BE1025445B1 - Controller systeem en werkwijze voor het bedienen van een meerfasen geschakelde reluctantie machine, en een correctie eenheid - Google Patents

Controller systeem en werkwijze voor het bedienen van een meerfasen geschakelde reluctantie machine, en een correctie eenheid Download PDF

Info

Publication number
BE1025445B1
BE1025445B1 BE2017/5545A BE201705545A BE1025445B1 BE 1025445 B1 BE1025445 B1 BE 1025445B1 BE 2017/5545 A BE2017/5545 A BE 2017/5545A BE 201705545 A BE201705545 A BE 201705545A BE 1025445 B1 BE1025445 B1 BE 1025445B1
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
phase
stator
coupling
stage
current
Prior art date
Application number
BE2017/5545A
Other languages
English (en)
Other versions
BE1025445A1 (nl
Inventor
Qiong-Zhong Chen
Steven BERVOETS
Gianluca Barbierato
Original Assignee
Punch Powertrain Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Punch Powertrain Nv filed Critical Punch Powertrain Nv
Priority to BE2017/5545A priority Critical patent/BE1025445B1/nl
Priority to CN201880061167.5A priority patent/CN111108680A/zh
Priority to DE112018003980.3T priority patent/DE112018003980T5/de
Priority to PCT/EP2018/071253 priority patent/WO2019025628A1/en
Publication of BE1025445A1 publication Critical patent/BE1025445A1/nl
Application granted granted Critical
Publication of BE1025445B1 publication Critical patent/BE1025445B1/nl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/08Reluctance motors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/08Reluctance motors
    • H02P25/098Arrangements for reducing torque ripple

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

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.

