BR102019007809A2

BR102019007809A2 - motor de velocidade independente de frequência variável

Info

Publication number: BR102019007809A2
Application number: BR102019007809A
Authority: BR
Inventors: Gao Lijun; Liu Shengyi
Original assignee: Boeing Co
Priority date: 2018-05-17
Filing date: 2019-04-17
Publication date: 2019-12-03
Also published as: US20190356261A1; EP3570428A1; JP2019201542A; KR20190132210A; TW201947850A; US10547269B2; CN110504896A

Abstract

motor de velocidade independente de frequência variável. a presente invenção refere-se a um aparelho de motor elétrico que pode incluir um rotor e um estator. o aparelho pode incluir um estágio de motor de campo principal tendo um conjunto de enrolamentos do induzido do estator posicionados no estator e um conjunto de enrolamentos de campo principal posicionados no rotor, onde o conjunto de enrolamentos do induzido do estator é configurado para receber um sinal principal de energia multifásica a partir de um barramento de energia de corrente alternada tendo uma primeira corrente que faz com que um primeiro fluxo magnético giratório gire com relação ao estator, onde o conjunto de enrolamentos de campo principal é configurado para receber um sinal secundário de energia multifásica tendo uma segunda corrente que faz com que um segundo fluxo magnético giratório gire com relação ao rotor, e onde a combinação do primeiro fluxo magnético giratório e do segundo fluxo magnético giratório faz com que o rotor gire em uma predeterminada frequência de referência.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MOTOR DE VELOCIDADE INDEPENDENTE DE FREQUÊNCIA VARIÁVEL". ANTECEDENTES

[001] A presente descrição refere-se, em geral, a motores multi-fásicos e, em particular, a motores de velocidade independente de frequência variável. Motores indutivos típicos incluem um conjunto ativo de enrolamentos multifásicos acoplados ao estator e um conjunto de enrolamentos multifásicos inativos (ou reativos) de enrolamentos acoplados ao rotor. Um sinal de energia multifásica é aplicado ao conjunto ativo de enrolamentos multifásicos. A corrente elétrica produzida pelo sinal de energia multifásica no conjunto ativo de enrolamentos produz um campo magnético que resulta em uma corrente oposta no conjunto inativo de enrolamentos multifásicos. A corrente oposta resulta em um campo magnético oposto que faz com que o rotor gire. Na medida em que o rotor gira, a corrente oposta dentro do conjunto inativo de enrolamentos multifásicos diminui, reduzindo o campo magnético. O motor eventual mente se acomoda em uma velocidade de equilíbrio com base em uma carga fixada ao motor e a frequência do sinal de energia multifásica. A velocidade de equilíbrio é em geral a frequência que é relativamente menos do que a frequência do sinal de energia de CA. A diferença entre a frequência do sinal de energia de CA e a frequência rotacional do rotor é conhecida como a frequência de deslize (ou ângulo de deslize). Em sistemas típicos com uma carga constante, não só a frequência rotacional do rotor, mas também o ângulo de deslize são dependentes da frequência do sinal de energia de CA.

[002] De modo a alcançar uma frequência rotacional independente, sistemas de motor típicos podem se basear em um circuito retifica-dor para realizar uma conversão de energia de CA para CC de energia total, então um inversor para realizar outra conversão de energia de CC para CA de energia total com o novo sinal de energia de CA tendo as desejadas frequência, magnitude e fase. O novo sinal de energia de CA pode então ser usado para acionar um motor de indução na nova frequência correspondente. A referida conversão de energia de escala total pode resultar em perdas significantes de energia. Adicionalmente, os componentes necessários para realizar a conversão de energia podem adicionar um peso significante, o que pode ser indesejável em aplicações particulares, tais como dentro de uma aeronave.

