BR102014024440A2 - acionamento de motor; método para controlar um conversor de fontes de corrente; e meio legível por computador não transitório com instruções executáveis por computador para controlar um conversor de fonte de corrente - Google Patents

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Abstract

acionamento de motor; método para controlar um conversor de fonte de corrente; e meio legfvel por computador nao transitório com instruçoes executáveis por computador para controlar um conversor de fonte de corrente conversores de fonte de corrente (10) e métodos de controle (100) são apresentados para alto desempenho dinâmico ao implementar um ioop de controle de corrente de ligação cc (63p) paralelo a um ou mais loops de controle de motor (68), com um valor de comando de controle de corrente de ligação cc (i*dc.ref) para operar o retificador de fonte de corrente (30) sendo derivada, pelo menos parcialmente, independente dos valores de comando de controle de motor (co*r, t*, w~>, em que determinadas implementações acionam o retificador de fonte de corrente (30) a seu valor nominal máximo (i*dc.max>, ou o valor de comando de corrente cc (i*dc.ref> pode ser ajustado acima de uma quantidade necessária pelo inversor de fonte de corrente utilizando um fator de ganho (gaindc) que pode ser fixo ou pode ser ajustado por si só, com base em um ou mais valores de erro de controle de motor (cúerr, terri werr) para balancear desempenho e eficiência dinâmicos, conforme necessário.

Description

ACIONAMENTO DE MOTOR; MÉTODO PARA CONTROLAR UM CONVERSOR DE FONTE DE CORRENTE; E MEIO LEGÍVEL POR COMPUTADOR NÃO TRANSITÓRIO COM INSTRUÇÕES EXECUTÁVEIS POR COMPUTADOR PARA CONTROLAR UM CONVERSOR DE FONTE DE CORRENTE
HISTÓRICO
[001] Sistemas de conversão de energia convertem energia elétrica de entrada de uma forma para outra para acionar uma carga. Acionamentos de tipo de conversor de fonte de corrente (CSC) tipicamente incluem um retificador de fonte de corrente (CSR) para alternar seletivamente a energia de entrada CA para criar uma corrente de ligação CC que é alimentada a um inversor de fonte de corrente (CSI) para prover corrente de saída CS de única fase ou multifãsica para acionar uma carga de motor em uma velocidade controladas e/ou torque de aplicações. Conversores de fonte de corrente são geralmente utilizados para aplicações de tensão média (por exemplo, 2,3-13,8 kV) e prover determinadas vantagens, como estabilidade e controle de corrente de saída direta. Entretanto, determinadas aplicações precisam de tiristores ou outros alternadores de retificador de fonte de corrente capazes de suportar altas tensões de alternação, e as perdas associadas à alternação com as alternações de CSR geralmente aumentam com a frequência de alternação. Para acionamento de tensão média, tipicamente, a frequência de alternação é de cerca de 500 Hz. Além disso, conversores de fonte de corrente geralmente empregam grandes bloqueios de ligação CC tendo constante de tempo relativamente longas. Da mesma forma, o desempenho dinâmico do retificador de fonte de corrente é tipicamente limitado a cerca de 200 Hz ou Menos. Em aplicações de acionamento de motor, ademais, a operação de alternação do retificador e inversor de fonte de corrente geralmente emprega múltiplos loops de controle, incluindo um loop de controle para regular a corrente de ligação CC, assim como um ou mais loops de controle de motor para regular a velocidade de motor, torque, fluxo de rotor etc. Abordagens de múltiplos loops convencionais provêem um loop de controle de corrente de ligação CC interno, com um ou mais loops externos para controlar os parâmetros de operação de motor. Entretanto, aplicações de acionamento de motor precisam, crescentemente, de resposta dinâmica mais rápida a alterações de carga e/ou alterações de etapa de ponto de ajuste de velocidade ou torque, e a resposta dinâmica de arquiteturas de controle embutido de múltiplos loops é limitada pelas limitações dinâmicas do loop de controle de corrente de ligação CC interno. Da mesma forma, permanece uma necessidade por conversores de fonte de corrente e técnicas de controle aprimorados para prover operação dinâmica maior nos conversores de fonte de corrente.
SUMÁRIO
[002] Um ou mais aspectos da presente revelação são, agora, resumidos para facilitar um entendimento básico da revelação, em que esse sumário não é uma visão geral completa e não é destinado a identificar determinados elementos da revelação, nem a delinear seu escopo. Ao contrário, o objetivo principal desse sumário é apresentar diversos conceitos da revelação em uma forma simplificada, antes da descrição mais detalhada que é apresentada doravante.
[003] A presente revelação provê uma abordagem inovadora ao controle de conversor de fonte de corrente ao operar o regulador de fonte de corrente, pelo menos parcialmente, independente dos outros loops de controle de motor para facilitar desempenho dinâmico aprimorado do acionamento de motor geral. Em determinadas realizações, o loop de controle de corrente CC é completamente independente, com o regulador de fonte de corrente operando de acordo com um sinal ou valor de comando fixo, como uma corrente nominal máxima. Em outras realizações, o loop de controle de corrente CC é operado de acordo com um sinal ou valor de comando computado de acordo com a magnitude de comando de corrente de inversor e um fator de ganho maior que unidade para prover uma margem que facilita operação de alta dinâmica do inversor de fonte de corrente para se adaptar às transições de carga e alterações de ponto de ajuste de loop de controle de motor, sem perda de eficiência significativa. O fator de ganho pode ser ajustãvel por usuário e/ou pode ser automaticamente ajustado, com base em um ou mais sinais de erro de loop de controle de motor. Por essas técnicas, o desempenho dinâmico do conversor de fonte de correntes pode ser aprimorado, e uma compensação pode ser feita entre a eficiência de conversor e a quantidade de aprimoramento dinâmico. Como resultado, abordagens de controle orientado por campo podem ser implementadas utilizando um loop de corrente CC, além da corrente de inversor e/ou loops de tensão, assim como loops de velocidade, torque e fluxo com adaptabilidade de frequência transmissora para cima aprimorada para evitar ou atenuar limitações dinâmicas associadas ao controle de corrente CC ao prover um loop de controle de corrente CC paralelo.
[004] Um acionamento de motor é provido de acordo com um ou mais aspectos da presente revelação, tendo um retificador de fonte de corrente, um inversor de fonte de corrente, um circuito CC intermediário, e um controlador que implementa um ou mais loops de controle de motor para controlar operação de uma carga de motor ao prover sinais de controle de alternação de inversor. O controlador implementa um loop de controle de corrente CC em paralelo com o(s) loop(s) de controle de motor para prover os sinais de controle de alternação de retificador para converter energia de entrada CA para regular a corrente CC provida ao circuito CC intermediário, de acordo com pelo menos um sinal ou valor de comando de corrente CC derivado, pelo menos parcialmente, independente do(s) sinal(is) ou valor(es) de comando de motor.
