BR102014005475A2

BR102014005475A2 - sistema de acionamento de motor e método para operar um sistema de acionamento de motor

Info

Publication number: BR102014005475A2
Application number: BR102014005475A
Authority: BR
Inventors: Baoming Huang; Fei Xu; Heng Wu; Pengju Kang; Xu Chu
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 2013-03-14
Filing date: 2014-03-10
Publication date: 2015-12-01
Also published as: US9742345B2; EP2779416B1; US20140265979A1; US20160344329A1; US9438144B2; EP2779416A3; BR102014005475A8; JP2014180197A; JP6285223B2; CN104052373A; CN104052373B; BR102014005475B1; EP2779416A2

Abstract

sistema de acionamento de motor e método para operar um sistema de acionamento de motor. trata-se de um sistema de acionamento de motor exemplificativo que inclui uma fonte de alimentação, um circuito de acionamento, um controlador, um motor e um circuito de proteção. o circuito de acionamento inclui pelo menos um dispositivo de comutação acoplado à fonte de alimentação. o motor inclui uma pluralidade de enrolamentos. o motor é acoplado ao circuito de acionamento e é acionado pelo circuito de acionamento. o controlador é configurado para fornecer primeiros sinais de comutador ao pelo menos um dispositivo de comutação do circuito de acionamento em um modo normal. o circuito de proteção é acoplado ao controlador e configurado para gerar segundos sinais de comutador com base, pelo menos em parte, em um sinal de falha em um modo de falha, e fornecer os segundos sinais de comutador ao pelo menos um dispositivo de comutação do circuito de acionamento de modo a reconstruir ciclos de circuito entre o circuito de acionamento e a pluralidade de enrolamentos. um método para operar o sistema de acionamento de motor também é descrito.

Description

“SISTEMA DE ACIONAMENTO DE MOTOR E MÉTODO PARA OPERAR UM SISTEMA DE ACIONAMENTO DE MOTOR” Antecedentes Esta revelação, em geral, refere-se a sistemas e métodos para proteção contra falha de motor. O motor de ímã permanente (PM) é amplamente usado em vários campos, por exemplo, o motor de PM é usado em um sistema de veículo elétrico (EV). Uma voltagem de força eletromotora (EMF) posterior é produzida ao operar o motor de PM. Quando o motor de PM está funcionando em uma velocidade alta, a voltagem EMF posterior excederá a voltagem em uma ligação CC. Se um controlador bate ou enguiça nessa situação, o motor de PM funcionará em um modo de geração incontrolável (UCG). Ações de proteção ou controle apropriadas devem ser tomadas para evitar que a fonte de alimentação, capacitor de barramento CC ou comutadores de potência sejam danificados.

Portanto, é desejável fornecer sistemas e métodos para abordar pelo menos um dos problemas acima mencionados.

Breve Descrição De acordo com uma realização revelada no presente documento, um sistema de acionamento de motor é fornecido. O sistema de acionamento de motor inclui uma fonte de alimentação, um circuito de acionamento, um controlador, um motor e um circuito de proteção. O circuito de acionamento inclui pelo menos um dispositivo de comutação acoplado à fonte de alimentação. O motor inclui uma pluralidade de enrolamentos. O motor é acoplado a o circuito de acionamento e acionado pelo circuito de acionamento. O controlador é configurado para fornecer primeiros sinais de comutador ao pelo menos um dispositivo de comutação do circuito de acionamento em um modo normal. O circuito de proteção ê acoplado ao controlador, e configurado para gerar segundos sinais de comutador baseados, pelo menos em parte, em um sinal de falha em um modo de falha e fornecer os segundos sinais de comutador ao pelo menos um dispositivo de comutação do circuito de acionamento de modo a reconstruir ciclos de circuito entre o circuito de acionamento e a pluralidade de enrolamentos.

De acordo com outra realização revelada no presente documento, um método para operar um sistema de acionamento de motor é fornecido. O método inclui fornecer primeiros sinais de comutador a um circuito de acionamento em um modo normal. O método inclui fornecer segundos sinais de comutador ao circuito de acionamento para reconstruir ciclos de circuito entre o circuito de acionamento e um motor em um modo de falha.

Desenhos Esses e outros recursos, aspectos e vantagens da presente revelação se tornarão mais bem entendidos quando a descrição detalhada a seguir for lida com referência aos desenhos anexos nos quais caracteres similares representam partes similares ao longo dos desenhos, em que: A Figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema de acionamento de motor de acordo com uma realização exemplificatíva da presente revelação; A Figura 2 é um diagrama esquemático de um sistema de acionamento de motor com um inversor CC/CA no circuito de acionamento mostrado na Figura 1, de acordo com uma realização exemplificatíva da presente revelação; A Figura 3 é um diagrama esquemático de um sistema de acionamento de motor com um conversor CC/CC e um inversor CC/CA no circuito de acionamento mostrado na Figura 1 de acordo com outra realização exemplificatíva da presente revelação; A Figura 4 ilustra ciclos de circuito formados em um modo de falha da Figura 3, de acordo com uma realização exemplificativa da presente revelação; A Figura 5 é um diagrama esquemático de um sistema de acionamento de motor com uma pluralidade de conversores CC/CC independentes no circuito de acionamento mostrado na Figura 1, de acordo com outra realização exemplificativa da presente revelação; A Figura 6 é um diagrama de blocos de controle usado no controle de cada conversor CC/CC da Figura 5 implantando-se um algoritmo PR, de acordo com uma realização exemplificativa da presente revelação; A Figura 7 é um diagrama de bode gerado por um controlador PR mostrado na Figura 6 usado no sistema de acionamento de motor da Figura 5, de acordo com uma realização exemplificativa da presente revelação; A Figura 8 ilustra ciclos de circuito formados no modo de falha da Figura 5, de acordo com uma realização exemplificativa da presente revelação; A Figura 9 é um fluxograma de um método para operar o sistema de acionamento de motor da Figura 1, de acordo com uma realização exemplificativa da presente revelação; A Figura 10 é um fluxograma que ilustra subetapas de fornecimento dos segundos sinais de comutador mostrados na Figura 9, de acordo com uma realização exemplificativa da presente revelação; A Figura 11 é um fluxograma que ilustra subetapas do fornecimento dos segundos sinais de comutador mostrados na Figura 9, de acordo com outra realização exemplificativa da presente revelação; e A Figura 12 é um fluxograma que ilustra subetapas do fornecimento dos segundos sinais de comutador mostrados na Figura 9, de acordo com outra realização exemplificativa da presente revelação.

