleverd door de fasetrap, waarbij de koppeldistributie eenheid een uitgang heeft voor het verschaffen van de bepaalde gewenste koppelopbrengst voor de respectievelijke fasetrap; waarin het controller systeem verder omvat een correctie eenheid welke samenwerkt met de koppeldistributie eenheid voor het ontvangen van de bepaalde gewenste koppelopbrengst voor de respectievelijke fasetrap, waarbij de correctie eenheid een ingang omvat voor het ontvangen van huidige positiegegevens die indicatief zijn voor een huidige positie van de contrapool ten opzichte van de stator pool van de respectievelijk fasetrap, en waarin de correctie eenheid is ingericht voor het corrigeren van de bepaalde gewenste koppelopbrengst voor de respectievelijke fasetrap voor het verschaffen van een gecorrigeerdeBE2017 / 5545 switched reluctance machine comprising a stator comprising a plurality of coils and stator poles in which the stator poles form the cores of the coils, and a rotor comprising a plurality of contra poles for interacting with the stator poles for applying a reluctance torque to the rotor , wherein the rotor is rotatable with respect to the stator, the coils belonging to a plurality of phase stages of the multi-phase reluctance machine, such that each coil of the stator is associated with one phase stage, each phase stage thereby associated with one or more from the plurality of coils of the stator; wherein the controller system is arranged for energizing the phase stages by successively applying a phase current to each of the phase stages, respectively, for applying the reluctance torque to the rotor, and wherein for each phase stage the phase current is applied by: the phase current at a first position of the counter pole relative to the stator pole of the phase stage, and switching off the phase current at a second position of the counter pole relative to the stator pole of the phase stage, the controller system further comprising a coupling distribution unit adapted to determine a desired torque output to be supplied by the phase stage for each phase step, the coupling distribution unit having an output for providing the determined desired torque output for the respective phase step; wherein the controller system further comprises a correction unit which cooperates with the torque distribution unit to receive the determined desired torque output for the respective phase stage, the correction unit comprising an input for receiving current position data indicative of a current position of the contra-pole to the stator pole of the respective phase stage, and wherein the correction unit is adapted to correct the determined desired torque output for the respective phase stage to provide a corrected

BE2017/5545 gewenste koppelopbrengst behorend bij genoemde huidige positie van de contrapool ten opzichte van de stator pool, voor het vrijgeven van het opbouwen van de fasestroom door de respectievelijke fasetrap voor het vrijgeven van effectieve levering door de fasetrap van de gewenste koppelopbrengst zoals bepaald door de koppeldistributie eenheid.BE2017 / 5545 desired torque output associated with said current position of the counter pole relative to the stator pole, for releasing the build-up of the phase current through the respective phase stage for releasing effective delivery by the phase stage of the desired torque output as determined by the link distribution unit.

Onderliggende de onderhavige uitvinding is het inzicht dat een bepaalde mate van tegenwerking van het door de uitgaande fase geleverde koppel, door de vroege opbouw van de fasestroom in de inkomende fase, kan worden gebruikt voor het voorkomen van een koppeldip bij commutatie van de fasen. Om een hoger koppel te kunnen uitvoeren, moet de fasestroom hoog genoeg worden opgebouwd voordat het naar het effectieve koppelopwekkingsgebied gaat. Indien nodig wordt de fase zelfs voordat het de ongewijzigde positie bereikt in werking gesteld. Zodus is een kleine hoeveelheid negatief koppel toegestaan als een afweging voor het opbouwen van de fasestroom. Het voordeel is dat wanneer de rotor het gebied met effectieve koppelopwekking benadert, meer koppel wordt geëxtraheerd door een hogere fasestroom. Door vroegtijdige opbouw van de fasestroom in de inkomende fase, i.e. voorafgaand aan de huidige rotorpositie van 180° elec ten opzichte van de inkomende fase (i.e. 180° elec is de positie in elektrische schaal waarbij de stator pool van de genoemde fasetrap precies in het midden tussen twee opeenvolgende contrapolen van de rotor is gelegen: i.e. de ongewijzigde positie), kan de fasestroom vroeg genoeg opbouwen om voldoende koppelopbrengst te verschaffen om een koppeldip te voorkomen bij commutatie van fasen. Voorafgaand aan de rotorpositie 180° elec hierboven beschreven, wordt het tegenwerkingseffect van de inkomende fase gecompenseerd door de uitgaande fase; na de rotorpositie 180° elec wordt, door de vroege opgebouwde fasestroom, het koppel van de inkomende fase snel opgebouwd en kan dus de koppeldip van de uitgaande fase compenseren. Als gevolg wordt de koppeldip tijdens commutatie vermeden in het totale koppel samengevat uit alle fasen. Hiermee wordt toegelaten omThe present invention is based on the insight that a certain degree of opposition of the torque supplied by the outgoing phase, due to the early build-up of the phase current in the incoming phase, can be used to prevent a coupling dip upon commutation of the phases. To be able to perform a higher torque, the phase current must be built up high enough before it goes to the effective torque generation area. If necessary, the phase is initiated even before it reaches the unchanged position. Thus, a small amount of negative torque is permitted as a consideration for building up the phase current. The advantage is that when the rotor approaches the area with effective torque generation, more torque is extracted by a higher phase current. By early build-up of the phase current in the incoming phase, ie prior to the current rotor position of 180 ° elec relative to the incoming phase (ie 180 ° elec is the position in electric scale at which the stator pole of said phase stage is exactly in the middle located between two consecutive contra poles of the rotor: ie the unchanged position, the phase current can build up early enough to provide sufficient coupling yield to prevent a coupling dip upon phase commutation. Prior to the 180 ° elec rotor position described above, the opposing effect of the incoming phase is compensated by the outgoing phase; after the rotor position 180 ° elec, due to the early built-up phase current, the torque of the incoming phase is quickly built up and can therefore compensate for the coupling dip of the outgoing phase. As a result, the torque dip during commutation is avoided in the total torque summarized from all phases. Allows to

BE2017/5545 de SR motor te bedienen om vrij van koppelrimpel te werken bij veel hogere rotor snelheden, door de additionele tijd beschikbaar voor fasestroomopbouw tijdens commutatie.BE2017 / 5545 operate the SR motor to operate without torque ripple at much higher rotor speeds, due to the additional time available for phase current build-up during commutation.

In overeenstemming met sommige uitvoeringsvormen is het controller systeem een gesloten lussysteem, en waarbij het controller systeem een bewakingseenheid omvat ingericht voor het ontvangen van gegevens die indicatief zijn voor een of meerdere operationele parameters van de geschakelde reluctantie machine. Op basis van de operationele parameters kan de controller koppeldistributie uitvoeren en de correctie eenheid voorzien van invoer voor het corrigeren van de bepaalde gewenste koppelopbrengst voor de respectievelijke fasetrap. In overeenstemming met sommige van deze uitvoeringsvormen omvatten de een of meerdere operationele parameters ten minste één element van een groep die omvat: een werkelijke fasestroom toegepast op een of meerdere van de fasetrappen, een rotorhoekpositie van de rotor ten opzichte van de stator, een rotatiesnelheid van de rotor, of een DC-spanningsniveau beschikbaar voor de stroomvoorziening.In accordance with some embodiments, the controller system is a closed loop system, and wherein the controller system comprises a monitoring unit adapted to receive data indicative of one or more operational parameters of the switched reluctance machine. Based on the operational parameters, the controller can perform torque distribution and provide the correction unit with input for correcting the determined desired torque output for the respective phase step. In accordance with some of these embodiments, the one or more operational parameters comprise at least one element of a group comprising: an actual phase current applied to one or more of the phase stages, a rotor angular position of the rotor relative to the stator, a rotational speed of the rotor, or a DC voltage level available for the power supply.