[005] Em determinadas realizações, o controlador implementa o loop de corrente CC independente do loop de controle de motor ao prover os sinais de controle de retificador, de acordo com um comando de corrente CC constante, como uma corrente CC nominal máxima do retificador de fonte de corrente, e o controlador pode permitir que um usuário ajuste o comando de corrente em determinadas implementações. Em diversas realizações, ademais, o controlador provê sinais de controle de alternação modulados de amplitude de pulso ao inversor, de acordo com pelo menos um sinal ou valor de comando de corrente de inversor do pelo menos um loop de controle de motor utilizando um índice de modulação computado de acordo com uma magnitude do pelo menos um sinal ou valor de comando de corrente de inversor escalado por um valor da corrente CC de retificador.
[006] Em determinadas realizações, o controlador de conversor CSC provê sinais de controle de retificador com base em um sinal ou valor de comando de corrente CC computado como um produto de uma magnitude de um ou mais sinais ou valores de comando de corrente de inversor do loop de controle de motor fs) e um valor de ganho, onde o valor de ganho é maior que 1,0, como cerca de 1,1-1,5, em determinadas implementações. O controlador, ademais, pode ser programado para permitir que um usuário ajuste o valor de ganho em determinadas realizações. Em algumas realizações, o controlador ajusta automaticamente o valor de ganho, de acordo com um ou mais sinais ou valores de erro de loop de controle de motor, como erro de velocidade, erro de torque, erro de fluxo etc., ao aumentar seletivamente o ganho para aumentar o loop de erro de controle de motor e vice-versa. Dessa maneira, a margem extra provida pelo fator de ganho de não unidade é aumentada em uma base conforme necessário para facilitar resposta de alta dinâmica e conforme o controle de motor se aproxima das condições operacionais desejadas, o ganho é reduzido, a fim de evitar essas penalidades excessivas.
[007] Determinadas implementações do controlador operam o retificador de fonte de corrente com um sinal ou valor nominal máximo de comando de corrente CC por um tempo predeterminado mediante e após a ativação do acionamento de motor e, após isso, com o sinal ou valor de comando de corrente CC computado como um produto da magnitude do sinal ou valor de comando de corrente de inversor e um valor de ganho, em que o valor de ganho é maior que 1,0. Dessa maneira, o controlador pode acomodar demandas de torque possivelmente altas mediante inicialização de acionamento de motor e, após osso, controlar o retifícador, de acordo com o ganho de não unidade para aprimorar a eficiência e alto desempenho dinâmico subsequente, conforme necessário.
[008] Os aspectos adicionais da presente revelação proveem um método para controle de conversor de fonte de corrente, que inclui a implementação de um ou mais loops de controle de carga ao prover sinais de controle de alternação de inversor de fonte de corrente, de acordo com pelo menos um sinal ou valor de comando de carga, computação de um sinal ou valor de comando de corrente CC pelo menos parcialmente independente do pelo menos um sinal ou valor de comando de carga, e implementação de um loop de controle de corrente CC paralelo ao(s) loop(s) de controle de carga ao prover sinais de controle de alternação de retifícador, de acordo com o sinal ou valor de comando de corrente CC.
[009] De acordo com aspectos adicionais da presente revelação, meios legíveis por computador não transitórios são providos de instruções executáveis por computador para realizar os métodos de controle de acionamento de motor.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[010] A descrição e desenhos a seguir estabelecem determinadas implementações ilustrativas da revelação em detalhes, que são indicativas de diversas maneiras exemplares nas quais os diversos princípios da revelação podem ser realizados. Os exemplos ilustrados, entretanto, não são completos das muitas realizações possíveis da revelação. Outros objetivos, vantagens e aspectos inovadores da revelação serão estabelecidos na descrição detalhada a seguir quando considerada em conjunto com os desenhos, nos quais: [011] A Figura 1 é um diagrama esquemático que ilustra um acionamento de motor de conversor de fonte de corrente (CSC) AC exemplar que implementa um loop de controle de corrente CC paralelo, de acordo com um ou mais aspectos da presente revelação;
[012] A Figura 2 é um diagrama de coordenadas d,q esquemático que ilustra detalhes de uma primeira realização de um controlador de acionamento de motor que implementa um esquema de controle de múltiplos loops com um loop de corrente CC paralelo controlado independente dos outros loops de controle, de acordo com a presente revelação;
[013] A Figura 3 ê um diagrama de coordenadas d, q esquemático que ilustra detalhes de outra realização de controlador de acionamento de motor com um loop de corrente CC paralelo, operado de acordo com um valor de comando computado utilizando um valor de ganho de não unidade, com base nos valores de corrente de inversor demandados;
[014] A Figura 4 é um fluxograma que ilustra a operação de inicialização do acionamento de motor CSC, de acordo com a configuração de controle da Figura 3;
[015] A Figura 5 é um gráfico que ilustra o valor de comando de referência de loop de corrente CC como uma função de tempo durante a inicialização do acionamento de motor CSC das Figuras 1 e 3 [016] A Figura 6 é um diagrama esquemático que ilustra detalhes de uma terceira realização de controlador de acionamento de motor com um loop de corrente CC paralelo tendo um ganho ajustável determinado de acordo com um valor de erro de velocidade, de acordo com a presente revelação; e [017] A Figura 7 é um diagrama esquemãtico que ilustra uma configuração de loop de controle embutido com um loop CC como o loop mais interno.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[018] Referindo-se, agora, às figuras, diversas realizações ou implementações são doravante descritas em conjunto com os desenhos, em que números de referência semelhantes são utilizados para se referir a elementos semelhantes em toda a extensão, e em que as diversas características não são necessariamente desenhadas em escala.