Descrição Detalhada Em um esforço para fornecer uma descrição razoavelmente concisa dessas realizações, nem todos os recursos de uma implantação real são descritos em uma ou mais realizações específicas. Ao menos definido de outra maneira, os termos técnicos e científicos usados no presente documento têm o mesmo significado conforme é comumente entendido por uma pessoa versada na técnica à qual esta revelação pertence. Os termos “primeiro”, “segundo”, “terceiro” e similares, conforme usado no presente documento, não denotam qualquer ordem, quantidade ou importância, mas, em vez disso, são usados para distinguir um elemento do outro. Além disso, os termos “um” e “uma” não denotam uma limitação de quantidade, mas, em vez disso, denotam a presença de pelo menos um dos itens referidos. O termo “ou” tem a intenção de ser inclusivo e significar tanto qualquer, diversos ou todos dos itens listados. O uso de “que inclui”, “que compreende” ou “que tem”, e variações dos mesmos no presente documento tem a intenção de abranger os itens listados posteriormente e equivalentes dos mesmos bem como itens adicionais. O termo “acoplado” é usado para descrever conexões elétricas ou acoplamentos, que pode ser de uma maneira direta ou indireta. O termo “circuito” pode incluir tanto um único componente quanto uma pluralidade de componentes, que são tanto componentes ativos e/ou passivos e podem ser opcionalmente acoplados ou, de outra maneira, acoplados juntos para fornecer a função descrita.

Conforme usado no presente documento, os termos “pode” e “pode ser” indicam uma possibilidade de uma ocorrência dentro de um conjunto de circunstâncias; uma possessão de uma propriedade, característica ou função especificada; e/ou qualificam outro verbo expressando um ou mais de uma habilidade, capacidade ou possibilidade associada com o verbo qualificado. Assim, o uso de “pode” e “pode ser” indicam que um termo modificado é aparentemente apropriado, capaz ou adequado para uma capacidade, função ou uso indicado enquanto leva-se em consideração que em algumas circunstâncias, o termo modificado pode, às vezes, não ser apropriado, capaz ou adequado. Por exemplo, em algumas circunstâncias, um evento ou capacidade pode ser esperado, enquanto em outras circunstâncias, o evento ou capacidade pode não ocorrer. Essa distinção é capturada pelos termos “pode” e “pode ser”. A Figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema de acionamento de motor 10 de acordo com uma realização exemplificativa da presente revelação. O sistema de acionamento de motor 10 inclui uma fonte de alimentação 11, um circuito de acionamento 17, um motor 19, um controlador 21 e um circuito de proteção 23. A fonte de alimentação 11 pode incluir uma fonte de alimentação CC ou uma fonte de alimentação CA para fornecer uma potência elétrica. Em algumas realizações, o motor 19 inclui um motor de ímã permanente (PM) com uma pluralidade de enrolamentos. Em algumas realizações, o motor 19 inclui outros tipos de motor tais como um motor de indução (IM).

Na realização ilustrada, o circuito de acionamento 17 é acoplado entre a fonte de alimentação 11 e o motor 19. O circuito de acionamento 17 inclui pelo menos um dos dispositivos de comutação 18 que são dispostos para constituir certas arquiteturas. O circuito de acionamento 17 é configurado para converter a potência elétrica fornecida pela fonte de alimentação 11 em uma potência elétrica apropriada para fornecer ao motor 19. O pelo menos um dispositivo de comutação 18 no circuito de acionamento 17 tem a capacidade de ser ativado ou desativado de modo a controlar uma velocidade de motor.

Nas realizações ilustradas, um acionador de comutador (não mostrado) é um componente interno integrado com o dispositivo de comutação 18. Em outras realizações, o acionador de comutador é um componente externo acoplado a o dispositivo de comutação 18. O acionador de comutador é configurado para acionar o dispositivo de comutação 18.

Os exemplos não limitantes do dispositivo de comutação 18 podem incluir um transistor de efeito de campo metal-óxido-semicondutor (MOSFET), um transistor bipolar de porta isolada (IGBT) e qualquer outro dispositivo adequado. O controlador 21 está em comunicação elétrica com pelo menos um da fonte de alimentação 11, o circuito de acionamento 17 e o motor 19 para fornecer sinais de controle. Em algumas realizações, o controlador 21 pode incluir qualquer dispositivo ou circuito programável adequado tais como um processador digital de sinais (DSP), um arranjo de porta programável em campo (FPGA), um controlador lógico programável (PLC) e um circuito integrado de aplicação específica (ASIC). Em algumas realizações, o controlador 21 pode ser implantado na forma de hardware, software ou uma combinação de hardware e software. Em uma realização, o controlador 21 é configurado para gerar primeiros sinais de comutador 22 e um sinal de falha 24. A velocidade de motor é regulada operando o circuito de acionamento 17 de acordo com primeiros sinais de comutador 22 fornecidos pelo controlador 21 em um modo normal. Quando ocorre uma falha no sistema de acionamento de motor 10 em um modo de falha, os danos podem ser trazidos para a fonte de alimentação 11, o circuito de acionamento 17 e/ou o motor 19. Por exemplo, quando a velocidade de motor é maior do que uma velocidade limiar superior, um ou mais componentes no sistema de acionamento de motor 10 pode ser danificado devido à grande voltagem/corrente e/ou alta temperatura causada operando o motor 19 sob uma condição de velocidade excessiva. Portanto, o circuito de proteção 23 é proposto nesta realização para operar o motor 19 de uma maneira segura.

No modo normal, o sinal de falha 24 é inválido o qual indica que nenhuma falha ocorre no sistema de acionamento de motor 10. O circuito de proteção 23 recebe o sinal de falha inválido 24 e funciona como um condutor para permitir os primeiros sinais de comutador 22 a serem fornecidos ao pelo menos um dispositivo de comutação 18 do circuito de acionamento 17 diretamente. Os primeiros sinais de comutador 22 são usados para ativar ou desativar o pelo menos um dispositivo de comutação 18 do circuito de acionamento 17 de modo a controlar a velocidade de motor.

No modo de falha, o sinal de falha 24 é válido o qual indica que pelo menos uma falha ocorre no sistema de acionamento de motor 10. A falha pode incluir uma condição de over-velocidade, uma condição de corrente excessiva, uma condição de sobrevoltagem ou qualquer outra condição anormal que pode fazer o motor 19 perder o controle. O circuito de proteção 23 recebe o sinal de falha válido 24 e é possibilitado. O circuito de proteção 23 é configurado para bloquear os primeiros sinais de comutador 22 e gerar segundos sinais de comutador 26. Os segundos sinais de comutador 26 são fornecidos ao pelo menos um dispositivo de comutação 18 do circuito de acionamento 17. Os segundos sinais de comutador 26 são usados para reconstruir ciclos de circuito entre o circuito de acionamento 17 e enrolamentos do motor 19. Em algumas realizações, os ciclos de circuito são especificamente reconstruídos de uma maneira que um ou mais curtos-circuitos sejam formados de modo que problemas de sobrevoltagem, corrente excessiva e/ou alta temperatura causados pela falha de velocidade excessiva possam ser mitigados. Então, o sistema de acionamento de motor 10 pode restabelecer a partir do modo de falha para o modo normal.