Description

Controller systeem en werkwijze voor het bedienen van een meerfasen geschakelde reluctantie machine, en een correctie eenheid.
Gebied van de uitvinding
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 de
BE2017/5545 respectievelijke fasetrap. De uitvinding is verder gericht op een werkwijze voor het bedienen van een meerfasen geschakelde reluctantie machine.
Achtergrond
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.
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 koppeldistributiestrategie
BE2017/5545 dienovereenkomstig het koppelverzoek opnieuw berekenen voor deze twee aangrenzende fasen.
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.
Samenvatting van de uitvinding
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.
Hiertoe wordt hierbij een controller systeem voorzien voor het bedienen van een meerfasen geschakelde reluctantie machine, de meerfasen
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 gecorrigeerde
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.
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 om
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.
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.
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 (θοη) en de tweede positie (0off) voor de respectievelijke fasetrap. De controller voorziet verder de huidige positie van de rotor (0phN), of levert ten minste data of een signaal van waaruit de huidige rotorpositie kan worden verkregen. Dergelijke positie-informatie (θοη, 0off, 0PhN) 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 fasetrap
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.
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 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 eerste
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.
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.
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.
De uitvinding verschaft in overeenstemming met een tweede aspect daarvan een werkwijze voor het beheren van de werking van een meerfasen
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 van
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.
Korte beschrijving van de tekeningen
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:
Figuur 1 schematisch een gesloten lus controller systeem volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding voor het sturen van een geschakelde reluctantie (SR) motor;
Figuur 2 schematisch een conventionele koppeldistributie eenheid;
Figuur 3 schematisch een koppeldistributie eenheid volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;
Figuur 4 een hoekconventie voor een voorwaartse en achterwaartse richting van een geschakelde reluctantie 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;
Figuren 6 en 7, welke grafieken zijn, de toepasselijke operationele bereiken voor een SR motor met en zonder predictieve fasestroomopbouw.
Gedetailleerde beschrijving
BE2017/5545
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.
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).
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 Δψρύ 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 Bsw naar de vermogensomzetter 4 voor het aandrijven van de SR motor 3. In
BE2017/5545 feite is het verschilsignaal Δψρύ 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 Bsw ingesteld om de vermogensomvormer 4 te sturen.
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.
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 Tref* van signaal 12, evenals de geschatte fase koppel bereiken Test_min_phN βη Test_max_phN Van
BE2017/5545 signaal 10-2, en bepaalt op basis daarvan de koppelopbrengst T0Ut,N voor inkomende fase N. Het bepaalt dan het resterende referentie koppel te worden geleverd door de uitgaande fase N-l, door Tout,N af te trekken van Tref* om Tref** op te leveren. Deze waarde Tref** wordt doorgegeven aan de fase koppel controller 24 voor de uitgaande fase N-l, welke ook de geschatte fase koppelbereiken Test_min_phN-i en Test_max_phN-i van signaal 10-1 ontvangt. Op basis daarvan bepaalt de fase koppel controller 24 de referentie fasekoppelwaarde Tre£N-i voor de uitgaande fase N-l. De referentie fase koppelwaarde Tref,N voor de inkomende fase N wordt verkregen door Tref,N-i van Tref* af te trekken in comparator 25. Deze waarden Tref,N en Tref,N-i worden doorgegeven als signalen 27 en 29 respectievelijk aan de referentie fase fluxkoppeling besturingseenheid 17 in figuur 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:
Test_min_phN + Test_min_phN-l _ Tref* _ Test_max_phN + Test_max_phN-l (Eq.l)
De inkomende fase levert steeds het koppel in dezelfde richting als het gewenste koppel, tenzij een van de volgende twee situaties optreedt
I ® ** ƒ* — < or k0 > Tftf* à sLscjiUY-l (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 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 0phN 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:
or
S> 'tertjmxjAH-l + 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.
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.
In figuur 3 is een koppeldistributie eenheid 15 volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding geïllustreerd. De
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 T0Ut,N voor de inkomende fase N, evenals de inschakelhoek θοη, de uitschakelhoek 0off en de huidige werkelijke positie van de rotor 0phN ten opzichte van de statorspoelen van de inkomende fase N. De inschakelhoek θοη 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 T0Ut*,N voor de inkomende fase 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 nadert
B E2017/5545 met effectieve koppelopwekking, meer koppel wordt geëxtraheerd door een hogere fasestroom.
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 Tout,N van het gevraagde koppel op de inkomende fase N, wordt gevoed in de predictieve fasestroomopbouw eenheid 30. De fasehoekpositie 0phN, inschakelhoek 0on en uitschakelhoek 0off zijn de ingangen 32, 33 en 34 om te bepalen of de fasestroom vroeg opgebouwd moet worden.
De voorlopige koppelopbrengst op de inkomende fase, aangeduid als TOut*,N wordt derhalve herberekend zoals getoond in de volgende tabellen voor respectievelijk motor- en opwekkingsstanden.
0phN [elec0] [θοη, 180°) [180°, 0off)
Tout* [Nrn] Test_max_phN, lf | Test_max_phN | > | Test_min_phN | ΟΓ Test_min_phN, lf | Test_max_phN | < | Test_min_phN | Tout.N
Tabel 1 - Motorstanden
0phN [elec0] [θοη, 360°) [360°, 0off)
Tout* [Nm] Test_max_phN, lf | Test_max_phN | > | Test_mm_phN | ΟΓ Test_mm_phX, lf | Test_max_phN | < | Test_min_phN | Tout.N
Tabel 2 - Opwekkingsstanden
B E2017/5545
In bovenstaande tabellen 1 en 2 geven Test_min_phN en Test_max_phN respectievelijk de onderste en bovenste grenzen van het geschatte leverbare koppel uit de inkomende fase N. De polariteit van Test_min_phN en Test_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 [0on, 180°) voor het aandrijven of [0on, 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.
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:
r- X- . ï Λ λ , ^rtppîe ,
Fîine.s'.ff.Funchan = vninlWg 11 — —-------I 4- uy —---------+ wyi-------s---[ \ beffjTuix/ * ripple jtulk 1^^.
Met + Wj· + WjF = 1
Hier is Eeff de motorische efficiëntie; Trippie is de piek-piek koppelrimpel; AFforCe is de gradiëntverandering van radiale kracht; de subscript ‘max geeft de maximale fysieke componenten dienovereenkomstig
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.
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.
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 constante
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.
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.
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 in
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.