[019] A Figura 1 ilustra um acionamento de motor de conversor de fonte de corrente (CSC) exemplar 10 com uma entrada de CA trifásica 4 que recebe energia de entrada de uma fonte trifásica 2 provendo tensões de entrada Va, Vb e Vc. O acionamento de CSC 10 inclui um retificador de fonte de corrente 30 com alternadores de tiristor S1-S6 conectados à fonte 2 por meio de um filtro de entrada LC 20 com indutores de linha La./, Lb.f e Lc,/ e capacitores de filtro conectados em Y C/_a, C/,b e Cf.c. Os alternadores de retificador S1-S6 são acoplados individualmente entre uma linha de entrada de CA correspondente e um primeiro e segundo (por exemplo, superior e inferior) caminhos de corrente CC conectados a um circuito de ligação CC intermediário 40. O circuito de ligação CC 40 provê um bloqueio ou indutância de ligação CC Ldcl, Ldc2 para prover uma corrente de ligação CC controlada Ide às entradas de CC de um inversor de fonte de corrente 50, que provê frequência variável, corrente de saída CA de amplitude variável para acionar uma carga de motor 6 pela operação de dispositivos de alternação de inversor S7-S12. A saída de CA provida pelo inversor de fonte de corrente 50 é provida a uma carga de motor 6 na realizaçao ilustrada através de um filtro de saída 70, incluindo capacitores de filtro de saída conectados em Y cy,u/ C/,v e C/,w.. Os dispositivos de alternação de inversor S7-S12 são operacionais de acordo com sinais de controle de alternação de inversor 66a para se acoplar seletivamente a um dos caminhos de corrente CC do circuito CC intermediário 40 com um nó de saída de CA correspondente para prover corrente de saída CA controlada ís.u, is.v, is.w para acionar a carga de motor 6. Embora ilustrados e descritos no contexto de sistemas de conversão de energia de tipo de acionamento de motor 10, os diversos conceitos podem ser empregados em outras formas de sistemas de conversão de energia para acionar um motor ou outro tipo de carga 6. A carga de motor 6, nesse exemplo, ê conectado a um resolvedor 7 que provê um sinal ou valor de feedback de velocidade de rotor ωΓ para uso no controle do acionamento de motor 10, embora outras realizações sejam possíveis, nas quais a velocidade do rotor é estimada com base em um ou mais parâmetros de operação de acionamento de motor detectados.
[020] Conforme visto adicionalmente na Figura 1, o acionamento de motor CSC 10 inclui um controlador de acionamento 60 que implementa um controlador de alternação de retificador 62 que provê retificador 30 para converter a energia de entrada CA trifãsica recebida para prover uma corrente de ligação CC controlada I^c ao circuito de ligação CC intermediário 40 utilizando qualquer técnica de modulação de amplitude de pulso (PWM). O controlador de retificador 62, ademais, provê os sinais de controle 62a de acordo com um loop de controle de corrente CC paralelo 63P. O inversor de fonte de corrente 50 recebe corrente CC do circuito de ligação 40 e inclui alternadores de inversor S7-S12 acoplados individualmente entre um dos terminais de saída de ligação CC positiva ou negativa e uma fase de saída correspondente conectada à carga de motor 6. Os alternadores de inversor S7-S12 são operados de acordo com os sinais de controle de alternação de inversor 66a providos por um componente de alternação de inversor 66 do controlador de acionamento 60, que gera os sinais 66a de acordo com qualquer técnica de modulação de amplitude de pulso adequada para converter corrente CC do circuito de ligação 40 para prover corrente de saída CA de frequência variável, amplitude variável à carga de motor 6. Além disso, conforme descrito adicionalmente abaixo, o controlador de inversor 66 provê o sinal de controle de alternação de inversor 66a, de acordo com um ou mais loops de controle de motor 68.
[021] O retificador de fonte de corrente 30 e o inversor de fonte de corrente 50 podem empregar qualquer forma adequada de dispositivos de alternação S1-S12, incluindo, entre outros, tiristores, transistores bipolares de gate isolado (IGBTs), retificadores controlados de silício (SCRs), tiristores de desativação de gate (GTOs), tiristores comutados de gate integrado (IGCTs) etc. Conforme mencionado anteriormente, ademais, o retificador de fonte de corrente 30 ilustrado emprega tiristores que são particularmente adequados para alternação de tensões associadas a acionamentos de motor de tensão média. O controlador 60 e seus componentes de controle de alternação 62 e 66 podem ser implementados utilizando quaisquer circuitos com base em processador adequados, incluindo, entre outros, um ou mais elementos de processamento e memória eletrônica associada operados de acordo com as instruções de programa para implementar as diversas funções de controle de motor estabelecidas aqui e outras funções de controle de motor, conforme são conhecidas.
[022] Referindo-se, brevemente, â Figura 7, uma configuração de controle de múltiplos loops embutido é apresentada para um conversor de fonte de corrente acionamento de motor de tensão média, no qual um loop de controle de corrente CC 63 S é provido como um loop mais interno. Conforme observado anteriormente, acionamentos de motor de CA de tensão média que utilizam tecnologia de conversor de fonte de corrente são tipicamente limitados a uma frequência de alternação de retificador de fonte de corrente máxima de menos que 500 Hz, principalmente devido a constantes de tempo longas associadas ao bloqueio ou indutância de ligação CC e o uso de tiristores S1-S6 para suportar as tensões de alternação relativamente altas. Abordagens de Controle Orientado por Campo (FOC) empregam diversos loops, como um loop de corrente CC 63S conectado em série dentro de um ou mais loops de controle de motor distantes 68, como um loop de corrente d-q para controlar as correntes de inversor e, possivelmente, um loop de tensão d- q, um loop de fluxo 68B, um loop de controle de torque 68C e um loop de velocidade 68A. Entretanto, limitando a operação do loop de retificador de fonte de corrente 63S a uma frequência transmissora de retificador relativamente baixa leva a limitações dinâmicas em todos os loops de controle distantes 68, limitando, com isso as frequências de interseção associadas.
[023] Referindo-se, agora, às Figuras 1 e 2, a presente revelação provê topologias de controle de conversor de fonte de corrente inovadoras, nas quais o desempenho dinâmico é aprimorado comparado à abordagem apresentada na Figura 7. Em particular, o controlador 60 é programado em diversas realizações para implementar um esquema de controle de múltiplos loops para controlar a operação de um motor ou outra carga 6, em que o loop de controle de corrente CC 63P é paralelo a um ou mais loops de controle de motor 68, e opera de acordo com um sinal ou valor de comando de corrente CC I*dc.ref derivado, pelo menos parcialmente, independente dos sinais ou valores de comando de motor. No exemplo da Figura 2, o controlador 60 implementa um loop de controle de velocidade 68A, de acordo com um sinal ou valor de velocidade de rotor desejado ω*Γ, junto a um loop de controle de fluxo 68B, de acordo com um valor de fluxo de rotor desejado Ψ* , e um loop de controle de torque 68C que opera de acordo com um sinal ou valor de comando de torque T*. Embora esse exemplo empregue três loops de controle embutidos 68, uma variedade de outros esquemas de controle de motor podem ser utilizados, nos quais um ou mais loops de controle de motor 68 são controlados de acordo com um parâmetro de operação correspondente. Por exemplo, o esquema de controle ilustrado na Figura 2 pode ser modificado ao remover o loop de controle de fluxo, com um valor de comando de corrente de estator de eixo d I*s.d sendo ajustado a um valor fixo, como uma quantidade de corrente de eixo d nominal.