Verder is volgens bepaalde uitvoeringsvormen het controller systeem ingericht voor het voorzien van de correctie eenheid met gegevens die indicatief zijn van de eerste positie (θ_οη) en de tweede positie (0_off) voor de respectievelijke fasetrap. De controller voorziet verder de huidige positie van de rotor (0_phN), of levert ten minste data of een signaal van waaruit de huidige rotorpositie kan worden verkregen. Dergelijke positie-informatie (θοη, 0off, 0_PhN) kan voor de respectievelijke fase worden voorzien in termen van een elektrische fasehoek, i.e. het aangeven van de relatieve positie van de contrapool van de rotor tussen twee opeenvolgende stator polen van een enkele fase. Een elektrische fasehoek van 0° elec geeft een uitgelijnde positie aan tussen een contrapool van de rotor en een stator pool van de respectievelijke fase. Een elektrische fasehoek van 180° elec komt overeen met de niet-uitgelijnde positie, waarbij de stator pool van een fasetrapFurthermore, the controller system is adapted in accordance with certain embodiments, for providing the correction unit with data that are indicative of the first position _(θ οη) and the second position (0 _o ff) for the respective phase stage. The controller further provides the current position of the rotor (0 _p hN), or supplies at least data or a signal from which the current rotor position can be obtained. Such position information (θοη, 0off, 0 _P h N) can be used for the respective phase are provided in terms of an electrical phase angle, ie, to indicate the relative position of the counter-pole of the rotor between two consecutive stator poles of a single phase. An electric phase angle of 0 ° elec indicates an aligned position between a counter pole of the rotor and a stator pole of the respective phase. An electric phase angle of 180 ° elec corresponds to the non-aligned position, where the stator is pole of a phase stage

BE2017/5545 precies in het midden tussen twee contrapolen van de rotor ligt, zoals eerder hierboven beschreven. Een elektrische positie van 360° elec geeft een uitgelijnde positie aan met een volgende contrapool van de rotor uitgelijnd met de stator pool van de respectievelijke fase. De eerste en tweede positie van de fase, i.e. de inschakel- en uitschakelposities kunnen afhankelijk zijn van ten minste een van de een of meerdere operationele parameters. Derhalve zal, op basis van de huidige condities, een optimale eerste of tweede positie van de rotor voor respectievelijk het in- of uitschakelen van de stator polen van een fase worden bepaald door het controller systeem. Hoe de inschakel- en uitschakelhoeken kunnen worden bepaald, hangt af van optimalisatie. Bijvoorbeeld kan de inschakelhoek worden geoptimaliseerd met inachtneming van bijvoorbeeld koppelrimpel, efficiëntie en geluid (reflectie van radiale kracht). De uitschakelhoek kan bijvoorbeeld worden vastgelegd als 360° elec voor het aandrijven en 180° elec voor het genereren.BE2017 / 5545 lies exactly in the middle between two contra poles of the rotor, as described earlier above. An electrical position of 360 ° elec indicates an aligned position with a subsequent counter pole of the rotor aligned with the stator pole of the respective phase. The first and second position of the phase, i.e. the switch-on and switch-off positions, may depend on at least one of the one or more operational parameters. Therefore, based on the current conditions, an optimum first or second position of the rotor for respectively turning on or off the stator poles of a phase will be determined by the controller system. How the switch-on and switch-off angles can be determined depends on optimization. For example, the switch-on angle can be optimized taking into account, for example, torque ripple, efficiency and noise (reflection of radial force). The switch-off angle can, for example, be defined as 360 ° elec for driving and 180 ° elec for generating.

In overeenstemming met sommige van deze uitvoeringsvormen, omvat het controller systeem een data opslag of is het controller systeem communicatief verbonden daarmee, waarbij de data opslag een opzoektabel omvat voor het associëren van ten minste een van de een of meer operationele parameters met een of meer van de eerste en tweede positie. De opzoektabel kan vooraf opgeslagen worden in een geheugen of op andere wijze toegankelijk zijn voor het controller systeem. Een dergelijke opzoektabel kan vooraf bepaald zijn voor motor (of generator) tijdens een initialisatieproces, waarbij de operationele condities die overeenstemmen met de operationele parameters worden geassocieerd met optimale inschakel- en uitschakelhoeken voor het minimaliseren van koppelrimpel.In accordance with some of these embodiments, the controller system comprises a data storage or the controller system is communicatively connected thereto, the data storage comprising a look-up table for associating at least one of the one or more operational parameters with one or more of the first and second position. The look-up table can be pre-stored in a memory or otherwise accessible to the controller system. Such a look-up table may be predetermined for motor (or generator) during an initialization process, the operational conditions corresponding to the operational parameters being associated with optimum switch-on and switch-off angles for minimizing torque ripple.

In overeenstemming met verschillende uitvoeringsvormen van de uitvinding, is de koppeldistributie eenheid ingericht voor het bepalen van de gewenste koppelopbrengsten welke dienen te worden geleverd door aangrenzende fasetrappen wanneer de contrapool beweegt vanuit een eersteIn accordance with various embodiments of the invention, the coupling distribution unit is adapted to determine the desired coupling yields to be supplied by adjacent phase stages when the counter pole moves from a first

BE2017/5545 van de aangrenzende fasetrappen naar een tweede van de aangrenzende fasetrappen. De koppeldistributie eenheid in dergelijke uitvoeringsvormen is ingericht voor het verschaffen van een eerste gewenste koppelopbrengst voor de eerste van de aangrenzende fasetrappen en een tweede gewenste koppelopbrengst voor de tweede van de aangrenzende fasetrappen. De correctie eenheid is ingericht voor het corrigeren van ten minste een van de eerste of tweede gewenste koppelopbrengsten. In deze uitvoeringsvormen kan een gewenste koppelopbrengst voor elk van de twee of beide van de aangrenzende fasetrappen worden gecorrigeerd.BE2017 / 5545 from the adjacent phase stages to a second of the adjacent phase stages. The coupling distribution unit in such embodiments is arranged to provide a first desired coupling yield for the first of the adjacent phase stages and a second desired coupling yield for the second of the adjacent phase stages. The correction unit is adapted to correct at least one of the first or second desired torque yields. In these embodiments, a desired torque output for each of the two or both of the adjacent phase stages can be corrected.

In overeenstemming met sommige uitvoeringsvormen van de uitvinding, is de meerfasen geschakelde reluctantie machine er ten minste een van een geschakelde reluctantie motor of een geschakelde reluctantie generator.In accordance with some embodiments of the invention, the multi-phase switched reluctance machine is at least one of a switched reluctance motor or a switched reluctance generator.

De uitvinding verschaft in overeenstemming met een tweede aspect daarvan een correctie eenheid voor gebruik in een controller systeem volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de correctie eenheid is ingericht om samen te werken met een koppeldistributie eenheid voor het ontvangen van een bepaalde gewenste koppelopbrengst voor een fasetrap, waarbij de correctie eenheid een invoer omvat voor het ontvangen van een huidige positiedata indicatief voor een huidige positie van ten minste een contrapool relatief ten opzichte van een statorpool van een fasetrap, en waarin de correctie eenheid is ingericht voor het corrigeren van de bepaalde gewenste koppelopbrengst voor de fasetrap voor het verschaffen van de gecorrigeerde gewenste koppelopbrengst behorend bij de huidige positie van de contrapool ten opzichte van de statorpool, voor het vrijgeven van opbouw van de fasestroom door de fasetrap voor het vrijgeven van effectieve levering door de fasetrap van de gewenste koppelopbrengst zoals bepaald door de koppeldistributie eenheid.The invention provides, in accordance with a second aspect thereof, a correction unit for use in a controller system according to any of the preceding claims, wherein the correction unit is adapted to cooperate with a coupling distribution unit for receiving a determined desired coupling output for a phase step, wherein the correction unit comprises an input for receiving a current position data indicative of a current position of at least one counter pole relative to a stator pole of a phase step, and wherein the correction unit is adapted to correct the determined desired phase stage torque output for providing the corrected desired torque output associated with the current position of the counter pole relative to the stator pole, for releasing phase current build-up by the phase stage for releasing effective delivery through the phase stage of the desired torque output like that Is determined by the link distribution unit.