SUMÁRIO

[003] É descrito um motor de velocidade independente de frequência variável que supera pelo menos um dos inconvenientes descritos acima. Em uma modalidade, um aparelho de motor elétrico inclui um estágio de transformador de alta frequência para transmitir um sinal de excitação a partir do estator para o rotor. O sinal de excitação pode ser usado para acionar um conjunto de enrolamentos de campo principal posicionados no rotor. Adicionalmente, um sinal de energia de CA pode ser acoplado diretamente a um conjunto de enrolamentos de campo principal posicionados no estator. Ambos os conjuntos de enrolamentos de campo principal podem ser acionados com a maior parte da energia efetiva sendo aplicada ao conjunto de enrolamentos de campo principal posicionados no estator sem realizar uma transferência de energia em escala completa. Por gerar a corrente dentro do conjunto de enrolamentos de campo principal posicionados no rotor, a velocidade de equilíbrio do motor pode ser ajustada para uma predeterminada velocidade independente a partir da frequência do sinal CA. [004] Em uma modalidade, um aparelho de motor elétrico inclui um rotor e um estator. O aparelho adicionalmente inclui um estágio de transformador de alta frequência para transmitir um sinal de excitação a partir do estator para o rotor, o estágio de transformador de alta frequência tendo um primeiro conjunto de enrolamentos do transformador posicionados no estator e um segundo conjunto de enrolamentos do transformador posicionados no rotor. O aparelho também inclui um estágio de motor de campo principal tendo um conjunto de enrolamentos do induzido do estator posicionados no estator e um conjunto de enrolamentos de campo principal posicionados no rotor, em que o conjunto de enrolamentos do induzido do estator é configurado para receber um sinal principal de energia multifásica a partir de um barramento de energia de corrente alternada tendo uma primeira corrente que faz com que um primeiro fluxo magnético giratório gire com relação ao estator, onde o conjunto de enrolamentos de campo principal é configurado para receber um sinal secundário de energia multifásica tendo uma segunda corrente que faz com que um segundo fluxo magnético giratório gire com relação ao rotor, onde a combinação do primeiro fluxo magnético giratório e do segundo fluxo magnético giratório faz com que o rotor gire em uma predeterminada frequência de referência.

[005] Em algumas modalidades, o aparelho inclui um retificador acoplado ao rotor e eletricamente conectado ao segundo conjunto de enrolamentos do transformador, o retificador configurado para retificar o sinal de excitação para gerar um sinal de energia de corrente direta, e um inversor acoplado ao rotor e eletricamente conectado ao retificador, onde o inversor é configurado para modular o sinal de energia de corrente direta para gerar o sinal secundário de energia multifásica. Em algumas modalidades, o aparelho inclui um codificador, e um circuito controlador embutido acoplado ao rotor, o circuito controlador embutido configurado para: gerar um sinal de fase elétrica com base no sinal principal de energia multifásica; receber um sinal de fase do rotor a partir do codificador; gerar um sinal de fase de combinação com base na diferença entre o sinal de fase elétrica e o sinal de fase do rotor; e gerar sinais de modulação de largura de pulso com base no sinal de fase de combinação para controlar o inversor para fazer com que o sinal secundário de energia multifásica tenha uma frequência, uma magnitude e uma fase que permitam que o primeiro fluxo magnético giratório e o segundo fluxo magnético giratório se combinem para girar o rotor na predeterminada frequência de referência.

[006] Em algumas modalidades, o aparelho inclui um acoplador de sinal de controle tendo uma primeira porção disposta no estator e uma segunda porção disposta no rotor, onde o acoplador de sinal de controle é um acoplador ótico de não contato, e onde o circuito controlador embutido é configurado para receber um ou mais sinais de controle a partir de um circuito controlador de uma unidade de controle do motor por meio do acoplador de sinal de controle. Em algumas modalidades, o controlador embutido é adicionalmente configurado para: receber um sinal de frequência de referência a partir de uma unidade de controle do motor, o sinal de frequência de referência representando a predeterminada frequência de referência; gerar um sinal de corrente de eixo geométrico "Q" com base no sinal de frequência de referência e no sinal de frequência do rotor; gerar um sinal de voltagem de eixo geométrico "Q" com base no sinal de corrente de eixo geométrico "Q" e no sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "Q"; receber um sinal de corrente de referência de eixo geométrico "D" a partir da unidade de controle do motor; gerar um sinal de corrente de eixo geométrico "D" com base no sinal de corrente de referência de eixo geométrico "D" e no sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "D"; e gerar um sinal de voltagem alfa - beta por aplicar o sinal de fase de combinação em uma transformada invertida de Park usando o sinal de voltagem de eixo geométrico "Q" e o sinal de corrente de eixo geométrico "D" como entradas para a transformada invertida de Park, onde os sinais de modulação de largura de pulso são derivados a partir do sinal de voltagem alfa - beta em um circuito gerador de modulação de largura de pulso.