Mais especificamente, quando a velocidade de motor reduz para um valor que é menor do que o valor limiar, os primeiros sinais de comutador 22 passarão através do circuito de proteção 23 para o circuito de acionamento 17 e acionarão o pelo menos um dispositivo de comutação 18. Em algumas realizações, o motor 19 pode ser interrompido de uma maneira segura de acordo com os primeiros sinais de comutador 22. O circuito de proteção 23 pode ser implantado na forma de hardware, software ou uma combinação de hardware e software. Em algumas realizações, o circuito de proteção 23 é um circuito independente acoplado a o controlador 21. Em algumas realizações, o circuito de proteção 23 é um módulo interno do controlador 21. As formas dos segundos sinais de comutador 26 são baseadas, pelo menos em parte, nas arquiteturas do circuito de acionamento 17. Detalhes específicos de como os primeiros sinais de comutador 22 e os segundos sinais de comutador 26 são gerados serão discutidos abaixo. A Figura 2 é um diagrama esquemático de um sistema de acionamento de motor Com um inversor CC/CA no circuito de acionamento da Figura 1 de acordo com uma realização exemplificativa da presente revelação. Na realização da Figura 2, o sistema de acionamento de motor 100 inclui uma bateria 111, o circuito de acionamento 17, um motor de PM 191, o controlador 21 e o circuito de proteção 23.

Na realização ilustrada, a bateria 111 é usada como a fonte de alimentação 11. Em outras realizações, volantes, ultracapacitores e células de combustível podem ser usados como a fonte de alimentação 11. A bateria 111 é acoplada ao circuito de acionamento 17 através de um terminal de alta voltagem 112 e um terminal de baixa voltagem 114. O motor de PM 191 é usado como o motor 19. A bateria 111 é usada para fornecer potência ao motor de PM 191 ou receber potência a partir do motor de PM 191 através do circuito de acionamento 17. Em uma realização, o circuito de acionamento 17 inclui um inversor CC/CA 171, um capacitor 173 e pelo menos um contator 175. O capacitor 173 é acoplado em paralelo com a bateria 111.

Mais especificamente, nessa realização, o motor de PM 191 inclui um motor de PM trifásico com um primeiro enrolamento 195, um segundo enrolamento 196, e um terceiro enrolamento 197 acoplado a um ponto em comum N.

Na realização ilustrada, o inversor CC/CA 171 é um inversor CC/CA trifásico que inclui três pernas de ponte e cada perna de ponte inclui dois dispositivos de comutação. O inversor CC/CA 171 é configurado para converter potência elétrica CC fornecida a partir da bateria 111 para a potência elétrica CA trifásica que é abastecida no motor de PM 191. Em outras realizações, o inversor CC/CA 171 pode incluir inversores de fase única ou múltiplas fases que são configurados para fornecer potência elétrica CA de fase única ou múltiplas fases para o motor de PM 191.

Cada dispositivo de comutação é acoplado a um diodo antiparalelo. Uma primeira perna de ponte inclui um primeiro comutador Qi e um segundo comutador Q2. Um segundo perna de ponte inclui um terceiro comutador Q3 e um quarto comutador Q4. Uma terceira perna de ponte inclui um quinto comutador Q5 e um sexto comutador Οβ. O primeiro, terceiro, quinto comutadores Qi, Q3, e Q5 (coletivamente denominados comutadores superiores) são comumente acoplados ao terminal de alta voltagem 112. O segundo, quarto, sexto comutadores Q2, Q4, e Q6 (coletivamente denominados comutadores inferiores) são comumente acoplados ao terminal de baixa voltagem 114. O primeiro enrolamento 195 é acoplado a uma primeira junção 170 entre o primeiro comutador Qi e o segundo comutador Q2 na primeiro perna de ponte. O segundo enrolamento 196 é acoplado a uma segunda junção 172 entre o terceiro comutador Q3 e o quarto comutador Q4 no segundo perna de ponte. O terceiro enrolamento 197 é acoplado a uma terceira junção 174 entre o quinto comutador Q5 e o sexto comutador Qe na terceira perna de ponte. O pelo menos um contator 175 é acoplado em série entre a batería 111 e o inversor CC/CA 171. O pelo menos um contator 175 inclui um único contator acoplado ao terminal de alta voltagem 112 mostrado na Figura 2. Em algumas realizações, o pelo menos um contator 175 pode incluir um primeiro contator e um segundo contator acoplado ao terminal de alta voltagem 112 e ao terminal de baixa voltagem 114 da batería 111 respectivamente. No modo de falha, o pelo menos um contator 175 pode ser desligado manual ou automaticamente para cortar a conexão elétrica entre a batería 111 e o motor de PM 191, de modo que a batería 111 possa ser protegida.

No modo normal, os primeiros sinais de comutador 22 são gerados implantando um ou mais algoritmos de controle tal como algoritmos de modulação PWM. Os primeiros sinais de comutador 22 são usados para ativar ou desativar a pluralidade de comutadores Q3, Q5, Q2, Q4, e Q6 de modo a regular a voltagem e/ou corrente fornecida ao motor de PM 191. No modo normal, o sinal de falha 24 é inválido. Após receber o sinal de falha inválido 24, o circuito de proteção 23 é operado como um condutor para permitir que os primeiros sinais de comutador 22 sejam fornecidos ao inversor CC/CA 171.

No modo de falha, especialmente o modo UCG, quando a velocidade do motor de PM 191 é maior do que uma velocidade limiar ou predeterminada, o sinal de falha 24 é válido. O circuito de proteção 23 é possibilitado após receber o sinal de falha válido 24. O processo de proteção é então implantado nos procedimentos a seguir. Os primeiros sinais de comutador 22 fornecidos a partir do controlador 21 são bloqueados. Os segundos sinais de comutador 26 são gerados pelo circuito de proteção 23. Nessa realização da Figura 2, os segundos sinais de comutador 26 incluem um primeiro sinal de ativação 261, um sinal aberto 262, e um segundo sinal de ativação 263. O primeiro sinal de ativação 261 é fornecido a uma primeira metade dos inversores CC/CA. Em algumas realizações, o primeiro sinal de ativação 261 pode ser implantado na forma de uma pluralidade de sinais de ativação, cada um da pluralidade dos sinais de ativação pode ser enviado a cada dispositivo de comutação correspondente. Por exemplo, em uma realização, o primeiro sinal de ativação 261 é fornecido aos comutadores superiores Q3, e Q5 (ou fornecido aos comutadores inferiores Q2, Q4, e Q6). Os primeiros ciclos de curto-circuito são formados entre Q1, Q3, e Qs e o motor de PM 191 (ou dentre Q2, Q4, e Q6 e o motor de PM 191). Ou seja, um comutador em cada perna de ponte compartilha uma pequena corrente com o motor de PM 191. O sinal aberto 262 é fornecido ao pelo menos um contator 175 para cortar a bateria 111 a partir do inversor CC/CA 171. Em algumas realizações, o primeiro sinal de ativação 261 e o sinal aberto 262 são substancialmente fornecidos de modo simultâneo à primeira metade de comutadores e ao pelo menos um contator 175, respectivamente.