De uitvinding verschaft in overeenstemming met een tweede aspect daarvan een werkwijze voor het beheren van de werking van een meerfasenThe invention provides, in accordance with a second aspect thereof, a method for managing the operation of a multi-phase

BE2017/5545 geschakelde reluctantie machine, de meerfasen geschakelde reluctantie machine omvattende een stator omvattende een veelheid spoelen en statorpolen waarin de statorpolen de kernen vormen van de spoelen, en een rotor omvattende een veelheid contrapolen voor wisselwerking met de statorpolen voor het toepassen van een reluctantiekoppel op de rotor, waarbij de rotor roteerbaar is ten opzichte van de stator, waarbij de spoelen behoren bij een veelheid fasetrappen van de meerfasen geschakelde reluctantie machine zodanig dat elke spoel van de stator behorend is bij één fasetrap, zodat elke fasetrap daardoor behorend is bij een of meer van de veelheid spoelen van de stator; de werkwijze omvattende de stappen van: het bekrachtigen, door een controller systeem, van de fasetrappen door het opeenvolgend toepassen van een fasestroom op elk van de fasetrappen respectievelijk voor het toepassen van de reluctantiekoppel op de rotor, waarin voor elke fasetrap de fasestroom wordt toegepast middels: het inschakelen van de fasestroom bij een eerste positie van de contrapool ten opzichte van de statorpool van de fasetrap, en het uitschakelen van de fasestroom bij een tweede positie van de contrapool ten opzichte van de statorpool van de fasentrap; het voor ten minste een fasetrap van de fasetrappen, met behulp van een koppeldistributie eenheid, bepalen van een gewenste koppelopbrengst welke dient te worden geleverd door de ten minste ene fasetrap, en het verschaffen van de bepaalde gewenste koppelopbrengst voor de respectievelijke fasetrap aan een correctie eenheid; het ontvangen, door de correctie eenheid, van de bepaalde gewenste koppelopbrengst voor de respectievelijke fasetrap en huidige positiegegevens indicatief voor een huidige positie van de contrapool ten opzichte van de statorpool van de respectievelijke fasetrap; en het corrigeren, door de correctie eenheid, van de bepaalde gewenste koppelopbrengst voor de respectievelijke fasetrap voor het verschaffen van een gecorrigeerde gewenste koppelopbrengst behorend bij de huidige positie van de contrapool ten opzichte van de statorpool, voor het vrijgeven vanBE2017 / 5545 switched reluctance machine, the multi-phase switched reluctance machine comprising a stator comprising a plurality of coils and stator poles in which the stator poles form the cores of the coils, and a rotor comprising a plurality of contra poles for interacting with the stator poles for applying a reluctance couple to the rotor, the rotor being rotatable with respect to the stator, the coils belonging to a plurality of phase stages of the multi-phase reluctance machine such that each coil of the stator is associated with one phase stage, so that each phase stage is thereby associated with one or more of the plurality of coils of the stator; the method comprising the steps of: energizing, by a controller system, the phase stages by successively applying a phase current to each of the phase stages or applying the reluctance torque to the rotor, wherein for each phase stage the phase current is applied by : switching on the phase current at a first position of the counter pole relative to the stator pole of the phase stage, and switching off the phase current at a second position of the counter pole with respect to the stator pole of the phase stage; determining at least one phase step of the phase steps, with the aid of a coupling distribution unit, a desired coupling yield to be supplied by the at least one phase step, and providing the determined desired coupling yield for the respective phase step to a correction unit ; receiving, by the correction unit, the determined desired torque output for the respective phase stage and current position data indicative of a current position of the counter pole relative to the stator pole of the respective phase stage; and correcting, by the correction unit, the determined desired torque output for the respective phase stage to provide a corrected desired torque output associated with the current position of the counter pole relative to the stator pole, for releasing

BE2017/5545 opbouw van de fasestroom door de respectievelijke fasetrap voor het vrijgeven van het effectief leveren door de fasetrap van de gewenste koppelopbrengst zoals bepaald door de koppeldistributie eenheid.BE2017 / 5545 Construction of the phase current through the respective phase stage for releasing the effective delivery by the phase stage of the desired torque output as determined by the torque distribution unit.

Korte beschrijving van de tekeningenBrief description of the drawings

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van bepaalde specifieke uitvoeringsvormen daarvan, waarbij verwijzen wordt naar de bijgaande tekeningen. De gedetailleerde beschrijving verschaft voorbeelden van mogelijke implementaties van de uitvinding, maar moet niet beschouwd worden als het beschrijven van de enige uitvoeringsvormen die onder de beschermingsomvang vallen. De reikwijdte van de uitvinding wordt gedefinieerd in de conclusies, en de beschrijving dient als illustratief te worden beschouwd zonder beperkend te zijn op de uitvinding. In de tekeningen illustreert:The invention will be further elucidated with reference to certain specific embodiments thereof, wherein reference is made to the accompanying drawings. The detailed description provides examples of possible implementations of the invention, but is not to be construed as describing the only embodiments that fall within the scope of protection. The scope of the invention is defined in the claims, and the description is to be considered as illustrative without being restrictive of the invention. In the drawings:

Figuur 1 schematisch een gesloten lus controller systeem volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding voor het sturen van een geschakelde reluctantie (SR) motor;Figure 1 schematically a closed loop controller system according to an embodiment of the invention for controlling a switched reluctance (SR) motor;

Figuur 2 schematisch een conventionele koppeldistributie eenheid;Figure 2 shows schematically a conventional coupling distribution unit;

Figuur 3 schematisch een koppeldistributie eenheid volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;Figure 3 schematically a link distribution unit according to an embodiment of the present invention;

Figuur 4 een hoekconventie voor een voorwaartse en achterwaartse richting van een geschakelde reluctantie motor;Figure 4 is an angular convention for a forward and backward direction of a switched reluctance motor;

Figuur 5 schematisch voor een geschakelde reluctantie generator, de stroom, het fase koppel en de totale koppelgolfvormen versus elektrische positie met en zonder een predictieve stroomopbouw mechanisme;Figure 5 shows diagrammatically for a switched reluctance generator, the current, the phase torque and the total torque waveforms versus electrical position with and without a predictive current building mechanism;

Figuren 6 en 7, welke grafieken zijn, de toepasselijke operationele bereiken voor een SR motor met en zonder predictieve fasestroomopbouw.Figures 6 and 7, which are graphs, are the applicable operational ranges for an SR motor with and without predictive phase current structure.

Gedetailleerde beschrijvingDetailed description

BE2017/5545BE2017 / 5545

Een gesloten lus controller systeem 1 voor het sturen van een geschakelde reluctantie (SR) motor 3 is schematisch geïllustreerd in figuur 1. DC bus spanning en fasestroom spanningen van elk van de respectievelijke fasetrappen van de geschakelde reluctantie (SR) motor 3 worden gemeten en voorzien aan meet- en schattingselement 5. Meting- en schattingselement 5 ontvangt ook het rotorpositiesignaal, dat bijvoorbeeld kan worden verkregen met behulp van een positie-encoder (niet getoond) in de SR motor 3. Uit de verkregen fasestromen en de rotorpositie, kan de fluxkoppeling van elke fase van de motor 3 worden geschat.A closed loop controller system 1 for controlling a switched reluctance (SR) motor 3 is schematically illustrated in Figure 1. DC bus voltage and phase current voltages of each of the respective phase stages of the switched reluctance (SR) motor 3 are measured and provided to measurement and estimation element 5. Measurement and estimation element 5 also receives the rotor position signal, which can for example be obtained with the aid of a position encoder (not shown) in the SR motor 3. From the obtained phase currents and the rotor position, the flux coupling can of each phase of the motor 3 are estimated.

De geschatte fluxkoppelingen 8-4, de positie van de rotor 8-3, en de gemeten fasestromen 8-1 en DC bus spanning 8-2 worden doorgegeven aan de koppel schattingseenheid 7. De koppel schattingseenheid 7 wordt gebruikt om het bereik van het leverbare fase koppel van de betreffende fase te voorspellen. Koppel-schattingseenheid 7 kan een algoritme en/of een opzoektabel toepassen van een geheugen (niet getoond) of een andere gegevensopslag (niet getoond).The estimated flux couplings 8-4, the position of the rotor 8-3, and the measured phase currents 8-1 and DC bus voltage 8-2 are transmitted to the torque estimation unit 7. The torque estimation unit 7 is used to measure the range of deliverable predict the phase torque of the relevant phase. Link estimation unit 7 can apply an algorithm and / or a look-up table of a memory (not shown) or another data storage (not shown).