[007] Em algumas modalidades, o controlador embutido é adicio- nalmente configurado para: receber um sinal de corrente de feedback do rotor a partir do conjunto de enrolamentos do induzido do estator; gerar um sinal de corrente de feedback alfa - beta por aplicar a transformada de Clarke usando o sinal de corrente de feedback do rotor como uma entrada para a transformada de Clarke; e gerar o sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "D" e o sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "Q" por aplicar o sinal de fase de combinação na transformada de Park usando o sinal de corrente de feedback alfa - beta como uma entrada para a transformada de Park.

[008] Em algumas modalidades, o conjunto de enrolamentos do induzido do estator é acoplado diretamente ao segundo conjunto de enrolamentos do transformador e é configurado para receber o sinal secundário de energia multifásica a partir do segundo conjunto de enrolamentos. Em algumas modalidades, o sinal de excitação inclui um componente de sinal de modulação de alta frequência e um componente de energia multifásica secundária, onde a indutância no segundo conjunto de enrolamentos do transformador e no conjunto de enrolamentos do induzido do estator filtra o componente de sinal de modulação de alta frequência para formar o sinal secundário de energia multifásica. Em algumas modalidades, a predeterminada frequência de referência do rotor é independente a partir da frequência do sinal principal de energia multifásica. Em algumas modalidades, o primeiro conjunto de enrolamentos do transformador, o segundo conjunto de enrolamentos do transformador, o conjunto de enrolamentos de campo principal, e o conjunto de enrolamentos do induzido do estator cada um dos quais inclui três enrolamentos para a operação com sinais de energia trifásica. Em algumas modalidades, a frequência do sinal de excitação é entre cerca de 1kHz a 1MHz.

[009] Em uma modalidade, um sistema inclui uma unidade de controle do motor e um motor. O motor inclui um rotor e um estator. O sistema inclui um estágio de transformador de alta frequência para transmitir um sinal de excitação a partir do estator para o rotor, o estágio de transformador de alta frequência tendo um primeiro conjunto de enrolamentos do transformador posicionados no estator e um segundo conjunto de enrolamentos do transformador posicionados no rotor. O sistema adicionalmente inclui um estágio de motor principal tendo um conjunto de enrolamentos do induzido do estator posicionados no estator e um conjunto de enrolamentos de campo principal posicionados no rotor, onde o conjunto de enrolamentos de campo principal é configurado para receber um sinal principal de energia multifásica a partir de um barramento de energia de corrente alternada tendo uma corrente que faz com que um primeiro fluxo magnético giratório gire com relação ao estator, onde o conjunto de enrolamentos do induzido do estator é configurado para receber um sinal secundário de energia multifásica tendo uma corrente que faz com que um segundo fluxo magnético giratório gire com relação ao rotor, onde a combinação do primeiro fluxo magnético giratório e do segundo fluxo magnético giratório faz com que o rotor gire em uma predeterminada frequência de referência. [0010] Em algumas modalidades, a unidade de controle do motor inclui um retificador configurado para retificar o sinal principal de energia multifásica a partir do barramento de corrente alternada para gerar um sinal de energia de corrente direta, um circuito controlador, e um conversor de frequência que inclui um inversor, onde o circuito controlador é configurado para controlar um conversor de frequência para modular o sinal de energia de corrente direta para gerar o sinal de excitação. Em algumas modalidades, o circuito controlador é configurado para adicionalmente controlar o inversor para fazer com que o sinal de excitação inclua um componente de sinal de modulação de alta frequência e um componente de energia multifásica secundária, onde a indutância no segundo conjunto de enrolamentos do transformador e no conjunto de enrolamentos do induzido do estator filtra o componente de sinal de modulação de alta frequência para formar o sinal secundário de energia multifásica, e onde o circuito controlador é configurado para controlar o inversor para gerar o sinal secundário de energia multifásica para ter uma frequência, uma magnitude e uma fase que fazem com que a combinação do primeiro fluxo magnético giratório e do segundo fluxo magnético giratório gire o rotor na predeterminada frequência de referência.

[0011] Em algumas modalidades, o circuito controlador é configurado para: gerar um sinal de fase elétrica com base no sinal principal de energia multifásica; receber um sinal de fase do rotor a partir de um codificador; gerar um sinal de fase de combinação com base na diferença entre o sinal de fase elétrica e o sinal de fase do rotor; e gerar sinais de modulação de largura de pulso com base no sinal de fase de combinação para controlar o inversor para fazer com que o sinal secundário de energia multifásica tenha uma frequência, uma magnitude e uma fase que permitam que o primeiro fluxo magnético giratório e o segundo fluxo magnético giratório se combinem para girar o rotor na predeterminada frequência de referência.