Após o contator 175 ser desligado, o segundo sinal de ativação 263 é fornecido à outra metade dos dispositivos de comutação. Em algumas realizações, o segundo sinal de ativação 263 pode ser implantado na forma de uma pluralidade de sinais de ativação, cada um da pluralidade dos sinais de ativação pode ser enviado a cada dispositivo de comutação correspondente. Por exemplo, o segundo sinal de ativação 263 é fornecido aos comutadores inferiores Q2, Q4, e (¾ (ou os comutadores superiores Q1, Q3, e Q5). Então, os comutadores superiores Q1t Q3, e Q5 e os comutadores inferiores Q2, Q4, e Q6 formam segundos ciclos de curto-circuito com o motor de PM 191. Ou seja, ambos dos dois comutadores em cada perna de ponte compartilham a corrente pequena com o motor de PM 191. O um ou mais curtos-circuitos formados com o um ou mais comutadores ativados e enrolamentos de motor podem permitir que a energia gerada devido à falsa operação do motor de PM 191 seja consumida. Como resultado, a voltagem EMF posterior pode ser diminuída. Após a velocidade do motor de PM 191 diminuir para um valor que é menor do que uma velocidade limiar, a voltagem EMF posterior irá diminuir de modo correspondente para um valor seguro. Nessa situação, todos os comutadores no inversor CC/CA 171 podem ser desativados de modo seguro. A Figura 3 é um diagrama esquemático de um sistema de acionamento de motor 200 com um conversor CC/CC 177 e um inversor CC/CC 171 no circuito de acionamento 17 da Figura 1 de acordo com outra realização exemplificativa da presente revelação. Comparando com o sistema de acionamento de motor 100 mostrado na Figura 2, de maneira similar, a bateria 111 é usada como a fonte de alimentação 11, o motor de PM 191 é usado como o motor 19, desse modo, a descrição detalhada da bateria 111 e do motor de PM 191 é omitida no presente documento.

Entretanto, o circuito de acionamento 17 do sistema de acionamento de motor 200 emprega estrutura de dois estágios para realizar conversão de potência entre a bateria 111 e o motor de PM 191. Mais especificamente, o circuito de acionamento 17 do sistema de acionamento de motor 200 inclui o inversor CC/CA 171, um conversor CC/CC 177, o pelo menos um contator 175 e o capacitor 173. Na realização ilustrada, o conversor CC/CC 177 inclui um conversor CC/CC bidirecional que é configurado para realizar conversões de potência. Em outras realizações, o conversor CC/CC 177 pode incluir um conversor CC/CC unidirecional.

Nas realizações ilustradas, o conversor CC/CC 177 inclui uma ponte H, um primeiro indutor 179 e um segundo indutor 181. A ponte H inclui um primeiro comutador superior Si e um primeiro comutador inferior S2 acoplado em série em uma perna de ponte esquerda. A ponte H inclui um segundo comutador superior S3 e um segundo comutador inferior S4 acoplado em série em uma perna de ponte direita. Os comutadores superiores Si e S3 são acoplados a um ponto em comum 160. Os comutadores inferiores S2 e S4 são comumente acoplados ao terminal de baixa voltagem 114. O primeiro indutor 179 é acoplado entre o terminal de alta voltagem 112 e uma junção 176 entre o primeiro comutador superior Si e o primeiro comutador inferior S2. O segundo indutor 181 é acoplado entre o terminal de alta voltagem 112 e uma junção 178 entre o segundo superior comutador S3 e o segundo comutador inferior S4. O inversor CC/CA desta realização é similar ao inversor CC/CA 171 mostrado na Figura 2. Enquanto isso os comutadores superiores (Q1, Q3 e Qs) sejam comumente acoplados ao ponto em comum 160. Desse modo, a descrição detalhada do inversor CC/CA 171 é omitida no presente documento. O capacitor 173 é acoplado entre o conversor CC/CC 177 e o inversor CC/CA 171 com um terminal acoplado ao ponto em comum 160 e outro terminal acoplado ao terminal de baixa voltagem 114. O pelo menos um contator 175 é acoplado em série entre a bateria 111 e o conversor CC/CC 177.

No normal modo, os primeiros sinais de comutador 22 são gerados de acordo com os algoritmos de modulação PWM para ativar ou desativar a pluralidade de comutadores do inversor CC/CA 171 e a pluralidade de comutadores do conversor CC/CC 177. Então, o conversor CC/CC 177 é controlado para converter a potência CC fornecida pela bateria 111 em uma potência CC apropriada em dois terminais do capacitor 173. O inversor CC/CA 171 é controlado para converter a potência CC apropriada na potência CA para fornecer ao motor de PM 191. Por fim, a voltagem e/ou corrente fornecida ao motor de PM 191 pode ser regulada e a velocidade do motor de PM 191 pode ser controlada. Em operação normal, o sinal de falha 24 é inválido indicando que nenhuma falha está ocorrendo. Após receber o sinal de falha inválido 24, o circuito de proteção 23 é operado como um condutor para permitir que os primeiros sinais de comutador 22 sejam fornecidos ao inversor CC/CA 171 e ao conversor CC/CC 177 diretamente.

No modo de falha, especialmente o modo ÜCG, quando a velocidade do motor de PM 191 é maior do que uma velocidade predeterminada, o sinal de falha 24 é válido. O circuito de proteção 23 é possibilitado após receber o sinal de falha válido 24. O processo de proteção é então implantado nos procedimentos a seguir. Os primeiros sinais de comutador 22 fornecidos a partir do controlador 21 são impedidos de serem abastecidos ao circuito de acionamento 17. Os segundos sinais de comutador 26 são gerados pelo circuito de proteção 23. Nessa realização da Figura 3, os segundos sinais de comutador 26 incluem um sinal de desativação 264, um sinal aberto 262 e um sinal de ativação 265. O sinal de desativação 264 é fornecido a todos os comutadores do inversor CC/CA 171 para fazer o inversor CC/CA 171 se comportar como um retificador de ponte completa. Em algumas realizações, o sinal de desativação 264 pode ser implantado na forma de uma pluralidade de sinais de desativação, cada um da pluralidade dos sinais de desativação pode ser enviado a cada dispositivo de comutação correspondente. O sinal aberto 262 é fornecido ao pelo menos um contator 175 para cortar a batería 111a partir do motor de PM 191. O sinal de ativação 265 é fornecido a Si e S4, ou a S2 e S3 para conduzir o primeiro indutor 179 e o segundo indutor 181. Em algumas realizações, o sinal de ativação 265 pode ser implantado na forma de uma pluralidade de sinais de ativação, cada um da pluralidade dos sinais de ativação pode ser enviado a cada dispositivo de comutação correspondente. Ciclos de curto-circuito podem ser formados entre o primeiro indutor 179, o segundo indutor 181, o inversor CC/CA 171 e o motor de PM 191. Em algumas realizações, o sinal de desativação 264, o sinal aberto 262 e o sinal de ativação 265 são fornecidos ao circuito de acionamento 17 de modo substancialmente simultâneo.