Claims (15)

  1. CONCLUSIES
    1. Controller systeem voor het bedienen van een meerfasen geschakelde reluctantie machine, de meerfasen 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 meer 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 statorpool van de fasetrap, en het uitschakelen van de fasestroom bij een tweede positie van de contrapool ten opzichte van de statorpool 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;
    BE2017/5545 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 statorpool 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 gecorrigeerde gewenste koppelopbrengst behorend bij genoemde huidige positie van de contrapool ten opzichte van de statorpool, 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.
  2. 2. Controller systeem volgens conclusie 1, waarin het controlesysteem een gesloten lussysteem is, en waarin het controlesysteem een bewakingseenheid omvat ingericht voor het ontvangen van gegevens die indicatief zijn voor een of meer operationele parameters van de geschakelde reluctantie machine.
  3. 3. Controller systeem volgens conclusie 2, waarin de een of meer operationele parameters ten minste een element omvatten van een groep omvattende: een werkelijke fasestroom toegepast op de een of meer van de fasetrappen, een rotorhoekpositie van de rotor ten opzichte van de stator, een rotatiesnelheid van de rotor; of een gelijkspannings-spanningsniveau die beschikbaar is voor het bekrachtigen.
  4. 4. Controller systeem volgens conclusie 2 of 3, waarin het controle systeem verder is ingericht voor het aan de correctie eenheid verschaffen
    BE2017/5545 van data die indicatief is voor de eerste positie en de tweede positie van de respectievelijke fasetrap, waarin de eerste en tweede positie afhankelijk zijn van ten minste een van de een of meer operationele parameters.
  5. 5. Controller systeem volgens conclusie 4, waarin het controller systeem omvat of communicatief is verbonden met een data opslag, de data opslag omvattende een opzoektabel voor het associëren van ten minste een van de een of meer operationele parameters met een of meer van de eerste en tweede positie.
  6. 6. Controller systeem volgens een der voorgaande conclusies, waarin de koppeldistributie eenheid is ingericht voor het bepalen van de gewenste koppelopbrengsten welke dienen te worden geleverd door aangrenzende fasentrappen wanneer de contrapolen bewegen vanuit een eerste van de aangrenzende fasentrappen naar een tweede van de aangrenzende fasentrappen, waarbij de koppeldistributie eenheid is ingericht voor het verschaffen van een eerste gewenste koppelopbrengst voor de eerste van de aangrenzende fasentrappen en een tweede gewenste koppelopbrengst voor de tweede van de aangrenzende fasentrappen;
    waarin de correctie eenheid is ingericht voor het corrigeren van ten minste een van de eerste of tweede gewenste koppelopbrengsten.
  7. 7. Controller systeem volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarin de meerfasen geschakelde reluctantie machine er ten minste een is van een geschakelde reluctantie motor of een geschakelde reluctantie generator.
  8. 8. 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
    BE2017/5545 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.
  9. 9. Werkwijze voor het beheren van de werking van een meerfasen 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 reluctantietorque op de rotor, waarin voor elke fasetrap de fasestroom wordt toegepast middels:
    BE2017/5545 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 van 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.
  10. 10. Werkwijze volgens conclusie 9, waarin de werkwijze verder omvat: het ontvangen, met behulp van een koppelschattingseenheid, operationele gegevens van de meervoudige geschakelde reluctantiemachine; en het berekenen, door de koppelschattingseenheid, van een geschat bereik van haalbare fasekoppelhoeveelheden voor de ten minste ene fasetrap, voor het verschaffen van het geschatte bereik aan ten minste een van de koppeldistributie eenheid of de correctie eenheid.
    BE2017/5545
  11. 11. Werkwijze volgens conclusie 10, waarbij de meerfasen geschakelde reluctantie machine een geschakelde reluctantie motor is, en waarin afhankelijk van de huidige positie van de contrapool ten opzichte van een statorpool van een eerste fasetrap en relatief ten opzichte van een tweede statorpool van een tweede fasetrap aangrenzend aan de eerste fasetrap, waar de tweede fasetrap er een is van de ten minste ene fasetrap waarvoor de gewenste koppelopbrengst is bepaald door de koppeldistributie eenheid, het corrigeren van de bepaalde gewenste koppelopbrengst ten minste een of meer van de volgende stappen omvat:
    wanneer de huidige positie is gelegen tussen de eerste positie en een niet uitgelijnde positie waarin de tweede statorpool zich bevindt midden tussen twee opeenvolgende contrapolen van de rotor, en wanneer een absolute waarde van een maximum fasekoppelhoeveelheid van het bereik haalbare fasekoppelhoeveelheden groter is dan of gelijk is aan een absolute waarde van een minimum fasekoppelhoeveelheid van het bereik haalbare fase koppelhoeveelheden, de bepaalde gewenste koppelopbrengst wordt ingesteld op de maximale fasekoppelhoeveelheid; of wanneer de huidige positie zich bevindt tussen de eerste positie en hun niet uitgelijnde positie waarin de tweede statorpool zich bevindt midden tussen twee opeenvolgende contrapolen van de rotor, en wanneer een absolute waarde van een maximale fasekoppelhoeveelheid van het bereik haalbare fasekoppelhoeveelheden kleiner is dan een absolute waarde van een minimum fasekoppelhoeveelheid van het bereik van haalbare fasekoppelhoeveelheden, de bepaalde gewenste koppelopbrengst wordt ingesteld op de minimale fasekoppelhoeveelheid.
  12. 12. Werkwijze volgens conclusie 10, waarin de meerfasen geschakelde reluctantie machine een geschakelde reluctantie generator is, en
    BE2017/5545 waarin afhankelijk van de huidige positie van de contrapool ten opzichte van de statorpool van de ten minste ene fasetrap waarvoor de gewenste koppelopbrengst is bepaald door de koppeldistributie eenheid, het corrigeren van de bepaalde gewenste koppelopbrengst ten minste een of meer van de volgende stappen omvat:
    wanneer in een bewegingsrichting van de contrapool, de huidige positie zich bevindt tussen de eerste positie en een uitgelijnde positie waarin de contrapool is uitgelijnd met de statorpool, en wanneer een absolute waarde van een maximale fasekoppelhoeveelheid van het bereik van haalbare fasekoppelhoeveelheden groter is dan of gelijk is aan een absolute waarde van een minimale fasekoppelhoeveelheid van het bereik van haalbare fasekoppelhoeveelheden, de bepaalde gewenste koppelopbrengst wordt ingesteld op de maximale fasekoppelhoeveelheid; of wanneer de huidige positie zich bevindt tussen de eerste positie en een uitgelijnde positie waarin de contrapool is uitgelijnd met de statorpool, en wanneer een absolute waarde van een maximale fasekoppelhoeveelheid van het bereik van haalbare fasekoppelhoeveelheden kleiner is dan een absolute waarde van een minimale fasekoppelhoeveelheid van het bereik van haalbare fasekoppelhoeveelheden, de bepaalde gewenste koppelopbrengst wordt ingesteld op de minimale fasekoppelhoeveelheid.
  13. 13. Werkwijze volgens een of meer van de conclusies 9-12, waarin de werkwijze een gesloten lus beheerwerkwijze is, en waarin de werkwijze verder omvat het ontvangen, door een bewakingseenheid, van data indicatief voor een of meer werkingsparameters van de geschakelde reluctantie machine, waarin optioneel de een of meer werkingsparameters ten minste een element omvatten uit een groep omvattende: een werkelijke fasestroom toegepast op de een of meer fasetrappen, een rotorhoekpositie van de rotor ten opzichte van de stator, een rotatie snelheid van de rotor; of een gelijkspannings spanningsniveau beschikbaar voor het bekrachtigen.
    BE2017/5545
  14. 14. Werkwijze volgens conclusie 13, waarin de werkwijze verder omvat het verschaffen aan de correctie eenheid van gegevens indicatief voor de eerste positie en de tweede positie van de respectievelijke fasetrap, waarin
    5 de eerste en tweede positie afhankelijk zijn van ten minste een van de een of meer werkingsparameters.
  15. 15. Werkwijze volgens conclusie 14, waarin de stap van het verschaffen aan de correctie eenheid van data indicatief voor de eerste
    10 positie en de tweede positie van de ten minste ene fasetrap verder omvat: het associëren met behulp van een dataopslag omvattende een opzoektabel, van de ten minste een van de een of meer werkingsparameters met een of meer van de eerste en tweede positie.
BE2017/5545A 2017-08-04 2017-08-04 Controller systeem en werkwijze voor het bedienen van een meerfasen geschakelde reluctantie machine, en een correctie eenheid BE1025445B1 (nl)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2017/5545A BE1025445B1 (nl) 2017-08-04 2017-08-04 Controller systeem en werkwijze voor het bedienen van een meerfasen geschakelde reluctantie machine, en een correctie eenheid
CN201880061167.5A CN111108680A (zh) 2017-08-04 2018-08-06 用于操作多相开关磁阻电机以及校正单元的控制器系统以及方法
DE112018003980.3T DE112018003980T5 (de) 2017-08-04 2018-08-06 Regelsystem und Verfahren zum Betreiben einer mehrphasig geschalteten Reluktanzmaschine sowie einer Korrektureinheit
PCT/EP2018/071253 WO2019025628A1 (en) 2017-08-04 2018-08-06 CONTROL SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING A POLYPHASE SWITCHED RELUCTANCE MACHINE, AND CORRECTION UNIT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2017/5545A BE1025445B1 (nl) 2017-08-04 2017-08-04 Controller systeem en werkwijze voor het bedienen van een meerfasen geschakelde reluctantie machine, en een correctie eenheid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BE1025445A1 BE1025445A1 (nl) 2019-02-27
BE1025445B1 true BE1025445B1 (nl) 2019-03-07