[0012] Em algumas modalidades, o circuito controlador é adicionalmente configurado para: receber um sinal de frequência de referência, o sinal de frequência de referência representando a predeterminada frequência de referência; gerar um sinal de corrente de eixo geométrico "Q" com base no sinal de frequência de referência e no sinal de frequência do rotor; gerar um sinal de voltagem de eixo geométrico "Q" com base no sinal de corrente de eixo geométrico "Q" e no sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "Q"; receber um sinal de corrente de referência de eixo geométrico "D"; gerar um sinal de corrente de eixo geométrico "D" com base no sinal de corrente de referência de eixo geométrico "D" e no sinal de corrente de feedback de eixo geomé- trico "D"; e gerar um sinal de voltagem alfa - beta por aplicar o sinal de fase de combinação em uma transformada invertida de Park usando o sinal de voltagem de eixo geométrico "Q" e o sinal de referência de eixo geométrico "D" como entradas para a transformada invertida de Park, onde os sinais de modulação de largura de pulso são derivados a partir do sinal de voltagem alfa - beta.

[0013] Em algumas modalidades, o circuito controlador é configurado para: filtrar o sinal de excitação para recuperar um sinal de corrente de feedback do rotor; gerar um sinal de corrente de feedback alfa - beta por aplicar a transformada de Clarke usando o sinal de corrente de feedback do rotor como uma entrada para a transformada de Clarke; e gerar o sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "D" e o sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "Q" por aplicar o sinal de fase de combinação na transformada de Park usando o sinal de corrente de feedback alfa - beta como uma entrada para a transformada de Park.

[0014] Em uma modalidade, um método inclui receber um sinal principal de energia multifásica em um conjunto de enrolamentos de campo principal acoplados a um estator de um aparelho de motor, o sinal principal de energia multifásica tendo uma corrente que faz com que um primeiro fluxo magnético giratório gire com relação ao estator. O método adicionalmente inclui receber um sinal secundário de energia multifásica em um conjunto de enrolamentos do induzido do estator acoplados a um rotor do aparelho de motor, o sinal secundário de energia multifásica tendo uma corrente que faz com que um segundo fluxo magnético giratório gire com relação ao rotor. O método também inclui gerar um sinal de fase elétrica com base no sinal principal de energia multifásica. O método inclui receber um sinal de fase do rotor a partir de um codificador configurado para monitorar a rotação do rotor. O método inclui gerar um sinal de fase de combinação com base na diferença entre o sinal de fase elétrica e o sinal de fase do rotor. O método adicionalmente inclui gerar sinais de modulação de largura de pulso com base no sinal de fase de combinação para controlar um inversor para fazer com que o sinal secundário de energia multifásica tenha uma frequência, uma magnitude e uma fase que permitam que o primeiro fluxo magnético giratório e o segundo fluxo magnético giratório se combinem para girar o rotor em uma predeterminada frequência de referência.

[0015] Em algumas modalidades, a predeterminada frequência de referência do rotor é independente a partir da frequência do sinal principal de energia multifásica. Em algumas modalidades, o método inclui transferir um sinal de excitação a partir do estator para o rotor usando um estágio de transformador de alta frequência que inclui um primeiro conjunto de enrolamentos do transformador acoplados ao estator e um segundo conjunto de enrolamentos do transformador acoplados ao rotor, e acionar o sinal secundário de energia multifásica usando o sinal de excitação.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0016] A Figura 1 é um diagrama de bloco que ilustra uma modalidade de um sistema de motor de velocidade independente de frequência variável.

[0017] A Figura 2 é um diagrama de bloco que ilustra uma modalidade de um sistema de controle para um sistema de motor de velocidade independente de frequência variável.

[0018] A Figura 3 é um diagrama de bloco que ilustra uma modalidade de um sistema de motor de velocidade independente de frequência variável.

[0019] A Figura 4 é um diagrama de bloco que ilustra uma modalidade de um sistema de controle para um sistema de motor de velocidade independente de frequência variável.

[0020] A Figura 5 é um gráfico que ilustra uma modalidade de uma fase única de um sinal de excitação modulado de largura de pulso com um componente de modulação e um componente de sinal de energia multifásica.