De geschatte fase koppelwaarden 10 worden verschaft aan de koppeldistributie eenheid 15, welke ook de referentie koppelwaarde 12 ontvangt. De koppeldistributie eenheid 15 wordt hieronder nader toegelicht. Bij de uitgang van de koppeldistributie eenheid 15 worden de referentie fase koppelwaarden 27 en 29 voor de respectievelijke fasetrappen aan een referentie fase fluxkoppeling besturingseenheid 17 verschaft. De referentie fase fluxkoppeling besturingseenheid 17 berekent de referentie fase fluxkoppelingswaarden 20 voor de respectievelijke fasetrappen, en vergelijker 18 bepaalt het verschil Δψ_ρύ tussen de referentie fase fluxkoppeling en de geschatte fase fluxkoppeling 8-4. Dit verschil Δψρύ, samen met de DC bus spanning 8-2 en fasestroom 8-1, wordt doorgegeven aan de pulsbreedte modulator (PWM) 19 voor het bepalen van een PWM-werkcyclus, die wordt doorgegeven als een ingangssignaal B_swnaar de vermogensomzetter 4 voor het aandrijven van de SR motor 3. InThe estimated phase coupling values 10 are provided to the coupling distribution unit 15, which also receives the reference coupling value 12. The link distribution unit 15 is further explained below. At the output of the coupling distribution unit 15, the reference phase coupling values 27 and 29 for the respective phase stages are provided to a reference phase flux coupling control unit 17. The reference phase flux coupling control unit 17 calculates the reference phase flux coupling values 20 for the respective phase stages, and comparator 18 determines the difference Δψ _ρ ύ between the reference phase flux coupling and the estimated phase flux coupling 8-4. This difference Δψρύ, together with the DC bus voltage 8-2 and phase current 8-1, is passed to the pulse width modulator (PWM) 19 for determining a PWM duty cycle, which is passed as an input signal B _sw to the power converter 4 for driving the SR motor 3. In

BE2017/5545 feite is het verschilsignaal Δψ_ρύ een uitgang van het controller systeem 1 en is het indicatief voor een verschil tussen de gewenste hoeveelheid fase fluxkoppeling en de werkelijke huidige (i.e. geschatte) fase fluxkoppeling 8-4. Op basis van dit verschil is het PWM-signaal B_swingesteld om de vermogensomvormer 4 te sturen.BE2017 / 5545 In fact, the difference signal Δψ _ρ ύ is an output from the controller system 1 and is indicative of a difference between the desired amount of phase flux coupling and the actual current (ie estimated) phase flux coupling 8-4. Based on this difference, the PWM signal B _{sw is} set to control the power inverter 4.

Figuur 2 illustreert een conventionele koppeldistributie eenheid 115. De conventionele koppeldistributie eenheid 115 in een conventioneel controller systeem kan in dezelfde positie zijn als de koppeldistributie eenheid 15 (figuur 1) in de onderhavige uitvinding, i.e. volgend koppel schattingseenheid 7 in de gesloten lus. Het koppeldistributie eenheid 115 ontvangt de geschatte koppelwaarden 10-1 en 10-2. Zoals geïllustreerd in figuur 2, is de geschatte koppelwaarde 10-1 voor de uitgaande fasetrap (i.e. fase N-l) en geschatte koppelwaarde 10-2 is voor de inkomende fasetrap (i.e. fase N). Zoals eerder beschreven in dit document, heeft de inkomende fase N steeds hogere prioriteit dan de uitgaande fase N-l, wat betekent dat de inkomende fase N het gevraagde koppel zal leveren, tenzij een uitzondering optreedt. Er zijn twee van deze uitzonderingen: ten eerste is het gevraagde koppel buiten het geschatte bereik van haalbaar koppel dat door de inkomende fase kan worden geleverd; en ten tweede kan het geschatte koppel in de uitgaande fase in de komende tijdstap niet afnemen tot nul (i.e. de uitgaande fasetrap N-l levert nog steeds een hoeveelheid koppel en kan niet ophouden met dat te doen). In de bovenstaande twee uitzonderingen, zal de koppeldistributie strategie het koppelverzoek opnieuw berekenen voor dienovereenkomstig deze twee aangrenzende fasen.Figure 2 illustrates a conventional link distribution unit 115. The conventional link distribution unit 115 in a conventional controller system may be in the same position as the link distribution unit 15 (Figure 1) in the present invention, i.e., subsequent torque estimation unit 7 in the closed loop. The link distribution unit 115 receives the estimated link values 10-1 and 10-2. As illustrated in Figure 2, the estimated torque value is 10-1 for the outgoing phase stage (i.e., phase N-1) and the estimated torque value is 10-2 for the incoming phase stage (i.e., phase N). As described earlier in this document, the incoming phase N always has higher priority than the outgoing phase N-1, which means that the incoming phase N will deliver the requested torque unless an exception occurs. There are two of these exceptions: first, the requested torque is outside the estimated range of attainable torque that can be delivered through the incoming phase; and second, the estimated torque in the outgoing phase in the coming time step cannot decrease to zero (i.e., the outgoing phase stage N-1 still supplies an amount of torque and cannot stop doing that). In the above two exceptions, the matching distribution strategy will recalculate the matching request for these two adjacent phases accordingly.

De prioriteit van de inkomende fase N over de uitgaande fase N-l wordt weergegeven in figuur 2 door de fase koppel controller 22 voor de inkomende fase N stroomopwaarts van de fase koppel controller 24 voor de uitgaande fase N-l te plaatsen. De fase koppel controller 22 voor de inkomende fase N ontvangt de referentie koppelwaarde T_ref* van signaal 12, evenals de geschatte fase koppel bereiken Test_min_phN βη Test_max_phN VanThe priority of the incoming phase N over the outgoing phase N1 is shown in Figure 2 by placing the phase coupling controller 22 for the incoming phase N upstream of the phase coupling controller 24 for the outgoing phase N1. The phase controller 22, for coupling the incoming phase N receives the reference torque value T * _re f of signal 12, as well as the estimated phase torque ranges Test_min_phN βη Test_max_phN From

BE2017/5545 signaal 10-2, en bepaalt op basis daarvan de koppelopbrengst T_0Ut,N voor inkomende fase N. Het bepaalt dan het resterende referentie koppel te worden geleverd door de uitgaande fase N-l, door T_out,N af te trekken van Tref* om Tref** op te leveren. Deze waarde T_ref** wordt doorgegeven aan de fase koppel controller 24 voor de uitgaande fase N-l, welke ook de geschatte fase koppelbereiken T_est_min_phN-i en T_est_max_phN-i van signaal 10-1 ontvangt. Op basis daarvan bepaalt de fase koppel controller 24 de referentie fasekoppelwaarde T_re£N-i voor de uitgaande fase N-l. De referentie fase koppelwaarde T_ref,N voor de inkomende fase N wordt verkregen door T_ref,N-i van Tref* af te trekken in comparator 25. Deze waarden T_ref,N en T_ref,N-i worden doorgegeven als signalen 27 en 29 respectievelijk aan de referentie fase fluxkoppeling besturingseenheid 17 in figuur 1.BE2017 / 5545 signal 10-2, and on that basis determines the torque output T _0U t, N for incoming phase N. It then determines the remaining reference torque to be supplied by the outgoing phase N1 by subtracting T _ou t, N from Tref * to deliver Tref **. This value T _ff ** is passed to the phase coupling controller 24 for the outgoing phase N1, which also receives the estimated phase coupling ranges T _es t_min_phN-i and T _es t_max_phN-i of signal 10-1. On this basis, determines the phase torque controller 24, the reference phase value of torque T _re £ Ni for the outgoing phase Nl. The reference phase torque value T _re f, N of the incoming line N is obtained by T _re f, Ni of Tref * subtracting in comparator 25. These values T _rf , N and T _rf , Ni are passed as signals 27 and 29 respectively to the reference phase flux coupling control unit 17 in Fig. 1.