[024] Conforme aqui utilizados, loops de controle são computações de loop fechado de valores de comando utilizados para a geração de sinais de controle de alternação para um estágio de conversor correspondente, como o retificador de fonte de corrente 30 e o inversor de fonte de corrente 50 da Figura 1. Conforme visto na Figura 2, por exemplo, ademais, os loops de controle 63P e 68 operam de acordo com um ou mais sinais ou valores de feedback que representam estados internos e/ou parâmetros de operação do acionamento de motor 10, em que os sinais ou valores de feedback podem ser obtidos por medição direta de condições dentro do acionamento 10 e/ou dentro de uma carga de acionamento 6, e/ou os sinais ou valores de feedback podem ser computados ou, de outra forma, derivados de sinais ou valores medidos ou estimados.
[025] 0 exemplo da Figura 2 provê um loop de velocidade externo implementado utilizando um componente de controle integral de velocidade proporcional (PI) 68A que recebe um sinal de erro de velocidade oerr como uma entrada, e provê um sinal de saída de comando de torque T*, conforme apresentado. O loop de controle de velocidade de rotor externo 68A provê loop fechado que é controlado para regular a velocidade de rotor do motor acionado 60 a um ponto de ajuste ou valor de comando de velocidade o)*r que pode ser provido como uma entrada ao acionamento de motor CSC 10 de uma interface de usuário ou de um sistema de controle conectado em rede ou hierárquico (não apresentado) . Um valor de velocidade de rotor de feedback ωΓ é obtido do resolvedor 7 da Figura 1, em um exemplo, e é subtraído do valor de comando de velocidade ω*Γ para obter o sinal de erro de velocidade ú)err para prover a entrada ao controlador PI de velocidade 68A, conforme apresentado na Figura 2. Ademais, nesse implementação, o controlador 60 deriva um sinal ou valor de referência de comando de fluxo ¥*r, de acordo com o valor de comando de velocidade ω*Γ, nesse caso, de acordo com uma curva predefinida referente ao fluxo de rotor e velocidade de rotor. Um valor de fluxo de feedback de eixo d Ψ*r.d (medido ou derivado) é subtraído do comando de fluxo Ψ**-para gerar um sinal de erro de fluxo ¥err utilizado como uma entrada por um controlador PI de fluxo 68B para prover um loop de controle de fluxo que produz um sinal de comando ou ponto de ajuste de corrente estator de motor de eixo d I*s.d utilizado como uma entrada pelo loop de controle de torque 6 8C. O valor de feedback de fluxo W*r.d também é escalado por (3/2)*p* (conforme apresentado na Figura 2/Lr) que representa o número de pólos de motor em uma indutância de motor, e um valor de comando de torque T* é dividido pelo resultado para prover um valor de ponto de ajuste ou comando de corrente de estator de eixo q I*s.q como outra entrada ao loop de controle de torque 68C. Os valores reais medidos ou derivados para as correntes e tensões de estator de motor Is,d/ Is.q, Vs.s e Vs_q são providos (nesse exemplo, na estrutura de referência de eixo d e q) ao componente de controle de loop de torque 68C por quaisquer técnicas de detecção ou computacionais de sinal e/ou valor adequadas. Assim, os valores de comando de corrente dos loops de fluxo e velocidade 68B e 68A são providos como entradas de comando a um loop de controle de torque interno 68C. A saída do loop de torque são os valores de corrente de inversor de eixo d e q demandados i*inv.d e i*inv.q· O loop de controle de torque 68C pode implementar quaisquer computações de controle adequados, como configurações proporcionais-integrais (PI), proporcionais-integrais-derivadas (PID), ou outras de controle de regulação adequadas, com base nos valores de comando de corrente de estator de eixo d e q e um ou mais valores de feedback para gerar os valores de demanda de corrente de inversor de eixo d S *3 Í*inv.d S Í*inv.q [026] Os valores de demanda de corrente de inversor de eixo d e q i*inv.d e i*inv.q são, então, providos como entradas ao inversor de fonte de corrente 50, em que o componente de controle de inversor 66 na Figura 1 gera o sinal de controle 66a para operar os alternadores de CSI SI-S12 para acionar a carga de motor 6 da mesma forma. Conforme visto na Figura 2, portanto, o controlador 60 implementa os loops de controle de motor 68 para controlar os parâmetros de operação de velocidade, torque e fluxo ωΓ! T e Ψ da carga de motor 6 ao prover os sinais de controle de alternação de inversor 66A. A operação de alternação do inversor 50, da mesma forma, faz com que a conversão de corrente CC do circuito CC intermediário 40 regule a corrente de saída CA is.u, ÍS'V, is,w provida à carga de motor 6 em uma maneira de loop fechado, de acordo com os sinais ou valores de comando de motor correspondentes ω*τ, T* e Ψ*. No exemplo da Figura 2, o controle de inversor de fonte de corrente 66 emprega modulação de vetor de espaço para gerar sinal de controle de alternação modulada de amplitude de pulso 66a, de acordo com os valores de demanda de corrente de inversor i*inv.d e i*inv.q dos loops de controle 68 e, também, de acordo com um índice de modulação Mm" , onde o índice de modulação m é computado, de acordo com uma magnitude dos comandos í *inv,d e i*±nv.q escalados por um valor da corrente CC Idc, de acordo com a seguinte equação (1): (1) [027] Conforme apresentado adicionalmente na Figura 2, os valores de corrente de inversor de eixo d e q ϊ * inv. d e ί * ίην. g também são utilizados para computar o valor de ângulo de retificador desejado <p, de acordo com a seguinte equação (2) : (2) [028] O valor de ângulo de retificador φ ê utilizado pelo controlador de inversor 66 para computar a entrada de ângulo de inversor θιην com base em um valor de ângulo de estator 0S, computado como o número inteiro da soma do ângulo de deslizamento de motor osl e o ângulo de rotor wr recebido do resolvedor 7.
[029] De acordo com um ou mais aspectos da presente revelação, o controlador 60 implementa um loop de controle de corrente paralelo CC 63P, conforme apresentado na Figura 2, ao prover os sinais de retificador 62a ao retificador 30 para converter seletivamente a energia de entrada CA para regular a corrente CC Idc em uma maneira de loop fechado, de acordo com um sinal ou valor de comando de corrente CC I*dc.ref derivado, pelo menos parcialmente, independente dos sinais ou valores de comando de motor o*r, T* e Ψ*. Conforme visto na Figura 2, por exemplo, o valor de comando de corrente CC I*dc.ref é derivado integralmente independente da operação dos loops de controle de motor 6 8 . Isso é o contrário do esquema de controle da Figura 7, no qual o valor de comando de corrente CC I*dc.ref foi computado com base na magnitude (por exemplo, raiz quadrada da soma dos quadrados) dos valores de demanda de corrente de inversor de eixo d e q i*ínv.d e i*inv.q do controlador de torque 68C.