[0021] A Figura 6 é um gráfico que ilustra uma modalidade de três fases de um sinal de excitação modulado de largura de pulso filtrado em baixa passagem.

[0022] A Figura 7 é um gráfico de fluxo que ilustra uma modalidade de um método para a rotação do motor de velocidade independente de frequência variável.

[0023] Embora a descrição seja susceptível a várias modificações e formas alternativas, as modalidades específicas foram mostradas a título de exemplo nos desenhos e serão aqui descritas em detalhe. No entanto, deve ser entendido que a descrição não se destina a ser limitada às formas particulares descritas. Pelo contrário, a intenção é abranger todas as modificações, equivalentes e alternativas que se insiram dentro do âmbito da descrição.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0024] Com referência à Figura 1, uma modalidade de um sistema de motor de velocidade independente de frequência variável 100 é ilustrada. O sistema 100 pode incluir um rotor 102 e um estator 104. O sistema pode adicionalmente incluir um estágio de transformador de alta frequência 106 e um estágio de campo principal 108.

[0025] O estágio de transformador de alta frequência 106 pode incluir um primeiro conjunto de enrolamentos do transformador 110 e um segundo conjunto de enrolamentos do transformador 112. O primeiro conjunto de enrolamentos do transformador 110 pode ser acoplado a e posicionado no estator 104 e o segundo conjunto de enrolamentos do transformador 112 pode ser acoplado a e posicionado no rotor 102. O primeiro conjunto de enrolamentos do transformador 110 e o segundo conjunto de enrolamentos do transformador 112 podem incluir enrolamentos trifásicos para transmitir um sinal de excitação a partir do estator 104 ao rotor 102.

[0026] Como usado aqui alta frequência quer dizer que a frequência do sinal é maior do que a frequência rotacional do rotor 102. Por exemplo, na medida em que a frequência de um sinal de excitação a ser transmitido a partir do primeiro conjunto de enrolamentos do transformador 110 ao segundo conjunto de enrolamentos do transformador 112 aumenta, os efeitos da rotação do rotor 102 se tornam menos sig-nificantes. Isso pode permitir que o sinal de excitação seja transmitido sem significante interferência ou perdas de energia causadas pela rotação do rotor 102. Adicionalmente, o estágio de transformador de alta frequência 106 pode omitir mecanismos de transmissão de energia de contato entre o estator 104 e o rotor 102. Por exemplo, embora típicos mecanismos de transmissão de energia possam incluir um anel de deslize, ou mecanismos de transmissão de energia de contato similar, o sistema 100 pode omitir os referidos mecanismos de contato. Por eliminar os mecanismos de transmissão de energia de contato entre o estator 104 e o rotor 102, itens de desempenho, tais como arqueamen-to, desgaste, e resistência de contato podem ser evitados. Isso pode resultar em maior confiabilidade, custos de manutenção mais baixos, menos tempo de inatividade, e reduzida perda de energia. Outras vantagens podem existir.

[0027] O estágio de campo principal 108 pode incluir um retificador 114 e um inversor 116 acoplado a e posicionado no rotor 102. O retificador 114 pode ser configurado para retificar o sinal de excitação de alta frequência para gerar um sinal de energia de CC. Por exemplo, o retificador 114 pode ser um retificador do tipo de diodo trifásico. O inversor 116 pode incluir múltiplas chaves para a modulação do sinal de energia de CC como descrito aqui.

[0028] O estágio de campo principal 108 pode adicionalmente incluir um conjunto de enrolamentos do induzido do estator 118 acoplados a e posicionados no estator 104 e um conjunto de enrolamentos de campo principal 120 acoplados a e posicionados no rotor 102. O conjunto de enrolamentos do induzido do estator 118 pode ser acoplado a um barramento de energia de CA 140 e configurado para receber um sinal de energia multifásica 242 a partir do barramento de energia de CA 140. O sinal de energia multifásica 242 pode ser um sinal de energia trifásica. O conjunto de enrolamentos de campo principal 120 pode ser acoplado a uma saída do inversor 116 e configurado para receber um sinal secundário de energia multifásica 280 a partir do inversor 116.