Um circuito equivalente do sistema de acionamento de motor 200 da Figura 3 que opera no modo de falha ou o modo UCG é mostrado na Figura 4. Após os segundos sinais de comutador 26 mostrados na Figura 3 serem fornecidos ao circuito de acionamento 17, os diodos (D-ι a D6), o primeiro indutor 179, o segundo indutor 181, o capacitor 173 e o motor de PM 191 formam ciclos de curto-circuito no sistema de acionamento de motor 200.

Conforme mostrado na Figura 4, no modo UCG, a potência elétrica do motor de PM 191 pode fluir para o primeiro indutor 179 e o segundo indutor 181. Desse modo, a grande potência produzida pela voltagem EMF posterior alta pode ser consumida no primeiro indutor 179 e o segundo indutor 181. Após a velocidade do motor de PM 191 diminuir para uma velocidade limiar, a voltagem EMF posterior irá diminuir de modo correspondente para um valor seguro e todos os comutadores no inversor CC/CA 171 e o conversor CC/CC 177 podem ser desativados de um modo seguro. A Figura 5 é um diagrama esquemático de um sistema de acionamento de motor 300 com conversores CC/CC independentes no circuito de acionamento da Figura 1 de acordo com outra realização exemplificativa da presente revelação. Comparando com o sistema de acionamento de motor 100 mostrado na Figura 2, de maneira similar, a bateria 111 é usada como a fonte de alimentação 11, o motor de PM 191 é usado como o motor 19, desse modo, a descrição detalhada da bateria 111 e do motor de PM 191 é omitida no presente documento.

Entretanto, o circuito de acionamento 17 na Figura 5 inclui um primeiro conversor CC/CC 183, um segundo conversor CC/CC 185 e um terceiro conversor CC/CC 187, e o pelo menos um contator 175. O primeiro, segundo e terceiro conversores CC/CC 183, 185, 187 coletivamente funcionam como um conversor de estágio único que é configurado para ter a capacidade de converter potência CC fornecida a partir da bateria 111 em potência CC bem como elevar o nível de voltagem da potência CC.

Cada um dentre o primeiro, segundo e terceiro conversores CC/CC 183, 185, 187 é acoplado a um enrolamento correspondente do motor de PM 191. Cada um do primeiro, segundo e terceiro conversores CC/CC 183, 185, 187 inclui um comutador superior (por exemplo, Sai), um comutador inferior (por exemplo, Sa2), um indutor (por exemplo, 182) e um capacitor (por exemplo, 192). Cada comutador superior é acoplado a um enrolamento correspondente do motor de PM 191. Os comutadores inferiores são comumente acoplados ao terminal de baixa voltagem 114. Cada indutor é acoplado entre a bateria 111 e uma junção correspondente entre cada comutador superior e cada comutador inferior. Cada capacitor é acoplado a cada comutador superior e ao terminal de baixa voltagem 114. Usando a pluralidade de conversores CC/CC independentes, cada enrolamento do motor de PM 191 pode ser controlado de modo independente. O pelo menos um contator 175 é acoplado em série entre a bateria 111 e os conversores CC/CC independentes (183, 185 e 187).

No modo normal, os primeiros sinais de comutador 22 são gerados de acordo com os algoritmos de modulação PWM para ativar ou desativar a pluralidade de comutadores (Sai, Sa2, Sbi, Sb2, Sci e SC2,) do circuito de acionamento 17. A voltagem (voltagem de fase) idealmente imposta nos terminais de cada capacitor consiste em dois componentes distintos: um componente de polarização CC (o mesmo para cada fase) e um componente CA. O componente CA para cada fase tem a mesma amplitude e cada componente CA inclui uma 120 mudança de grau em relação aos componentes CA em outras fases. A voltagem nos terminais de cada capacitor pode ser expressa conforme as equações a seguir: Em que Vvit V h s,e v k c se referem à voltagem nos terminais de capacitores 192, 194 e 196 respectivamente. vbía3 se refere à CC voltagem de polarização. se refere à amplitude do componente CA. O controlador 21 é configurado para gerar os primeiros sinais de comutador 22 para fornecer aos conversores CC/CC independentes 183, 185 e 187 para rastrear uma referência correspondente de modo a obter vph A, vph B e vvH c respectivamente. Ou seja, a referência de cada conversor CC/CC tem uma mudança de 120 graus. A referência pode ser um valor CC ou um valor CA. Quando vm é menor do que vbfas, as referências são voltagem CC. De outra maneira, as referências são voltagem CA.

Então, a voltagem linha-linha de emissão pode ser obtida conforme as equações a seguir: Em que VÃS, VBC e VCA se referem à voltagem entre as linhas A e B, linhas B e C, e linhas C e A respectivamente. Desse modo, o primeiro, segundo e terceiro dos conversores CC/CC 183, 185 e 187 podem ser usados para converter a potência CC fornecida pela batería 111 em potência CA para fornecer ao motor de PM 191 de maneira independente. Por fim, a voltagem e/ou corrente fornecida ao motor de PM 191 pode ser regulada e a velocidade do motor de PM 191 está em controle. No modo normal, o sinal de falha 24 é inválido. Após receber o sinal de falha inválido 24, o circuito de proteção 23 é operado como um condutor para permitir que os primeiros sinais de comutador 22 sejam fornecidos à pluralidade dos conversores CC/CC independentes de maneira direta. A Figura 6 é um diagrama de blocos de controle 500 usado no controle de cada conversor CC/CC da Figura 5 implantando-se um algoritmo PR de acordo com uma realização exemplificativa da presente revelação. O método de controle é usado em cada módulo de acionamento de fase. Por exemplo, um primeiro módulo de acionamento de fase é composto pela batería 111,0 conversor CC/CC 183 e o primeiro enrolamento 195. Alguns sensores são usados para medir uma voltagem do capacitor 192 e uma corrente do indutor 182, então, emitem um sinal de voltagem de capacitor vc 523 e um sinal de corrente de indutância 1L 525 respectivamente. O diagrama de blocos de controle 500 é usado para permitir que vc 519 rastreie um sinal de comando de voltagem vc_cmd 501.

Na realização ilustrada da Figura 6, um primeiro sinal de diferença 505 é gerado por uma subtração de Vc C)nd 501 e vc 523 através de um elemento de soma 503. O primeiro sinal de diferença 505 é regulado através de um controlador PR 507. O algoritmo PR pode ser expresso pela função de transferência a seguir: (7) Em que jt se refere a um coeficiente proporcional. Ks se refere a um coeficiente ressonante. se refere a uma frequência ressonante. Então um sinal gerado pelo controlador PR 507 é usado como um sinal de comando de corrente JLjema 509.