Aangezien het koppel online wordt geschat en gecontroleerd en de werkcyclus voor elke fase dienovereenkomstig wordt voorspeld, is de koppelrimpel over het algemeen klein. Om de gevraagde voortdurend gladde koppel te leveren, moet echter aan de volgende voorwaarde worden voldaan:Since the torque is estimated and monitored online and the duty cycle for each phase is predicted accordingly, the torque ripple is generally small. However, the following requirement must be met in order to provide the constantly smooth torque required:

Test_min_phN + Test_min_phN-l _ Tref* _ Test_max_phN + Test_max_phN-l (Eq.l)Test_min_phN + Test_min_phN-l _ Tref * _ Test_max_phN + Test_max_phN-1 (Eq.l)

De inkomende fase levert steeds het koppel in dezelfde richting als het gewenste koppel, tenzij een van de volgende twee situaties optreedtThe incoming phase always supplies the torque in the same direction as the desired torque, unless one of the following two situations occurs

I ® ** ƒ* — < or _k0 > Tftf* à sLscjiUY-l (eq. 2)I ® ** ƒ * - <or _k 0> Tftf * à sLscjiUY-1 (eq. 2)

Dit betekent dat de uitgaande fase het koppel meer dan gevraagd moet leveren en de inkomende fase het moet contra-compenseren. In de praktijk zal er geen van de bovenstaande situaties optreden. Daarom mag de fasestroom in de inkomende fase slechts opbouwen als het koppel inThis means that the outgoing phase must supply the torque more than requested and the incoming phase must counter-compensate. In practice, none of the above situations will occur. Therefore, the phase current in the incoming phase may only build up if the torque is in

B E2017/5545 dezelfde richting als het gevraagde koppel levert. Overweeg bijvoorbeeld een voorwaartse motorconfiguratie, waarbij de fasestroom slechts kan worden opgebouwd als een rotorpositie 0_phN van 180°. Dit beperkt in het algemeen de duratie voor het opbouwen van de fasestroom voordat het naar het effectieve koppel opwekkingsgebied gaat, vooral met de toename van de rotorsnelheid. De achter EMF is evenredig met de rotorsnelheid, terwijl de tijd voor het opbouwen van de fasestroom omgekeerd evenredig is met de rotorsnelheid. Zo kan bij lage snelheden, de fasestroom gemakkelijk worden opgebouwd tot een gerichte waarde ten opzichte van de rotorpositie. Bij hogere snelheden kan de gerichte fasestroom echter niet meer gemakkelijk worden gevolgd. Zodus kan het leiden tot de volgende situaties:B E2017 / 5545 provides the same direction as the requested torque. For example, consider a forward motor configuration where the phase current can only be built up as a rotor position 0 _p hN of 180 °. This generally limits the duration for building up the phase current before moving to the effective torque generation region, especially with the increase in rotor speed. The rear EMF is proportional to the rotor speed, while the time for building up the phase current is inversely proportional to the rotor speed. Thus, at low speeds, the phase current can easily be built up to a targeted value relative to the rotor position. At higher speeds, however, the targeted phase current can no longer be easily followed. Thus it can lead to the following situations:

oror

S> 'tertjmxjAH-l + Ta mili jAH (Eq.3)S> tertjmxjAH-1 + Ta mili jAH (Eq.3)

Er zijn twee gevolgen die hieruit volgen: ten eerste, koppelrimpel zal optreden in het geval dat de inkomende fase niet een noodzakelijke hoeveelheid koppel kan opbouwen. Dit wordt meestal gedetecteerd als een koppeldip bij de commutaties. Ten tweede zal het maximale totale koppel van de motor dalen als gevolg van de koppeldip bij fase commutatie.There are two consequences that follow from this: first, torque ripple will occur in the event that the incoming phase cannot build up a necessary amount of torque. This is usually detected as a link dip in the commutations. Secondly, the maximum total torque of the motor will decrease due to the torque dip during phase commutation.

De onderhavige uitvinding lost het bovenstaande nadeel van de conventionele koppeldistributie eenheid op. Het onderzoekt op de schakelstrategie en laat predictief toe dat de inkomende fase op voorhand zijn fasestroom opbouwt zodat de Eq.3 niet zal optreden en aan Eq.l kan worden voldaan met een aanzienlijk uitgebreid bereik van rotorsnelheid, i.e., de PWM-DITC is van toepassing op een uitgebreider bereik voor nonkoppelrimpel operatie.The present invention solves the above disadvantage of the conventional link distribution unit. It examines the switching strategy and predictively allows the incoming phase to build up its phase current so that the Eq.3 will not occur and Eq.l can be met with a considerably extended range of rotor speed, ie the PWM-DITC is of apply to a wider range for non-torque operation.

In figuur 3 is een koppeldistributie eenheid 15 volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding geïllustreerd. DeIn Fig. 3, a coupling distribution unit 15 according to an embodiment of the present invention is illustrated. The

BE2017/5545 koppeldistributie eenheid 15 omvat een additioneel element dat de predictieve fasestroomopbouw correctie uitvoert op de referentie fase koppelwaarden 27 en 29 die bij de uitgang worden verschaft. Deze correctie wordt uitgevoerd door de predictieve fasestroomopbouw eenheid 30, die zich in de stuurschakeling bevindt stroomafwaarts van de fase koppel controller 22 voor de inkomende fase N. De predictieve fasestroomopbouw eenheid 30 ontvangt de vastgestelde koppelopbrengst T_0Ut,N voor de inkomende fase N, evenals de inschakelhoek θ_οη, de uitschakelhoek 0_off en de huidige werkelijke positie van de rotor 0_phN ten opzichte van de statorspoelen van de inkomende fase N. De inschakelhoek θ_οη en de uitschakelhoek θ₀® kan op verschillende manieren worden verkregen, bijvoorbeeld kunnen deze worden ingesteld op voorkeur vaste waarden, berekend of gestuurd met behulp van een algoritme of bepaalde regels via een additionele controller (niet getoond) of kan worden vooraf opgeslagen in een opzoektabel (niet getoond) en daaruit worden verkregen (bijvoorbeeld afhankelijk van gebruiksomstandigheden, zoals motorsnelheid). Hoe de inschakel- en uitschakelhoeken worden gekozen, hangt af van optimalisatie. De inschakelhoek kan worden geoptimaliseerd rekening houdende met koppelrimpel, efficiëntie en geluid (reflectie van radiale kracht). De uitschakelhoek kan worden gefixeerd, bijvoorbeeld als 360° elec voor een SR motor 3 of 180° elec voor een SR generator systeem. De predictieve fasestroomopbouw eenheid 30, op basis van de hierboven besproken invoeren, bepaalt een gecorrigeerde koppelopbrengst T_0Ut*,N voor de inkomende fase N.BE2017 / 5545 coupling distribution unit 15 comprises an additional element which performs the predictive phase current build-up correction on the reference phase coupling values 27 and 29 provided at the output. This correction is performed by the predictive phase current generation unit 30, which is located in the control circuit downstream of the phase torque controller 22 for the incoming phase N. The predictive phase current generation unit 30 receives the determined torque output T _0U t, N for the incoming phase N, as well as the switch-on angle θ _οη , the switch-off angle 0 _o ff and the current actual position of the rotor 0 _p hN relative to the stator coils of the incoming phase N. The switch-on angle θ _οη and the switch-off angle θ ₀ ® can be obtained in different ways, for example, they can be set to preferred fixed values, calculated or controlled using an algorithm or certain rules via an additional controller (not shown) or can be pre-stored in a look-up table (not shown) and obtained from it (e.g. depending on usage conditions) , such as engine speed). How the switch-on and switch-off angles are selected depends on optimization. The switch-on angle can be optimized taking into account torque ripple, efficiency and noise (reflection of radial force). The switch-off angle can be fixed, for example as 360 ° elec for an SR motor 3 or 180 ° elec for an SR generator system. The predictive phase current generation unit 30, based on the above discussed inputs, determines a corrected torque output T _0U t *, N for the incoming phase N.