[030] Ao prover o loop de controle de corrente CC paralelo ou separado 63P na Figura 2, portanto, as limitações de frequência de alternação dos tiristores utilizados no retificador de fonte de corrente 30, e quaisquer constantes de tempo extensas associadas ao bloqueio de ligação de CC Ldc2, Ldc2 do circuito intermediário 4 0 não operam como limitações dinâmicas à operação dos loops de controle de motor 68. Como resultado, o acionamento de motor geral 10 pode ser operado pelo controlador 60 para reagir rapidamente a quaisquer alterações na carga 6, como requisitos de torque aumentado, e/ou às alterações de etapa na velocidade, torque ou fluxo demandado. Consequentemente, o retificador de fonte de corrente 30 pode utilizar tiristores ou outros dispositivos de alternação S1-S6 que podem acomodar tensões de alternação altas e podem utilizar valores de indutância de bloqueio de ligação de CC adequados, enquanto atinge desempenho dinâmico maior em relação ao controle da carga de motor 6 que foi possível na configuração apresentada na Figura 7.
[031] No exemplo da Figura 2, o controlador 60 regula a corrente CC 2dc provida ao circuito CC intermediário 40 pelo retificador de fonte de corrente 30 em uma maneira de loop fechado, de acordo com um sinal ou valor de comando de corrente CC constante I*dc que é inteiramente independente dos loops de controle de motor 68. Em uma implementação possível, o sinal ou valor de comando de corrente CC constante I*dc.ref representa uma corrente CC nominal máxima Idc.max do retificador de fonte de corrente 30. Em determinadas realizações, ademais, o controlador 60 ê programado para permitir que um usuário ajuste o sinal ou valor de comando de corrente CC constante I*ac. ref> por exemplo, por meio de uma interface de usuário ou rede conectada (não apresentada) associada de maneira operacional ao acionamento de motor 10.
[032] Referindo-se, agora, às Figuras 3-5, outra realização é ilustrada, na qual o controlador 60 implementa o loop de controle de corrente CC 63P para prover os sinais de controle de alternação de retificador 62a em uma maneira de loop fechado de acordo com um sinal ou valor de comando I*dc.ref computado como o produto da magnitude dos sinais ou valores de comando de corrente de inversor de eixo d e q i. * ínv. d e í*inv.g dos loops de controle de motor 68 e um valor de ganho GAINdc em que o valor de ganho GAINdc é maior que 1,0. Conforme visto na Figura 3, por exemplo, um valor I*dc é computado em um componente de ganho 80 do controlador 6 0 com base nos comandos de corrente de inversor x*inv.d e i*inv.q de acordo com a seguinte equação (3): (3) [033] Na implementação ilustrada, ademais, o valor de ganho GAINdc está em uma variação de 1,1 a 1,5, embora outras variações predefinidas do valor de ganho possam ser utilizadas, que mantêm o ganho maior que unidade (GAINdc > 1,0) Dessa maneira, o valor de ganho GAINdc provê uma determinada margem que permite que os loops de controle de motor 68 respondam dinamicamente a alterações no desempenho ordenado e/ou alterações de carga, enquanto ainda garante corrente de ligação CC adequada I*dc para acomodar as necessidades do inversor de fonte de corrente 50 em qualquer momento determinado. É observado que a operação na Figura 2 com o valor de comando de corrente CC I*dc.re f ajustado a corrente nominal máxima ou algum outro valor relativamente alto pode resultar em altas perdas de alternação no retificador de fonte de corrente 30, enquanto o uso do fator de ganho na implementação da Figura 3 limita a pena de ineficácia, enquanto ainda provê melhoria de desempenho dinâmico comparado à abordagem da Figura 6. O fator de ganho GAINçtc, em determinadas realizações, pode ser ajustável por usuário.
[034] Na realização da Figura 3, o controlador 60 também pode empregar lógica 82 para ajustar um valor de comando de corrente CC I*dc.com àquele obtido utilizando a equação (3), a menos que o valor computado exceda o valor máximo Idc.max, em cujo caso, o controlador limitaria o comando ao valor máximo Idc.max- Conforme visto adicionalmente na Figura 3, o controlador 60 ajusta inicialmente o sinal ou valor de comando de corrente CC I*dc.ref ao valor máximo Idc.max ao determinar um valor Idc.sw por meio de componente de lógica 84 (apresentado esquematicamente como alternadores Swl e Sw2 somente para fins ilustrativos) por um tempo predeterminado (por exemplo, 4 segundos, em uma implementação) mediante a após a ativação do acionamento de motor 10, após o que o comando I*dc.ref é computado como o produto da magnitude de sinal de comando de corrente de inversor (a raiz quadrada da soma dos quadrados dos valores de comando de eixo d e q i*inv.d e i * ínv. q) e o valor de ganho GAINdc, de acordo com a equação (4). A realização ilustrada da Figura 3 ainda inclui um componente de função de inclinação 86 e lógica adicional 88 que computa seletivamente o valor de comando de corrente CC I*dc.ref com base no valor Idc.sw, de modo que alterações no valor não sejam abruptas, por exemplo, por meio de uma função de inclinação de 1 segundo 86 por um segundo tempo predeterminado, como 6 segundos após ativação do acionamento de motor por meio da lógica 88 que provê funções de alternação apresentados como a utilização de alternadores Sw3 e Sw4 somente para fins ilustrativos.
[035] Referindo-se, também, às Figuras 4 e 5, a Figura 4 ilustra um método ou processo exemplar 100 para controlar conversor de fonte de corrente acionamento de motor 10, que pode ser implementado no controlador ilustrado 60, em determinadas realizações. Em 102 e Figura 4, o acionamento de motor 10 é iniciado, e o controlador 60 ajusta o valor de comando de corrente de ligação CC a um valor máximo em 104 (I*dc.ref = Idc.max) · Uma determinação ê feita em 106, de se 4 segundos decorreram desde que o acionamento de motor 10 foi ativado, e uma vez que esses período de tempo decorreu (SIM em 106), o controlador 60 computa o valor de comando de corrente de ligação CC I*dc e 108 com base na equação (3) acima, utilizando o valor de ganho GAINdc e os comandos de corrente de inversor i*inv.d e i*±nv.g· Em 110, o controlador 6 0 opcionalmente inclina o valor de comando de corrente de ligação CC ao valor computado (por exemplo, por meio do componente de inclinação 86 e Figura 3) , e o processo 100 também pode incluir, opcionalmente, ajuste do valor de ganho GAINdc em 112, de acordo com um ou mais sinais ou valores de erro de controle de motor, conforme discutido adicionalmente abaixo, em conexão com a Figura 6.