Um segundo sinal de diferença 513 é gerado por uma subtração de lL. crrid 509 e lL 525 através de um elemento de soma 511. O segundo sinal de diferença 513 é regulado através de um controlador PI 515. Em algumas realizações, o controlador PI 515 pode ser substituído por outros algoritmos de controle. Então uma emissão do controlador PI 515 é enviada a um modulador 517 para obter os primeiros sinais de comutador 22. Os primeiros sinais de comutador 22 são fornecidos ao circuito de acionamento 17 (por exemplo, o conversor CC/CC 183). A Figura 7 é um diagrama de bode do controlador PR. Devido à função da parte do algoritmo PR ilustrado na equação (7), a resposta de ganho de G(s) pode alcançar um valor infinito na frequência ressonante &%, e o ganho não tem nenhuma ou atenuação pequena exceto para 0¾. A resposta de frequência de 6(,s) tem uma diminuição brusca em toQ. Desse modo, o controlador PR pode ser usado para aumentar um ganho ou uma largura de faixa do sistema de acionamento de motor 300 e regular a margem de fase para garantir que o sistema de acionamento de motor 300 possa ser controlado de modo estável escolhendo-se uma frequência ressonante apropriada ω0.

No modo de falha, especialmente o modo UCG, quando a velocidade do motor de PM 191 é maior do que uma velocidade predeterminada, o sinal de falha 24 é válido. O circuito de proteção 23 é possibilitado após receber o sinal de falha válido 24. O processo de proteção é então implantado nos procedimentos a seguir. Os primeiros sinais de comutador 22 são bloqueados a partir do controlador 21. Os segundos sinais de comutador 26 são gerados pelo circuito de proteção 23. Nessa realização da Figura 5, os segundos sinais de comutador 26 incluem um sinal de ativação 266, o sinal aberto 262 e um sinal de desativação 267. O sinal de ativação 266 é fornecido a cada comutador superior de cada conversor CC/CC. Ém algumas realizações, o sinal de ativação 266 pode ser implantado na forma de uma pluralidade de sinais de ativação, cada um da pluralidade dos sinais de ativação pode ser enviado a cada dispositivo de comutação correspondente. O sinal aberto 262 é fornecido ao pelo menos um contator 175 para cortar a bateria 111a partir do motor de PM 191. O sinal de desativação 267 é fornecido a cada comutador inferior de cada conversor. Em algumas realizações, o sinal de desativação 267 pode ser implantado na forma de uma pluralidade de sinais de desativação, cada um da pluralidade dos sinais de desativação pode ser enviado a cada dispositivo de comutação correspondente. Ciclos de curto-circuito podem ser formados entre indutores 182, 184, 186 e o motor de PM 191. Em algumas realizações, o sinal de ativação 266, o sinal aberto 262 e o sinal de desativação 267 são fornecidos ao circuito de acionamento 17 de modo substancialmente simultâneo.

Um circuito equivalente do sistema de acionamento de motor da Figura 5 no modo de falha é mostrado na Figura 8. Após os segundos sinais de comutador 26 mostrados na Figura 5 serem fornecidos ao circuito de acionamento 17, os indutores 182, 184, 186 e o motor de PM 191 formam ciclos de curto-circuito no sistema de acionamento de motor 300.

No modo UCG, a potência elétrica do motor de PM 191 pode ser fornecida nos indutores 183, 185 e 187. Desse modo, grande potência produzida pela voltagem EMF posterior alta pode ser consumida nos indutores 183, 185 e 187. Após a velocidade do motor de PM 191 diminuir para um valor que é menor do que uma velocidade limiar, a voltagem EMF posterior irá diminuir de modo correspondente a um valor seguro, e todos os comutadores podem ser desativados de maneira segura. A Figura 9 é um fluxograma de um método para operar um sistema de acionamento de motor da Figura 1 de acordo com uma realização exemplificativa da presente revelação. Combinando com o sistema de acionamento de motor 10 da Figura 1, o método pode iniciar a partir do bloco 1001. No bloco 1001, os sensores são usados para detectar voltagem, corrente ou velocidade de motor e emitir um sinal de retroalimentação para fornecer a um controlador 21.

Um sinal de falha 24 é determinado através de uma comparação do sinal de retroalimentação com um valor predeterminado. Por exemplo, quando o sensor de velocidade é usado para medir a velocidade do motor, um sinal de velocidade de retroalimentação é comparado com uma velocidade predeterminada. Quando o sinal de velocidade de retroalimentação é maior do que a velocidade predeterminada, o controlador 21 emite um sinal de falha válido 24. De outra maneira, o controlador 21 emite um sinal de falha inválido 24. O sinal de falha válido 24 representa um modo de falha, e o sinal de falha inválido 24 representa um modo normal. O modo de falha inclui o modo UCG quando a velocidade do motor é muito alta e a voltagem EMF posterior grande existe no motor 19 em particular para o motor de PM.

Quando o sinal de falha 24 é inválido, ou seja, o sistema de acionamento de motor 10 é operado no modo normal, o processo vai para o bloco 1003. No bloco 1003, os primeiros sinais de comutador 22 fornecidos pelo controlador 21 são enviados ao circuito de acionamento 17. Um circuito de proteção 23 é operado como um condutor para permitir que os primeiros sinais de comutador 22 sejam fornecidos ao circuito de acionamento 17 diretamente. Então, a velocidade de motor pode ser controlada regulando-se a voltagem e/ou corrente fornecida ao motor 19 através de ativação ou desativação do pelo menos um dispositivo de comutação 18 do circuito de acionamento 17. Os primeiros sinais de comutador 22 são gerados de acordo com uma pluralidade de arquiteturas do circuito de acionamento 17.

Quando o sinal de falha é válido, ou seja, o sistema de acionamento de motor 10 é operado no modo de falha, o processo vai para o bloco 1005. No bloco 1005, o circuito de proteção 23 é possibilitado após receber o sinal de falha válido 24 e os primeiros sinais de comutador 22 produzidos pelo controlador 21 são bloqueados. Então, o processo vai para o bloco 1007, no bloco 1007, os segundos sinais de comutador 26 gerados pelo circuito de proteção 23 são fornecidos ao circuito de acionamento 17 para reconstruir ciclos de circuito entre o circuito de acionamento 17 e enrolamentos do motor 19. Os segundos sinais de comutador 26 são gerados de acordo com a pluralidade de arquiteturas do circuito de acionamento 17. A Figura 10 é um fluxograma que ilustra subetapas de fornecimento de segundos sinais de comutador mostrados na Figura 9 de acordo com uma realização exemplificativa da presente revelação. Combinando com o sistema de acionamento de motor 100 mostrado na Figura 2, o método para operar o sistema de acionamento de motor 100 com os segundos sinais de comutador 26 inclui os procedimentos a seguir.