Om een hoger koppel te kunnen uitvoeren, moet de fasestroom hoog genoeg worden opgebouwd voordat het naar het meest effectieve koppelopwekkingsgebied gaat. Indien nodig wordt de fase geactiveerd, zelfs voordat het de niet-uitgelijnde positie bereikt. Derhalve is een kleine hoeveelheid negatief koppel toegestaan als een afweging voor het opbouwen van de fasestroom. Het voordeel is dat wanneer de rotor het gebied nadertTo be able to perform a higher torque, the phase current must be built up high enough before it goes to the most effective torque generation area. If necessary, the phase is activated even before it reaches the non-aligned position. Therefore, a small amount of negative torque is allowed as a consideration for building up the phase current. The advantage is that when the rotor approaches the area

B E2017/5545 met effectieve koppelopwekking, meer koppel wordt geëxtraheerd door een hogere fasestroom.B E2017 / 5545 with effective torque generation, more torque is extracted by a higher phase current.

Om de haalbaarheid van deze regeling verder te analyseren, laten we eerst de volgende hoekconventie 38 in figuur 4 te definiëren. In de uitgelijnde posities 39 en 40 is de elektrische positie ofwel 0 [° elec] of 360 [° elec]. Bijgevolg is de positie bij de niet-uitgelijnde positie 180° [° elec], tussen 39 en 40. Figuur 4 illustreert ook de conventie voor een voorwaartse en achterwaartse richting van de motor 3. Het koppeldistributie mechanisme volgens de onderhavige uitvinding, b.v. zoals geïllustreerd in figuur 3, wordt verbeterd met een predictieve fasestroomopbouw eenheid 30. De saturatie-uitvoer T_out,N van het gevraagde koppel op de inkomende fase N, wordt gevoed in de predictieve fasestroomopbouw eenheid 30. De fasehoekpositie 0_phN, inschakelhoek 0_on en uitschakelhoek 0_off zijn de ingangen 32, 33 en 34 om te bepalen of de fasestroom vroeg opgebouwd moet worden.To further analyze the feasibility of this arrangement, let us first define the following angular convention 38 in Figure 4. In the aligned positions 39 and 40, the electrical position is either 0 [° elec] or 360 [° elec]. Consequently, the position at the non-aligned position is 180 ° [° elec], between 39 and 40. Figure 4 also illustrates the forward and reverse direction convention of the motor 3. The torque distribution mechanism of the present invention, e.g. as illustrated in Figure 3, is improved with a predictive phase current build-up unit 30. The saturation output T _ou t, N of the requested torque on the incoming phase N is fed into the predictive phase current build-up unit 30. The phase angle position 0 _p hN, switch- _on angle 0 _on and uitschakelhoek 0 _o ff, the inputs 32, 33 and 34 to determine whether the early-phase stream must be built up.

De voorlopige koppelopbrengst op de inkomende fase, aangeduid als T_Out*,N wordt derhalve herberekend zoals getoond in de volgende tabellen voor respectievelijk motor- en opwekkingsstanden.The provisional torque yield on the incoming phase, referred to as T _O ut *, N is therefore recalculated as shown in the following tables for motor and generation positions, respectively.

Tabel 1 - MotorstandenTable 1 - Engine readings

Tabel 2 - OpwekkingsstandenTable 2 - Generation levels

B E2017/5545B E2017 / 5545

In bovenstaande tabellen 1 en 2 geven T_est_min_phN en T_est_max_phN respectievelijk de onderste en bovenste grenzen van het geschatte leverbare koppel uit de inkomende fase N. De polariteit van T_est_min_phN en T_est_max_phN zal veranderen als wordt geschat dat het buigpunt wordt overschreden (180 [° elec] of 360 [° elec]). Daarom kan Test_min_phN θΠ Test_max_phN ν3.Γ10ΓΘΠ Vein negatief naar positief. In het fasestroomopbouw gebied, dat is [0_on, 180°) voor het aandrijven of [0_on, 360°) voor het opwekken, zal de gewenste voorlopige koppelopbrengst steeds de waarde van de geschatte grens met de maximale absolute waarde aannemen. Op deze manier kan de fasestroom op zijn best effectief opgebouwd worden.In Tables 1 and 2 above, T _es t_min_phN and T _es t_max_phN indicate the lower and upper limits of the estimated deliverable torque from the incoming phase N. The polarity of T _es t_min_phN and T _es t_max_phN will change if it is estimated that the inflection point becomes exceeded (180 [° elec] or 360 [° elec]). That is why Test_min_phN θΠ Test_max_phN ν3.Γ10ΓΘΠ can be negative to positive. In the phase current build-up area, that is [0 _on , 180 °) for driving or [0 _on , 360 °) for generating, the desired provisional torque yield will always assume the value of the estimated limit with the maximum absolute value. In this way the phase current can be built up effectively at best.

Met deze aanpassing wordt de fasestroom dan toegelaten om te worden opgebouwd voordat het effectief fasekoppel begint te leveren. De inschakelhoeken dienen echter bij voorkeur te worden geoptimaliseerd en worden bij voorkeur offline berekend op basis van de operationele punten en opgeslagen als opzoektabellen welke dienen te worden gecontroleerd tijdens online berekening. De optimalisatie houdt rekening met doelstellingen zoals efficiëntie, koppelrimpel en de radiale krachtveranderingssnelheid. De fitnessfunctie bestaat uit onderstaande:With this adjustment, the phase current is then allowed to be built up before it actually starts to deliver phase torque. However, the switch-on angles should preferably be optimized and are preferably calculated offline on the basis of the operational points and stored as look-up tables which should be checked during online calculation. The optimization takes into account objectives such as efficiency, torque ripple and the radial force change speed. The fitness function consists of the following:

r- X- . ï Λ λ , ^rtppîe ,r- X-. ï Λ λ, ^ rtppîe,

Fîine.s'.ff.Funchan = vninlWg 11 — —-------I 4- uy —---------+ wyi-------s---[ \ beffjTuix/ * ripple jtulk 1^^.Fîine.s'.ff.Funchan = vninlWg 11 - —------- I 4- uy —--------- + wyi ------- s --- [\ beffjTuix / * ripple jtulk 1 ^^.

Met + Wj· + WjF = 1With + Wj · + WjF = 1

Hier is E_eff de motorische efficiëntie; Trippie is de piek-piek koppelrimpel; AFf_orCe is de gradiëntverandering van radiale kracht; de subscript ‘max geeft de maximale fysieke componenten dienovereenkomstigHere E _e ff is the motor efficiency; Trippie is the peak-to-peak torque ripple; AFf _orCe is the gradient change of radial force; the subscript 'max gives the maximum physical components accordingly

BE2017/5545 aan voor alle combinaties van aan/uit hoeken voor een bepaald werkingspunt. De gewogen factoren voor de efficiëntie, koppelrimpel en gradiëntverandering van radiale kracht worden aangeduid met respectievelijk we, wt en wf.BE2017 / 5545 on for all combinations of on / off angles for a specific operating point. The weighted factors for the efficiency, torque ripple and gradient change of radial force are indicated by we, wt, and wf, respectively.

Figuur 5 illustreert voor een geschakelde reluctantie generator, de stroom, het fasekoppel en de totale koppelgolfvormen in een tijdschaal met en zonder een predictief stroomopbouw mechanisme, zoals element 30 in figuur 3. De motor 3 werkt met een snelheid van 3840 rpm, waarbij een gevraagd koppel van -90Nm wordt verschaft. Figuur 5 toont het verschil met en zonder een predictief stroomopbouw mechanisme voor een genererend werkingspunt. Zonder de predictieve stroomopbouw komt het inschakelgedrag van de genoemde fase verplicht op de dalende helling van de L-curve. Dit wil zeggen dat de fasestroom slechts kan worden opgebouwd na 0° elec (i.e. 360° elec). In dit geval kan een aanzienlijke koppeldip worden waargenomen tijdens commutatie (continue curve) die afwezig is in de curve (stippellijn) van het predictieve stroomopbouw mechanisme volgens de uitvinding. Merk op dat in figuur 5 golfvormen van slechts één fase worden getoond. Met drie fasetrappen worden de curven van de geïllustreerde fase in figuur 5 overlapt door de andere twee fasen met een faseverschil van 120° elec voor elke fase. Ook figuur 5, met de predictieve stroomopbouw (gestippelde curve), begint de stroom op 300° elec op te bouwen. Dit komt ten koste van een kleine hoeveelheid tegengestelde koppel bij aanvang, maar het voordeel is de gladde koppellevering over commutatie, evenals verbeterde efficiëntie.Figure 5 illustrates for a switched reluctance generator, the current, the phase torque and the total torque waveforms in a time scale with and without a predictive current building mechanism, such as element 30 in Figure 3. The motor 3 operates at a speed of 3840 rpm, with a requested torque of -90 Nm is provided. Figure 5 shows the difference with and without a predictive power generation mechanism for a generating operating point. Without the predictive current build-up, the switch-on behavior of the said phase becomes mandatory on the falling slope of the L-curve. This means that the phase current can only be built up after 0 ° elec (i.e. 360 ° elec). In this case, a significant coupling dip can be observed during commutation (continuous curve) that is absent in the curve (dotted line) of the predictive current building mechanism according to the invention. Note that in figure 5 waveforms of only one phase are shown. With three phase stages, the curves of the illustrated phase in Figure 5 are overlapped by the other two phases with a phase difference of 120 ° elec for each phase. Figure 5, too, with the predictive current build-up (dotted curve), starts to build up the current at 300 ° elec. This comes at the expense of a small amount of opposing torque at the start, but the advantage is the smooth torque delivery over commutation, as well as improved efficiency.