[036] A Figura 5 provê um gráfico 120 que ilustra uma curva de exemplo 122 que apresenta o valor de comando de corrente de ligação CC I*ác.ref como uma função de tempo após o acionamento de motor 10 ser ativado no momento t = 0. Conforme visto nesse exemplo, o valor de comando de corrente 122 é inicialmente ajustado ao valor máximo Idc.max mediante ativação e é, então, gradualmente inclinado para baixo ao valor computado Idc.com = Ide por meio do componente de inclinação 86. Conforme visto no gráfico 120, o valor de ponto de ajuste ou comando de controle resultante Idc.ref 122 mantém uma margem 124 acima da magnitude de corrente necessária pelo controle de inversor 66, onde a margem inicial 124a é bastante significativa na ativação, a fim de acomodar corrente possivelmente grande e/ou requisitos de torque da carga de motor 6 e, após isso, a margem é reduzida a um valor 124b comensurado com o valor de ganho GAINdc, a fim de prover uma quantidade controlada de corrente disponível para acomodar alterações de carga, alterações de ponto de ajuste etc., enquanto reduz a quantidade de pena de perda de alternação no retificador de fonte de corrente 30.
[037] Referindo-se, agora, à Figura 6, outra realização possível é ilustrada, na qual o controlador 60 ajusta automaticamente o valor de ganho GAINdc, de acordo com um ou mais sinais ou valores de erro, como o erro de velocidade Cúerri um erro de torque Terr e/ou um erro de fluxo Ψθι·γ computado para o(s) loop(s) de controle de motor correspondente(s) 68. A Figura 6 apresenta um exemplo no qual o valor de ganho GAINdc é modificado de acordo com um componente de função 81, com base no sinal ou valor de erro de velocidade de rotor merr, onde o ajuste de ganho está dentro de uma variação predefinida (por exemplo, 1.101.5, nesse caso). O valor de ganho computado resultante GAINdc é multiplicado por meio de um componente multiplicador 83 pelo valor de comando de corrente computado I^c (com base na magnitude dos comandos de corrente de inversor i*inv.d e i*ínv.q) para limitação seletiva pela lógica 82, com a lógica de ativação 84,86 e 88, conforme descrito acima em conexão com a Figura 3. Nesse exemplo, ademais, o controlador 60 aumenta seletivamente o valor de ganho GAINdc para aumentos no sinal ou valor de erro (úerr e vice-versa. Dessa maneira, ganho extra (e, com isso, margem extra para desempenho dinâmico aprimorado) é provido, quando o sinal de erro for grande e, após isso, uma vez que o sinal de erro é reduzido, o ganho (e, com isso, a margem) ê reduzido dentro de uma variação controlada (por exemplo, 1,1-1,5 nesse exemplo) de modo que a eficiência do acionamento de motor não sofra significativamente, e o ganho extra seja provido em uma base conforme necessário para facilitar desempenho dinâmico aprimorado. Outras implementações são possíveis, nas quais um ou mais valores de erro (por exemplo, sinal ou valor de erro de velocidade cúern sinal ou valor de erro de torque Te rr, sinal ou valor de erro de fluxo Werr etc. e/ou combinações destes) são utilizados para ajustar seletivamente o valor de ganho GAINdc. Por exemplo, o ganho GAINdc podería ser modificado automaticamente de acordo com erro de velocidade e torque ou outras combinações de sinais ou valores de erro utilizados no ou computados pelo controlador 60.
[038] Os exemplos acima são meramente ilustrativos das diversas realizações possíveis dos diversos aspectos da presente revelação, em que alterações e/ou modificações equivalentes ocorrerão a outros técnicos no assunto, mediante a leitura e entendimento dessa especificação e dos desenhos anexos. Em consideração particular às diversas funções realizados pelos componentes descritos acima (conjuntos, dispositivos, sistemas, circuitos e similares), os termos (incluindo uma referência a um "meio") utilizados para descrever esses componentes são destinados a corresponder, a menos que de outra forma indicado, a qualquer componente, como hardware, software executado por processador, ou combinações destes, que realiza a função específica do componente descrito (isto é, que seja funcionalmente equivalente), embora não equivalente em termos estruturais à estrutura revelada, que realiza a função nas implementações ilustradas da revelação. Além disso, embora uma característica particular da revelação possa ter sido revelada em relação a somente uma das diversas implementações, essa característica pode ser combinada com uma ou mais características das outras implementações, conforme pode ser desejado e vantajoso para qualquer aplicação determinada ou em particular. Também, na medida em que os termos "incluindo", "inclui", "tendo", "tem", "com", ou variantes destes são utilizados na descrição detalhada e/ou nas reivindicações, esses termos são destinados a serem inclusivos, de maneira semelhante ao termo "compreendendo".
REIVINDICAÇÕES

Claims (20)

1. ACIONAMENTO DE MOTOR (10) , caracterizado por compreender: um retificador de fonte de corrente (30) incluindo uma pluralidade de dispositivos de alternação de retificador (S1-S6) operacionais individualmente de acordo com um correspondente dentre uma pluralidade de sinais de controle de alternação de retificador (62a) para prover corrente CC controlada (Ide) ; um circuito CC intermediário (40) compreendendo pelo menos uma indutância (Ldci, Ldc2) e primeiro e segundo caminhos de corrente CC acoplados aos primeiro e segundo nós de saída de CC correspondentes do retificador de fonte de corrente (30); um inversor de fonte de corrente (50) incluindo uma pluralidade de dispositivos de alternação de inversor (S7-S12) operacionais individualmente, de acordo com um correspondente dentre uma pluralidade de sinais de controle de alternação de inversor (66a) para acoplar seletivamente um correspondente dentre o primeiro e segundo caminhos de corrente CC do circuito CC intermediário (40) com um nó de saída de CA correspondente para prover corrente de saída CA controlada (is_u, is.v, is.w) para acionar uma carga de motor (6) ; e um controlador (60) programado para implementar pelo menos um loop de controle de motor (68) para controlar pelo menos um parâmetro de operação {(úr, T, Ψ) da carga de motor (6) ao prover os sinais de controle de alternação de inversor (66a) para fazer com que o inversor de fonte de corrente (50) converta seletivamente corrente CC do circuito CC intermediário (40) para regular a corrente de saída CA (is.u, is.vi is.w) provida à carga de motor (6) em uma maneira de loop fechado, de acordo com pelo menos um sinal ou valor de comando de motor (o)*r, T*, Ψ*), o controlador (60) sendo programado para implementar um loop de controle de corrente CC (63P) paralelo ao pelo menos um loop de controle de motor (68) ao prover os sinais de controle de alternação de retificador (62a) para fazer com que o retificador de fonte de corrente (30) converta seletivamente a energia de entrada CA para regular a corrente CC (Ide) provida ao circuito CC intermediário (40) pelo retificador de fonte de corrente (30) em uma maneira de loop fechado, de acordo com pelo menos um sinal ou valor de comando de corrente CC (I*dc.ref) derivado, pelo menos parcialmente, independente do pelo menos um sinal ou valor de comando de motor (ω*τ, T*, Ψ*) .