No bloco 1101, um primeiro sinal de ativação 261 é fornecido aos comutadores superiores ou comutadores inferiores de um conversor CC/CA 171 para formar primeiros ciclos de curto-circuito entre os comutadores superiores ou comutadores inferiores e os enrolamentos do motor de PM 191. No bloco 1103, um sinal aberto 262 é fornecido to pelo menos um contator 175 to cortar uma bateria 111 do motor de PM 191. Em algumas realizações, as etapas do bloco 1101 e bloco 1103 são implantadas substancialmente ao mesmo tempo.

No bloco 1105, um segundo sinal de ativação 263 é fornecido aos comutadores inferiores ou comutadores superiores do conversor CC/CA 171 para formar segundos ciclos de curto-circuito entre os comutadores inferiores ou comutadores superiores e os enrolamentos do motor de PM 191. Então, a potência armazenada no motor de PM 191 pode ser consumida no primeiro e segundo ciclos de curto-circuito, e o motor de PM 191 pode ser interrompido de um modo seguro com uma velocidade de motor diminuída e uma voltagem EMF posterior diminuída de modo correspondente. A Figura 11 é um fluxograma que ilustra subetapas do fornecimento dos segundos sinais de comutador mostrados na Figura 9 de acordo com outra realização exemplificativa da presente revelação. Combinando com o sistema de acionamento de motor 200 mostrado na Figura 3, o método para operar o sistema de acionamento de motor 200 com os segundos sinais de comutador 26 inclui os procedimentos a seguir.

No bloco 1201, um sinal de desativação 264 é fornecido aos comutadores do inversor CC/CA 171 para fazer o inversor CC/CA 171 se comportar como um retificador de ponte completa. No bloco 1203, o sinal aberto 262 é fornecido ao pelo menos um contator 175 to cortar uma bateria 111 do motor de PM 191. No bloco 1205, um sinal de ativação 265 é fornecido a ambos de um primeiro comutador superior Si e um segundo comutador inferior S4 ou ambos de um segundo comutador superior S3 e um primeiro comutador inferior S2 para conduzir um primeiro indutor 179 e um segundo indutor 181.

Em algumas realizações, a etapa do bloco 1201, bloco 1203 e bloco 1205 são implantadas substancialmente ao mesmo tempo. Ciclos de curto-circuito são formados entre o primeiro indutor 179, o segundo indutor 181 e o motor de PM 191. O motor de PM 191 pode ser interrompido de um modo seguro com uma velocidade de motor diminuída e uma voltagem EMF posterior diminuída de modo correspondente. A Figura 12 é um fluxograma que ilustra subetapas de fornecimento dos segundos sinais de comutador mostrados na Figura 9, de acordo com outra realização exemplificativa da presente revelação. Combinando com o sistema de acionamento de motor 300 mostrado na Figura 5, o método para operar o sistema de acionamento de motor 300 com os segundos sinais de comutador 26 inclui os procedimentos a seguir.

No bloco 1301, o sinal de ativação 266 é fornecido a cada comutador superior de cada conversor CC/CC. No bloco 1303, o sinal aberto 262 é fornecido ao pelo menos um contator 175 para cortar uma bateria 111 do motor de PM 191. No bloco 1305, o sinal de desativação 267 é fornecido a cada comutador inferior de cada conversor CC/CC para permitir que os comutadores superiores e indutores formem ciclos de curto-circuito com enrolamentos do motor de PM 191.

Em algumas realizações, as etapas do bloco 1301, bloco 1303 e bloco 1305 são implantadas substancialmente ao mesmo tempo. O motor de PM 191 pode ser interrompido de um modo seguro com uma velocidade de motor diminuída e uma voltagem EMF posterior diminuída de modo correspondente.

Deve-se entender que uma pessoa versada na técnica reconhecerá a intercambialidade de vários recursos a partir de diferentes realizações e que os vários recursos descritos, bem como outros equivalentes conhecidos para cada recurso, podem ser misturados e combinados por uma pessoa versada nesta técnica para construir sistemas adicionais e técnicas de acordo com princípios desta revelação. Deve-se, portanto, entender que as reivindicações anexas têm a intenção de abranger todas as tais modificações e mudanças conforme estão dentro do verdadeiro espírito da invenção.

Adicionalmente, conforme será entendido por aqueles familiarizados com a técnica, a presente invenção pode ser incorporada em outras formas específicas sem depender do espírito ou características essenciais da mesma. Assim, as revelações e descrições no presente documento têm a intenção de ser ilustrativas, mas não limitantes, do escopo da invenção que é estabelecido nas reivindicações a seguir.

Reivindicações

Claims

1. SISTEMA DE ACIONAMENTO DE MOTOR, que compreende: uma fonte de alimentação; um circuito de acionamento acoplado à fonte de alimentação, sendo que o circuito dê acionamento compreende pelo menos um dispositivo de comutação; um motor acoplado ao circuito de acionamento, sendo que o motor compreende uma pluralidade de enrolamentos e é acionado pelo circuito de acionamento; um controlador configurado para fornecer primeiros sinais de comutador ao pelo menos um dispositivo de comutação do circuito de acionamento em um modo normal; e um circuito de proteção acoplado ao controlador, configurado para gerar segundos sinais de comutador com base, pelo menos em parte, em um sinal de falha em um modo de falha e fornecer os segundos sinais de comutador ao pelo menos um dispositivo de comutação do circuito de acionamento de modo a reconstruir ciclos de circuito entre o circuito de acionamento e a pluralidade de enrolamentos.

2. SISTEMA DE ACIONAMENTO DE MOTOR, de acordo com a reivindicação 1, em que o motor compreende um motor de ímã permanente (PM), sendo que o modo de falha compreende um modo de geração incontrolável (UCG), sendo que os segundos sinais de comutador fornecidos pelo circuito de proteção são usados para diminuir uma voltagem de força eletromotora (EMF) de retrocesso do motor.

3. SISTEMA DE ACIONAMENTO DE MOTOR, de acordo com a reivindicação 2, em que o sinal de falha é válido quando uma velocidade de motor é maior do que uma velocidade predeterminada.

4. SISTEMA DE ACIONAMENTO DE MOTOR, de acordo com a reivindicação 2, em que o circuito de acionamento compreende um inversor CC/CA que compreende uma pluralidade de perna de ponte, sendo que cada perna de ponte compreende um comutador superior e um comutador inferior, sendo que a pluralidade de comutadores superiores é comumente acoplada a um terminal de alta voltagem da fonte de alimentação, sendo que a pluralidade de comutadores inferiores são comumente acoplados a um terminal de baixa voltagem da fonte de alimentação, e uma junção correspondente entre o comutador superior e o comutador inferior é acoplada a um enrolamento correspondente do motor.