In figuren 6 en 7 is het toepasselijke operationele bereik met en zonder predictieve fasestroomopbouw geïllustreerd. Figuur 6 toont het toepasselijke operationele bereik bij voorwaartse aandrijving; Figuur 7 toont het toepasselijke operationele bereik bij voorwaartse opwekking. Zoals bijvoorbeeld in figuur 6 te zien is, kan, in de situatie van profielcurve 65 met de predictieve fasestroomopbouw volgens de uitvinding, een meer constanteFigures 6 and 7 illustrate the appropriate operational range with and without predictive phase current structure. Figure 6 shows the applicable operational range with forward drive; Figure 7 shows the applicable operational range for forward generation. For example, as can be seen in Figure 6, in the situation of profile curve 65 with the predictive phase current structure according to the invention, a more constant

BE2017/5545 hoeveelheid koppel over een uitgebreid snelheidsbereik worden geleverd, zonder de koppel fall-off getoond in profielcurve 62. Zoals bijvoorbeeld in figuur 7 kan worden, kan, in de situatie van profielcurve 74 met de predictieve fasestroomopbouw volgens de uitvinding, een veel breder bereik van koppel versus snelheid worden geleverd in vergelijking met de profielcurve 70 die de predictieve fasestroomopbouw niet omvat. Opgemerkt moet worden dat de profielcurven afhankelijk van de acceptatiecriteria van de koppelrimpel bandbreedte, enz. kunnen variëren.BE2017 / 5545 amount of torque can be supplied over an extended speed range, without the torque fall-off shown in profile curve 62. As can be seen for example in figure 7, in the situation of profile curve 74 with the predictive phase current structure according to the invention, a much broader torque versus speed range are provided in comparison to the profile curve 70 which does not include the predictive phase current build-up. It should be noted that the profile curves may vary depending on the acceptance criteria of the torque ripple, bandwidth, etc.

De onderhavige uitvinding is beschreven in termen van enkele specifieke uitvoeringsvormen daarvan. Het zal duidelijk zijn dat de in de tekeningen getoonde en hierin beschreven uitvoeringsvormen uitsluitend bestemd zijn voor illustratieve doeleinden en niet op een of andere manier of wijze zijn bedoeld om restrictief te zijn voor de uitvinding. Er wordt aangenomen dat de werking en constructie van de onderhavige uitvinding duidelijk zal zijn uit de voorgaande beschrijving en tekeningen daaraan toegevoegd. Het zal voor de vakman duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot enige hierin beschreven uitvoeringsvorm en dat wijzigingen mogelijk zijn die binnen de beschermingsomvang van de bijgevoegde conclusies zouden moeten worden beschouwd. Ook kinematische inversies worden beschouwd inherent te zijn onthuld en binnen de beschermingsomvang van de uitvinding te vallen. Bovendien kunnen elk van de componenten en elementen van de verschillende beschreven uitvoeringsvormen gecombineerd worden of opgenomen worden in andere uitvoeringsvormen waar nodig, gewenst of geprefereerd, zonder af te wijken van de beschermingsomvang van de uitvinding zoals gedefinieerd in de conclusies.The present invention has been described in terms of some specific embodiments thereof. It will be understood that the embodiments shown in the drawings and described herein are intended for illustrative purposes only and are not intended to be restrictive of the invention in any way or manner. It is believed that the operation and construction of the present invention will be apparent from the foregoing description and drawings added thereto. It will be apparent to those skilled in the art that the invention is not limited to any embodiment described herein and that modifications are possible that should be considered within the scope of the appended claims. Kinematic inversions are also considered to be inherently disclosed and to fall within the scope of the invention. In addition, each of the components and elements of the various described embodiments can be combined or incorporated into other embodiments where necessary, desired or preferred, without departing from the scope of the invention as defined in the claims.

In de conclusies worden enige referentietekens niet beschouwd als een beperking van de conclusie. De term ‘omvattende’ en ‘inclusief’ wanneer gebruikt in deze beschrijving of de bijgevoegde conclusies, mag niet inIn the claims, some reference characters are not considered to limit the claim. The term "including" and "including" when used in this description or the appended claims, is not allowed

BE2017/5545 exclusieve of uitputtende zin worden uitgelegd maar in een inclusieve zin. Derhalve sluit de uitdrukking ‘omvattende’ zoals hierin gebruikt, niet de aanwezigheid van andere elementen of stappen uit naast die welke in een van de conclusies worden vermeld. Bovendien wordt het woord ‘een’ niet beschouwd beperkt te zijn tot ‘slechts één’, maar worden in plaats daarvan ‘ten minste één’ bedoeld, en een veelheid niet uitgesloten. Maatregelen die niet specifiek of expliciet beschreven of geclaimd zijn, kunnen additioneel worden opgenomen in de structuur van de uitvinding binnen de beschermingsomvang daarvan. Uitdrukkingen zoals: “middelen voor ...” moeten worden gelezen als: “component ingericht voor ...” of “lid geconstrueerd voor ...” en moet worden opgevat equivalenten voor de beschreven structuren te omvatten. Het gebruik van uitdrukkingen zoals : “kritiek”, “bij voorkeur”, “in het bijzonder bij voorkeur” enz. is niet bedoeld om de uitvinding te beperken. Toevoegingen, verwijderingen en wijzigingen binnen het vakgebied van de vakman kunnen in het algemeen worden gemaakt zonder af te wijken van de geest en de beschermingsomvang van de uitvinding, zoals bepaald door de conclusies. De uitvinding kan anders worden toegepast dan zoals het specifiek hierin beschreven is, en is slechts beperkt door de bijgevoegde conclusies.BE2017 / 5545 exclusive or exhaustive sentence are explained but in an inclusive sentence. Therefore, the term "comprising" as used herein does not exclude the presence of other elements or steps in addition to those mentioned in any of the claims. In addition, the word "one" is not considered to be limited to "only one," but rather "at least one," and a plurality are not excluded. Measures that are not specifically or explicitly described or claimed can be additionally incorporated into the structure of the invention within the scope thereof. Expressions such as: "means for ..." should be read as: "component arranged for ..." or "member constructed for ..." and should be understood to include equivalents for the structures described. The use of expressions such as: "critical", "preferably", "particularly preferably" etc. is not intended to limit the invention. Additions, deletions, and modifications within the skill of the artisan can generally be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the claims. The invention can be applied differently than as specifically described herein, and is only limited by the appended claims.