2. ACIONAMENTO DE MOTOR (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo controlador (60) ser programado para implementar o loop de controle de corrente CC (63P) independente do pelo menos um loop de controle de motor (68) ao prover os sinais de controle de alternação de retificador (62a) para fazer com que o retificador de fonte de corrente (30) converta seletivamente a energia de entrada CA para regular a corrente CC (Ide) provida ao circuito CC intermediário (40) pelo retificador de fonte de corrente (30) em uma maneira de loop fechado, de acordo com um sinal ou valor de comando de corrente CC constante (I*dc) ·
3. ACIONAMENTO DE MOTOR (10) , de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo sinal ou valor de comando de corrente DC constante (I*ac.ref) representar uma corrente CC nominal máxima (Idc.max) do retificador de fonte de corrente (30) .
4. ACIONAMENTO DE MOTOR (10) , de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo controlador (60) ser programado para permitir que um usuário ajuste um sinal ou valor de comando de corrente CC constante (I*dc.ref)
5. ACIONAMENTO DE MOTOR (10), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo controlador (60) ser programado para prover sinais de controle de alternação de inversor, modulados de amplitude de pulso (66a), de acordo com pelo menos um sinal ou valor de comando de corrente de inversor (i*inv.d, i* inv.q) do pelo menos um loop de controle de motor (68) utilizando um índice de modulação (m) computado de acordo com uma magnitude do pelo menos um sinal ou valor de comando de corrente de inversor (i*inv.d, i*inv.q) escalado por um valor da corrente CC (Ide) ·
6. ACIONAMENTO DE MOTOR (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo controlador (60) ser programado para implementar o loop de controle de corrente CC (63 P) ao prover os sinais de controle de alternação de retificador (62a) em uma maneira de loop fechado de acordo com um sinal ou valor de comando de corrente CC (I*dc.ref) computado como um produto de uma magnitude de pelo menos um sinal ou valor de comando de corrente de inversor (i*inv.d, i*inv.q) do pelo menos um loop de controle de motor (68) e um valor de ganho (GAIN^c) , em que o valor de ganho (GAINdc) é maior que 1,0.
7. ACIONAMENTO DE MOTOR (10), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo valor de ganho (GAINdc) ser entre 1,1 e 1,5.
8. ACIONAMENTO DE MOTOR (10), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo controlador (60) ser programado para permitir que um usuário ajuste o valor de ganho (GAINdc) .
9. ACIONAMENTO DE MOTOR (10), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo controlador (60) ser programado para ajustar automaticamente o valor de ganho (GAINdc) , de acordo com pelo menos um sinal ou valor de erro (merr, Terr, Terr) computado para o pelo menos um loop de controle de motor (68), com o controlador (60) aumentando seletivamente o valor de ganho (GAINdc) para aumentos no pelo menos um sinal ou valor de erro (merr, Terri ¥err) , e vice-versa .
10. ACIONAMENTO DE MOTOR (10), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo controlador (60) ser programado para permitir que um usuário ajuste o valor de ganho (GAINdc) .
11. ACIONAMENTO DE MOTOR (10), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo controlador (60) ser programado para ajustar automaticamente o valor de ganho (GAINdc) dentro de uma variação predefinida (1,1-1,5), de acordo com pelo menos um sinal ou valor de erro (merr, Terr, Terr) computado para o pelo menos um loop de controle de motor (68), com o controlador (60) aumentando seletivamente o valor de ganho (GAINdc) dentro da variação predefinida (1,1-1,5) para aumentos no pelo menos um sinal ou valor de erro (werr, Terr, Terr) β VÍC6-VerSa.
12. ACIONAMENTO DE MOTOR (10), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo controlador (60) ser programado para ajustar automaticamente o valor de ganho (GAINdc) dentro da variação predefinida (1,1-1,5), pelo menos parcialmente, de acordo com um sinal ou valor de erro de velocidade (a>err) computado para o pelo menos um loop de controle de motor (68).
13. ACIONAMENTO DE MOTOR (10), de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo controlador (60) ser programado para ajustar automaticamente o valor de ganho (GAINdc) dentro da variação predefinida (1,1-1,5) , pelo menos parcialmente, de acordo com um sinal ou valor de erro de torque (Terr) computado para o pelo menos um loop de controle de motor (68).
14. ACIONAMENTO DE MOTOR (10), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo controlador (60) ser programado para ajustar automaticamente o valor de ganho (GAINdc) dentro da variação predefinida (1,1-1,5), pelo menos parcialmente, de acordo com um sinal ou valor de erro de torque (Terr) computado para o pelo menos um loop de controle de motor (68).
15. ACIONAMENTO DE MOTOR (10), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo controlador (60) ser programado para ajustar automaticamente o valor de ganho (GAINdc) dentro da variação predefinida (1.1-1.5), pelo menos parcialmente, de acordo com um sinal ou valor de erro de fluxo (Terr) computado para o pelo menos um loop de controle de motor (68).
16. ACIONAMENTO DE MOTOR (10), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo controlador (60) ser programado para implementar o loop de controle de corrente CC (6 3 P) ao prover os sinais de controle de alternação de retificador (62a) mediante a ativação do acionamento de motor (10) , de acordo com o sinal ou valor de comando de corrente CC (I*dc.ref) / com o sinal ou valor de comando de corrente CC (I *dc. ref) ajustado a uma corrente CC nominal máxima (Idc.max) do retificador de fonte de corrente (30) por um tempo predeterminado mediante a após a ativação do acionamento de motor (10) e, após isso, com o sinal ou valor de comando de corrente CC (I*ac.ref) computado como um produto de uma magnitude de pelo menos um sinal ou valor de comando de corrente de inversor (ί*χην.α, i*ínv.q) do pelo menos um loop de controle de motor (68) e um valor de ganho (GAINdc) , em que o valor de ganho (GAINdc) é maior que 1,0.
17. ACIONAMENTO DE MOTOR (10), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo controlador (60) ser programado para permitir que um usuário ajuste o valor de ganho (GAINdc)
18. ACIONAMENTO DE MOTOR (10), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo controlador (60) ser programado para ajustar automaticamente o valor de ganho (GAINdc) / de acordo com pelo menos um sinal ou valor de erro (a>err/ Terr, Terr) computado para o pelo menos um loop de controle de motor (68), com o controlador (60) aumentado seletivamente o valor de ganho (GAINdc) para aumentos no pelo menos um sinal ou valor de erro (oerr, Terr, Terr) / e vice-versa .