[0029] O estágio de campo principal 108 pode incluir um circuito controlador embutido 122 acoplado a e posicionado pelo menos parcialmente no rotor 102. O circuito controlador embutido 122 pode incluir circuitos de lógica de modo a controlar o inversor 116, como descrito aqui, para gerar o sinal secundário de energia multifásica 280 para ter as predeterminadas frequência, magnitude e fase. Alternativa ou adicionalmente, o circuito controlador embutido 122 pode incluir um processador e memória correspondente configurados para controlar o inversor 116 como descrito aqui.

[0030] O sistema 100 pode adicionalmente incluir um acoplador de sinal 124 para passar os sinais de controle, tais como um sinal de frequência de referência 202 descrito adicionalmente aqui, a partir do estator 104 para o rotor 102 sem fazer contato físico. O acoplador de sinal 124 pode ter uma primeira porção disposta no estator 104 e uma segunda porção disposta no rotor 102 e pode incluir uma ligação ótica. Como tal, o acoplador de sinal 124 pode ser um acoplador de não contato de modo a produzir menos fricção em comparação aos acoplado-res de sinal de contato.

[0031] O rotor 102 pode incluir um eixo 128 acoplado ao rotor 102 para transferir energia mecânica a um sistema externo. Por exemplo, o eixo 128 pode proporcionar energia rotacional para um sistema de propulsão de uma aeronave ou outro veículo. Um codificador 126 pode monitorar a rotação do eixo 128 e pode produzir um sinal de fase do rotor 240 indicando a posição do eixo 128.

[0032] O sistema 100 pode incluir uma unidade de controle do motor 130. A unidade de controle do motor 130 pode ser externa ao rotor 102 e ao estator 104. Adicionalmente, a unidade de controle do motor 130 pode ser localizada remota a partir das outras porções do sistema 100. A unidade de controle do motor 130 pode incluir um retificador 132, um conversor de frequência 134, e um circuito controlador 136. [0033] O retificador 132 pode ser acoplado ao barramento de CA 140 e configurado para gerar um sinal de energia de CC para uso por um conversor de frequência 134 em gerar o sinal de excitação e para acionar o circuito controlador 136. O circuito controlador 136 pode ser configurado para controlar múltiplas chaves dentro do conversor de frequência 134 de modo a produzir o sinal de excitação. Por exemplo, um conversor de frequência 134 pode incluir um circuito modulador de energia (não mostrado).

[0034] O circuito controlador 136 pode ser implementado como circuitos de lógica de modo a controlar um conversor de frequência 134. Alternativa ou adicionalmente, o circuito controlador 136 pode incluir um processador e memória correspondente configurado para controlar um conversor de frequência 134. Por exemplo, em algumas modalidades, o circuito controlador 136 pode incluir uma unidade de processamento central (CPU), uma unidade de processamento gráfico (GPU), um processador de sinal digital (DSP), um controlador de interface periférica (PIC), outro tipo de microprocessador, e/ou combinações dos mesmos. O circuito controlador 136 pode ser implementado como um circuito integrado, uma estrutura de porta programada de campo (FPGA), um circuito integrado específico de aplicação (ASIC), uma combinação de circuitos de porta de lógica, outros tipos de componentes de configuração elétricos digitais ou analógicos, ou combinações dos mesmos.

[0035] Durante a operação, o barramento de CA 140 pode proporcionar um sinal principal de energia multifásica 242 ao conjunto de enrolamentos do induzido do estator 118. O barramento de CA 140 pode simultaneamente proporcionar o sinal principal de energia multifásica 242 ao retificador 132 da unidade de controle do motor 130.

[0036] O retificador 132 pode retificar o sinal principal de energia multifásica 242 para gerar um sinal de energia de CC para acionar um conversor de frequência 134 e o circuito controlador 136. O circuito controlador 136 pode enviar um sinal 150 a um conversor de frequência 134 para controlar um conversor de frequência 134 para usar o sinal de energia de CC para gerar um sinal de excitação de alta frequência que pode ser transmitido ao primeiro conjunto de enrolamentos do transformador 110. A frequência do sinal de excitação pode ser entre cerca de 1 kHz a 1 MHz.