Claims

CONCLUSIONS

A controller system for operating a multi-phase switched reluctance machine, the multi-phase switched reluctance machine comprising a stator comprising a plurality of coils and stator poles in which the stator poles form the cores of the coils, and a rotor comprising a plurality of contra-poles for the interaction poles with the stator for applying a reluctance torque to the rotor, the rotor being rotatable with respect to the stator, the coils belonging to a plurality of phase stages of the multi-phase reluctance machine connected, such that each coil of the stator is associated with one phase stage, wherein each phase stage is thereby associated with one or more of the plurality of coils of the stator;

wherein the controller system is arranged for energizing the phase stages by successively applying a phase current to each of the phase stages, respectively, for applying the reluctance torque to the rotor, and wherein for each phase stage the phase current is applied by:

switching on the phase current at a first position of the counter pole with respect to the stator pole of the phase stage, and switching off the phase current with a second position of the counter pole with respect to the stator pole of the phase stage, the controller system further comprising a coupling distribution unit adapted to determine a desired torque output to be supplied by the phase stage for each phase stage, the coupling distribution unit having an output for providing the determined desired torque output for the respective phase stage;

BE2017 / 5545 wherein the controller system further comprises a correction unit which cooperates with the torque distribution unit to receive the determined desired torque output for the respective phase stage, the correction unit comprising an input for receiving current positional data indicative of a current position of the counter pole relative to the stator pole of the respective phase stage, and wherein the correction unit is adapted to correct the determined desired torque output for the respective phase stage to provide a corrected desired torque output associated with said current position of the counter pole with respect to the stator pole, for releasing the build-up of the phase current through the respective phase stage for releasing effective delivery by the phase stage of the desired torque output as determined by the torque distribution unit.

The controller system of claim 1, wherein the control system is a closed loop system, and wherein the control system comprises a monitoring unit adapted to receive data indicative of one or more operational parameters of the switched reluctance machine.

Controller system according to claim 2, wherein the one or more operational parameters comprise at least one element of a group comprising: an actual phase current applied to the one or more of the phase stages, a rotor angular position of the rotor relative to the stator, a rotational speed of the rotor; or a DC voltage level that is available for energizing.

Controller system according to claim 2 or 3, wherein the control system is further adapted to provide the correction unit

BE2017 / 5545 of data indicative of the first position and the second position of the respective phase stage, wherein the first and second position depend on at least one of the one or more operational parameters.

The controller system of claim 4, wherein the controller system comprises or is communicatively connected to a data storage, the data storage comprising a look-up table for associating at least one of the one or more operational parameters with one or more of the first and second position.

A controller system according to any one of the preceding claims, wherein the coupling distribution unit is adapted to determine the desired coupling yields to be supplied by adjacent phase stages as the contra poles move from a first of the adjacent phase stages to a second of the adjacent phase stages, wherein the coupling distribution unit is arranged to provide a first desired coupling yield for the first of the adjacent phase stages and a second desired coupling yield for the second of the adjacent phase stages;

wherein the correction unit is adapted to correct at least one of the first or second desired torque yields.

Controller system according to one or more of the preceding claims, wherein the multi-phase switched reluctance machine is at least one of a switched reluctance motor or a switched reluctance generator.

A correction unit for use in a controller system as claimed in any one of the preceding claims, wherein the correction unit is arranged to cooperate with a link distribution unit for receiving

BE2017 / 5545 of a determined desired torque output for a phase stage, wherein the correction unit comprises an input for receiving a current position data indicative of a current position of at least one counter pole relative to a stator pole of a phase stage, and wherein the correction unit is adapted to correct the determined desired torque output for the phase stage to provide the corrected desired torque output associated with the current position of the counter pole relative to the stator pole, for releasing build-up of the phase current through the phase stage for releasing of effective delivery by the phase stage of the desired coupling output as determined by the coupling distribution unit.

A method for managing the operation of a multi-phase switched reluctance machine, the multi-phase switched reluctance machine comprising a stator comprising a plurality of coils and stator poles wherein the stator poles form the cores of the coils, and a rotor comprising a plurality of contra-poles for interaction with the stator poles for applying a reluctance torque to the rotor, the rotor being rotatable with respect to the stator, the coils belonging to a plurality of phase stages of the multi-stage reluctance machine such that each coil of the stator is associated with one phase stage, so that each phase step is thereby associated with one or more of the plurality of coils of the stator;

the method comprising the steps of:

energizing, by a controller system, the phase steps by successively applying a phase current to each of the phase steps or for applying the reluctance torque to the rotor, wherein for each phase step the phase current is applied by:

BE2017 / 5545 switching on the phase current at a first position of the counter pole relative to the stator pole of the phase stage, and switching off the phase current at a second position of the counter pole relative to the stator pole of the phase stage; determining at least one phase step of the phase steps, with the aid of a coupling distribution unit, a desired coupling yield to be supplied by the at least one phase step, and providing the determined desired coupling yield for the respective phase step to a correction unit ;

receiving, by the correction unit, the determined desired torque output for the respective phase stage and current position data indicative of a current position of the counter pole relative to the stator pole of the respective phase stage; and correcting, by the correction unit, the determined desired torque output for the respective phase stage to provide a corrected desired torque output associated with the current position of the counter pole relative to the stator pole, to release build-up of the phase current by the respective phase stage for releasing the effective delivery by the phase stage of the desired torque output as determined by the torque distribution unit.

The method of claim 9, wherein the method further comprises: receiving, using a link estimation unit, operational data from the multi-switched reluctance machine; and calculating, by the coupling estimation unit, an estimated range of attainable phase coupling amounts for the at least one phase step, to provide the estimated range to at least one of the coupling distribution unit or the correction unit.

BE2017 / 5545

The method of claim 10, wherein the multi-phase switched reluctance machine is a switched reluctance motor, and wherein depending on the current position of the counter pole relative to a stator pole of a first phase stage and relative to a second stator pole of a second phase stage adjacent to the first phase stage, where the second phase stage is one of the at least one phase stage for which the desired torque output is determined by the coupling distribution unit, correcting the determined desired torque output comprises at least one or more of the following steps:

when the current position is between the first position and a non-aligned position in which the second stator pole is located midway between two successive counter poles of the rotor, and when an absolute value of a maximum phase coupling amount of the range of achievable phase coupling quantities is greater than or equal at an absolute value of a minimum phase coupling amount of the range of achievable phase coupling quantities, the determined desired coupling yield is set to the maximum phase coupling quantity; or when the current position is between the first position and their non-aligned position in which the second stator pole is located midway between two successive counter poles of the rotor, and when an absolute value of a maximum phase coupling amount of the range of achievable phase coupling quantities is less than an absolute value of a minimum phase couple amount from the range of attainable phase couple amounts, the determined desired torque yield is set to the minimum phase couple amount.

The method of claim 10, wherein the multi-phase switched reluctance machine is a switched reluctance generator, and

BE2017 / 5545 wherein depending on the current position of the counter pole relative to the stator pole of the at least one phase stage for which the desired torque output is determined by the torque distribution unit, correcting the determined desired torque output at least one or more of the following steps includes:

when in a direction of movement of the counter pole, the current position is between the first position and an aligned position in which the counter pole is aligned with the stator pole, and when an absolute value of a maximum phase coupling amount of the range of attainable phase coupling quantities is greater than or equal is at an absolute value of a minimum phase couple amount from the range of attainable phase couple amounts, the determined desired torque yield is set to the maximum phase couple amount; or when the current position is between the first position and an aligned position in which the counter pole is aligned with the stator pole, and when an absolute value of a maximum phase coupling amount of the range of attainable phase coupling amounts is less than an absolute value of a minimum phase coupling amount of the range of attainable phase couple amounts, the determined desired torque yield is set to the minimum phase couple amount.

A method according to any one of claims 9-12, wherein the method is a closed loop management method, and wherein the method further comprises receiving, by a monitoring unit, data indicative of one or more operating parameters of the switched reluctance machine, wherein optionally the one or more operating parameters comprise at least one element from a group comprising: an actual phase current applied to the one or more phase stages, a rotor angular position of the rotor relative to the stator, a rotational speed of the rotor; or a DC voltage level available for energizing.

BE2017 / 5545

The method of claim 13, wherein the method further comprises providing the correction unit with data indicative of the first position and the second position of the respective phase step, wherein

The first and second positions are dependent on at least one of the one or more operating parameters.

The method of claim 14, wherein the step of providing the correction unit with data indicative of the first

The position and the second position of the at least one phase stage further comprises: associating, with the help of a data storage comprising a look-up table, the at least one of the one or more operating parameters with one or more of the first and second position.