5. SISTEMA DE ACIONAMENTO DE MOTOR, de acordo com a reivindicação 4, em que o sistema de acionamento de motor compreende pelo menos um contator acoplado em série à fonte de alimentação, sendo que um sinal de falha válido é recebido pelo circuito de proteção, em que os primeiros sinais de comutador fornecidos pelo controlador são bloqueados; e os segundos sinais de comutador produzidos pelo circuito de proteção compreendem um primeiro sinal de ativação, um segundo sinal de ativação e um sinal aberto, em que o primeiro sinal de ativação é fornecido aos comutadores superiores, sendo que ciclos de circuito são formados entre os comutadores superiores e o motor; o sinal aberto é fornecido ao pelo menos um contator para cortar a fonte de alimentação do motor; e o segundo sinal de ativação é fornecido aos comutadores inferiores, sendo que os ciclos de circuito são formados entre os comutadores inferiores e o motor.

6. SISTEMA DE ACIONAMENTO DE MOTOR, de acordo com a reivindicação 4, em que o sistema de acionamento de motor compreende pelo menos um contator acoplado em série à fonte de alimentação, sendo que um sinal de falha válido é recebido pelo circuito de proteção, em que os primeiros sinais de comutador fornecidos pelo controlador são bloqueados; e os segundos sinais de comutador produzidos pelo circuito de proteção compreendem um primeiro sinal de ativação, um segundo sinal de ativação e um sinal aberto, em que o primeiro sinal de ativação é fornecido aos comutadores inferiores, sendo que ciclos de circuito são formados entre os comutadores inferiores e o motor; sendo que o sinal aberto é fornecido ao pelo menos um contator para cortar a fonte de alimentação do PM; e o segundo sinal de ativação é fornecido aos comutadores superiores, sendo que os ciclos de circuito são formados entre os comutadores superiores e o motor.

7. SISTEMA DE ACIONAMENTO DE MOTOR, de acordo com a reivindicação 2, em que o circuito de acionamento compreende um conversor CC/CC e um inversor CC/AC, em que o conversor CC/CC compreende uma ponte H, um primeiro indutor e um segundo indutor, em que a ponte H compreende um primeiro comutador superior e um primeiro comutador inferior acoplado em série em uma perna de ponte esquerda e um segundo comutador superior e um segundo comutador inferior acoplado em série em uma perna de ponte direita; o primeiro indutor é acoplado entre um terminal de alta voltagem da fonte de alimentação e uma junção entre o primeiro comutador superior e o primeiro comutador inferior; e o segundo indutor é acoplado entre o terminal de alta voltagem da fonte de alimentação e uma junção entre o segundo comutador superior e o segundo comutador inferior.

8. SISTEMA DE ACIONAMENTO DE MOTOR, de acordo com a reivindicação 7, em que o sistema de acionamento de motor compreende pelo menos um contator acoplado em série à fonte de alimentação, sendo que um sinal de falha válido é recebido pelo circuito de proteção, em que os primeiros sinais de comutador fornecidos pelo controlador são bloqueados; e os segundos sinais de comutador gerados pelo circuito de proteção compreendem um sinal de desativação, um sinal aberto e um sinal de ativação, em que o sinal de desativação é fornecido a comutadores do inversor CC/AC; o sinal aberto é fornecido ao pelo menos um contator; e o sinal de ativação é fornecido a ambos dentre o primeiro comutador superior e o segundo comutador inferior ou ambos dentre o segundo comutador superior e o primeiro comutador inferior da ponte H para conduzir o primeiro indutor e o segundo indutor com os enrolamentos do motor.

9. SISTEMA DE ACIONAMENTO DE MOTOR, de acordo com a reivindicação 2, em que o circuito de acionamento compreende uma pluralidade de conversores CC/CC independentes acoplados aos enrolamentos do motor, respectivamente, sendo que cada conversor CC/CC compreende um comutador superior, um comutador inferior, um indutor e um capacitor, sendo que cada comutador superior é acoplado a um enrolamento correspondente do motor, sendo que os comutadores inferiores são comumente acoplados a um terminal de baixa voltagem da fonte de alimentação, sendo que cada indutor é acoplado entre a fonte de alimentação e uma junção correspondente entre cada comutador superior e cada comutador inferior, sendo que cada capacitor é acoplado a cada comutador superior e ao terminal de baixa voltagem.

10. SISTEMA DE ACIONAMENTO DE MOTOR, de acordo com a reivindicação 9, em que o sistema de acionamento de motor compreende pelo menos um contator acoplado em série à fonte de alimentação, sendo que um sinal de falha válido é recebido pelo circuito de proteção, em que os primeiros sinais de comutador fornecidos pelo controlador são bloqueados; e os segundos sinais de comutador produzidos pelo circuito de proteção compreendem um sinal de ativação, um sinal aberto e um sinal de desativação, em que o sinal de ativação é fornecido a cada comutador superior de cada conversor CC/CC; o sinal aberto é fornecido ao pelo menos um contator para cortar a fonte de alimentação; e o sinal de desativação é fornecido a cada comutador inferior de cada conversor CC/CC.

11. SISTEMA DE ACIONAMENTO DE MOTOR, de acordo com a reivindicação 10, em que o controlador é configurado para implantar um algoritmo de controle proporcional ressonante (PR) em um ciclo de controle de voltagem.

12. MÉTODO PARA OPERAR UM SISTEMA DE ACIONAMENTO DE MOTOR, que compreende: fornecer primeiros sinais de comutador a um circuito de acionamento em um modo normal; e fornecer segundos sinais de comutador ao circuito de acionamento para reconstruir ciclos de circuito entre o circuito de acionamento e um motor em um modo de falha.

13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12, em que o modo de falha compreende um modo UCG.

14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 13, que compreende diminuir uma voltagem EMF posterior do motor ao operar o motor de acordo com os segundos sinais de comutador.

15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 13, que compreende: bloquear os primeiros sinais de comutador produzidos por um controlador; e possibilitar um circuito de proteção quando uma velocidade de motor é maior do que uma velocidade predeterminada no modo de falha.

16. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 13, que compreende: fornecer um primeiro sinal de ativação aos comutadores superior ou inferior de um inversor CC/AC; fornecer um sinal aberto a pelo menos um contator para cortar uma fonte de alimentação; e fornecer um segundo sinal de ativação aos comutadores inferiores ou superiores do inversor CC/CA.

17. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 16, em que o fornecimento do primeiro sinal de ativação e o fornecimento do sinal aberto são implantados de modo substancialmente simultâneo.

18. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15, que compreende: fornecer um sinal de desativação a comutadores do inversor CC/AC; fornecer um sinal aberto ao pelo menos um contator para cortar a fonte de alimentação; e fornecer um sinal de ativação a ambos dentre um primeiro comutador superior e um segundo comutador inferior, ou fornecer o sinal de ativação a ambos dentre um segundo comutador superior e um primeiro comutador inferior para conduzir um primeiro indutor e um segundo indutor.

19. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15, que compreende: fornecer um sinal de ativação a cada comutador superior de cada conversor CC/CC; fornecer um sinal aberto ao pelo menos um contator para cortar a fonte de alimentação; e fornecer um sinal de desativação a cada comutador inferior de cada conversor CC/CC.

20. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 19, que compreende implantar um algoritmo de controle proporcional-ressonante (PR) em um ciclo de controle de voltagem.