Family

ID=60269580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2017/5545A BE1025445B1 (nl) 2017-08-04 2017-08-04 Controller systeem en werkwijze voor het bedienen van een meerfasen geschakelde reluctantie machine, en een correctie eenheid

Country Status (4)

Country Link
CN (1) CN111108680A (nl)
BE (1) BE1025445B1 (nl)
DE (1) DE112018003980T5 (nl)
WO (1) WO2019025628A1 (nl)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112398409A (zh) * 2020-11-20 2021-02-23 上海纯米电子科技有限公司 开关磁阻电机控制方法及装置
CN113746397B (zh) * 2021-08-20 2023-01-31 西北工业大学 一种开关磁阻电机模型预测转矩和径向力控制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150162863A1 (en) * 2013-12-10 2015-06-11 Mcmaster University Extended-speed low-ripple torque control of switched reluctance motor drives
CN105305894A (zh) * 2015-11-05 2016-02-03 浙江大学 一种基于转矩分配函数在线修正的srm转矩脉动最小化控制方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009106069A (ja) * 2007-10-23 2009-05-14 Aisin Aw Co Ltd 電動機制御装置
JP5653386B2 (ja) * 2012-05-09 2015-01-14 三菱電機株式会社 モータ制御装置およびそれを用いた電動パワーステアリング装置
US8773056B2 (en) * 2012-06-11 2014-07-08 Caterpillar Inc. FPDA closed loop electric drives controls