19. MÉTODO (100) PARA CONTROLAR UM CONVERSOR DE FONTE DE CORRENTE (10) TENDO UM RETIFICADOR DE FONTE DE CORRENTE (30), UM INVERSOR DE FONTE DE CORRENTE (50) ACIONANDO UMA CARGA DE CA (6), E UM CIRCUITO CC INTERMEDIÁRIO (40), sendo o método (100) caracterizado por compreender: utilizando pelo menos um processador (60) , a implementação de pelo menos um loop de controle de carga (68) para controlar pelo menos um parâmetro de operação (ωΓ, T, Ψ) de uma carga (6) ao prover sinais de controle de alternação de inversor (66a) para fazer com que o inversor de fonte de corrente (50) converta seletivamente a corrente CC do circuito CC intermediário (40) para regular a corrente de saída CA (ís.u, isiV, isiW) provida à carga de CA (6) em uma maneira de loop fechado, de acordo com pelo menos um sinal ou valor de comando de carga (ω*Γ, T*, Ψ*) ; utilizando o pelo menos um processador (60) , a computação de pelo menos um sinal ou valor de comando de corrente CC (I*dc.ref) > pelo menos parcialmente, independente do pelo menos um sinal ou valor de comando de carga (ω*r, T*, Ψ*) ; e utilizando o pelo menos um processador (60), a implementação de um loop de controle de corrente CC (63P) paralelo ao pelo menos um loop de controle de carga (68) ao prover sinais de controle de alternação de retificador (62a) para fazer com que o retificador de fonte de corrente (30) converta seletivamente energia de entrada CA para regular corrente CC (Ide) provida ao circuito CC intermediário (40) em uma maneira de loop fechado, de acordo com o pelo menos um sinal ou valor de comando de corrente CC (I*dc.ref) ·
20. MEIO LEGÍVEL POR COMPUTADOR NÃO TRANSITÓRIO COM INSTRUÇÕES EXECUTÁVEIS POR COMPUTADOR PARA CONTROLAR UM CONVERSOR DE FONTE DE CORRENTE (10) TENDO UM RETIFICADOR DE FONTE DE CORRENTE (30), UM INVERSOR DE FONTE DE CORRENTE (50) ACIONANDO UMA CARGA DE CA (6), E UM CIRCUITO CC INTERMEDIÁRIO (40), sendo o meio legível por computador não transitório caracterizado por compreender instruções executáveis por computador para: implementar pelo menos um loop de controle de carga (68) para controlar pelo menos um parâmetro de operação (cor, T, Ψ) de uma carga (6) ao prover sinais de controle de alternação de inversor (66a) para fazer com que o inversor de fonte de corrente (50) converta seletivamente a corrente CC do circuito CC intermediário (40) para regular a corrente de saída CA (is.u, ís.v, is.w) provida à carga de CA (6) em uma maneira de loop fechado, de acordo com pelo menos um sinal ou valor de comando de carga (ω*Γ, T*, Ψ*} ; computar pelo menos um sinal ou valor de comando de corrente CC (I*dc.ref) , pelo menos parcialmente, independente do pelo menos um sinal ou valor de comando de carga (ω*Γ, T*, Ψ*) ; e implementar um loop de controle de corrente CC (63P) paralelo ao pelo menos um loop de controle de carga (68) ao prover sinais de controle de alternação de retificador (62a) para fazer com que i retificador de fonte de corrente (30) converta seletivamente energia de entrada CA para regular a corrente CC (Ide) provida ao circuito CC intermediário (40) em uma maneira de loop fechado, de acordo com o pelo menos um sinal ou valor de comando de corrente CC ( I*dc. ref ) ·
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10158314B2 (en) 2013-01-16 2018-12-18 Rockwell Automation Technologies, Inc. Feedforward control of motor drives with output sinewave filter
JP5920438B2 (ja) * 2013-11-12 2016-05-18 株式会社デンソー 駆動制御装置、および、燃料ポンプ駆動システム
EP3176943B1 (en) * 2014-09-04 2019-10-30 Nsk Ltd. Motor control device, failure detection method, electric power steering device equipped with same, and vehicle
CN108093667B (zh) * 2015-05-05 2020-02-21 Abb瑞士股份有限公司 针对电气转换器的混合控制方法
US10243366B2 (en) * 2015-08-07 2019-03-26 Ge Energy Products France Snc Auxiliary electric energy storage and supply system for a power plant
US9985565B2 (en) * 2016-04-18 2018-05-29 Rockwell Automation Technologies, Inc. Sensorless motor drive vector control with feedback compensation for filter capacitor current
US10348222B2 (en) * 2016-08-26 2019-07-09 Deere & Company Systems and methods for reducing DC link voltage dynamics with limited energy storage element
US10020766B2 (en) 2016-11-15 2018-07-10 Rockwell Automation Technologies, Inc. Current control of motor drives with output sinewave filter
US10797589B2 (en) * 2017-09-28 2020-10-06 Texas Instruments Incorporated Methods and apparatus to compensate for power factor loss using a phasor cancellation based compensation scheme
US11283319B2 (en) 2019-11-11 2022-03-22 Infinitum Electric, Inc. Axial field rotary energy device with PCB stator having interleaved PCBS
US11428750B1 (en) * 2019-12-12 2022-08-30 Smart Wires Inc. Monitoring non-uniform capacitor and IGBT degradation with current sensors
US20210218304A1 (en) * 2020-01-14 2021-07-15 Infinitum Electric, Inc. Axial field rotary energy device having pcb stator and variable frequency drive
US11482908B1 (en) 2021-04-12 2022-10-25 Infinitum Electric, Inc. System, method and apparatus for direct liquid-cooled axial flux electric machine with PCB stator

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6269010B1 (en) 2000-02-29 2001-07-31 Rockwell Technologies, Llc CSI based drive having feedforward control of inverter input voltage
JP4601044B2 (ja) * 2004-08-30 2010-12-22 日立アプライアンス株式会社 電力変換装置およびその電力変換装置を備えた空気調和機
US7173399B2 (en) 2005-04-19 2007-02-06 General Electric Company Integrated torsional mode damping system and method
US7495410B2 (en) * 2007-01-30 2009-02-24 Rockwell Automation Technologies, Inc. Systems and methods for improved motor drive power factor control
US7990097B2 (en) * 2008-09-29 2011-08-02 Rockwell Automation Technologies, Inc. Power conversion system and method for active damping of common mode resonance
US8400085B2 (en) * 2009-09-04 2013-03-19 Rockwell Automation Technologies, Inc. Dynamic braking for current source converter based drive
US9054589B2 (en) * 2010-05-28 2015-06-09 Rockwell Automation Technologies, Inc. Method and apparatus for detecting power converter capacitor degradation using negative sequence currents

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