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150162863A1 (en) * 2013-12-10 2015-06-11 Mcmaster University Extended-speed low-ripple torque control of switched reluctance motor drives
CN105305894A (zh) * 2015-11-05 2016-02-03 浙江大学 一种基于转矩分配函数在线修正的srm转矩脉动最小化控制方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHANCHAROENSOOK P: "Direct instantaneous torque control of a four-phase switched reluctance motor", POWER ELECTRONICS AND DRIVE SYSTEMS, 2009. PEDS 2009. INTERNATIONAL CONFERENCE ON, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, 2 November 2009 (2009-11-02), pages 770 - 777, XP031614387, ISBN: 978-1-4244-4166-2 *
GOBBI R ET AL: "A fuzzy iterative approach for determination of current waveform for switched reluctance motors using a torque sharing function at positive and negative torque production regions", INDUSTRIAL ELECTRONICS SOCIETY, 2004. IECON 2004. 30TH ANNUAL CONFEREN CE OF IEEE BUSAN, SOUTH KOREA 2-6 NOV. 2004, PISCATAWAY, NJ, USA,IEEE, vol. 3, 2 November 2004 (2004-11-02), pages 3172 - 3177, XP010799479, ISBN: 978-0-7803-8730-0, DOI: 10.1109/IECON.2004.1432320 *
HAK-SEUNG RO ET AL: "Torque Ripple Minimization Scheme Using Torque Sharing Function Based Fuzzy Logic Control for a Switched Reluctance Motor", J ELECTR ENG TECHNOL, 1 January 2014 (2014-01-01), pages 742, XP055464516, Retrieved from the Internet <URL:https://pdfs.semanticscholar.org/b35d/980e2e32f3bfcd2cd2dd169ce1851d8eef94.pdf> [retrieved on 20180404], DOI: 10.5370/JEET.2014.9.5.742 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111108680A (zh) 2020-05-05
WO2019025628A1 (en) 2019-02-07
DE112018003980T5 (de) 2020-04-16
BE1025445A1 (nl) 2019-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100259203A1 (en) Electronically commutated motor
US11165382B2 (en) Manufacturing-sensitive control of high rotor pole switched reluctance motors
WO2018043502A1 (ja) インバータ制御装置および電動機駆動システム
CN105743406B (zh) 马达控制器
BE1025445B1 (nl) Controller systeem en werkwijze voor het bedienen van een meerfasen geschakelde reluctantie machine, en een correctie eenheid
KR101139028B1 (ko) 고속 스위치드 릴럭턴스 모터의 토크 제어방법
JP4522273B2 (ja) モータ制御装置及びこれを有するモータ駆動システム
JP4352860B2 (ja) 電動機の制御装置
JP4426433B2 (ja) モータ制御装置
CN103944470B (zh) 电机控制装置和电机控制方法
EP3903411B1 (en) Motor controller with power feedback loop and method
JP2006211894A (ja) V/f制御法則に従って動作する速度制御機による電流出力を制限する方法およびシステム
JP2016163452A (ja) 3相回転電機の制御装置
Senthilnathan et al. Mathematical modelling and torque ripple waning in BLDC motor using outgoing-phase current discharge hysteresis controlled ANFIS controller
BG66312B1 (bg) Метод за управление на синхронен електродвигател
Weiss et al. Discussion on control structure modifications using an FPGA for predictive DITC in switched reluctance machines regarding LUT resolution
WO2021124326A1 (en) Optimized brushless dc (bldc) motor drive system
JP2002374691A (ja) モータ制御装置
Anyalebechi SIMULATION OF SPEED CONTROL TECHNIQUES OF SWITCHED RELUCTANCE MOTORS (SRM)
JPH07308089A (ja) 同期電動機の制御装置
JP2007236016A (ja) 交流電動機の駆動装置
EP4346085A1 (en) Electric-powered machine system
JP3752804B2 (ja) 交流機の制御装置
JP2012016166A (ja) モータ制御装置
JP4633441B2 (ja) 発電機の励磁制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Effective date: 20190307

MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20200831