[0037] O primeiro conjunto de enrolamentos do transformador 110 pode transmitir o sinal de excitação de alta frequência ao segundo conjunto de enrolamentos do transformador 112 e o retificador 114 pode converter o sinal de excitação de alta frequência em um sinal de energia de CC, que pode ser usado pelo inversor 116. O circuito controlador 136 pode monitorar a fase 242a do sinal principal de energia de CA 242 no barramento de CA 140. O circuito controlador 136 pode adicionalmente transmitir os sinais de controle, tais como um sinal de frequência de referência 202, que inclui um sinal indicando a fase elétrica do sinal principal de energia de CA 242, para o controle do circuito controlador embutido 122 por meio do acoplador de sinal 124. O cir- cuito controlador embutido 122 pode adicionalmente receber um sinal de fase do rotor 240 a partir do codificador 126 e um sinal indicando a corrente associada com o sinal secundário de energia multifásica 280 com base na saída do inversor 116.

[0038] Com base nos sinais de controle e nos sinais de feedback, o circuito controlador embutido 122 pode controlar o inversor 116 usando sinais de modulação de largura de pulso 222 para gerar o sinal secundário de energia multifásica 280 que pode ser aplicado ao conjunto de enrolamentos de campo principal 120.

[0039] Por aplicar o sinal de energia de CA a partir do barramento de CA 140 ao conjunto de enrolamentos do induzido do estator 118 sem realizar a completa conversão de energia, o sistema 100 pode ser mais eficiente do que os típicos motores de indução que se baseiam em retificação e modulação entre um barramento de energia e a entrada de um estágio principal. Adicionalmente, por ativamente aplicar um sinal secundário de energia multifásica 280 ao conjunto de enrolamentos de campo principal 120, o rotor pode ser configurado para girar em uma predeterminada frequência que é independente da frequência do sinal de energia multifásica no barramento de CA 140. Como tal, o sistema 100 pode alcançar velocidade independente do rotor 102 de modo mais eficiente por aplicar a maior parte (por exemplo, 90%) da energia efetiva do sinal de energia no barramento de CA 140 diretamente ao conjunto de enrolamentos do induzido do estator 118. O resto (por exemplo, 10%) da energia efetiva pode ser transmitida ao rotor 102, independentemente convertida, e aplicada ao conjunto de enrolamentos de campo principal 120 para alcançar a frequência rotacional que é independente a partir da frequência do sinal de energia multifásica no barramento de CA 140. Outras vantagens do sistema 100 podem existir.

[0040] Com referência à Figura 2, um sistema de controle 200 pa- ra um sistema de motor de velocidade independente de frequência variável é ilustrado. Porções do sistema de controle 200 podem ser posicionadas no estator 104 e outras porções podem ser posicionadas no rotor 102. Adicionalmente, a Figura 2 descreve as funções do circuito controlador embutido 122. As funções descritas podem ser realizadas por circuitos de lógica, por um processador acoplado com uma memória tendo instruções que fazem com que o processador realize as funções, ou por qualquer combinação dos mesmos. Deve ser observado que para cada um dos sinais descritos aqui, um sinal separado pode ser gerado para cada fase de um sistema de energia multifásica.

[0041] O sistema de controle 200 pode receber um sinal de frequência de referência 202 por meio do acoplador de sinal 124. Em algumas modalidades, o sinal de frequência de referência 202 pode ser recebido a partir do circuito controlador 136 da Figura 1. Alternativamente, o sinal de frequência de referência 202 pode ser configurado por um usuário ou pode ser codificado no circuito controlador 136. [0042] O sistema de controle 200 pode incluir a velocidade proporcional integral derivativa (PID) 204. A velocidade PID 204 pode receber o sinal de frequência de referência 202 e um sinal de frequência do rotor 206, que é descrito adicionalmente aqui. Com base no sinal de frequência de referência 202 e no sinal de frequência do rotor 206, a velocidade PID 204 pode gerar um sinal de corrente de eixo geométrico de quadratura (eixo geométrico "Q") 208.

[0043] O sistema de controle 200 pode adicionalmente incluir um torque PID 210. O torque PID 210 pode receber o sinal de corrente de eixo geométrico "Q" 208 e um sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "Q" 212, que é descrito adicionalmente aqui. Com base no sinal de corrente de eixo geométrico "Q" 208 e no sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "Q" 212, o torque PID 210 pode gerar um sinal de voltagem de eixo geométrico "Q" 214.

[0044] O sistema de controle 200 pode adicionalmente incluir um circuito invertido de Park 216. O circuito invertido de Park 216 pode receber o sinal de voltagem de eixo geométrico "Q" assim como um sinal de corrente de eixo geométrico direto (eixo geométrico "D") 236 e um sinal de fase de combinação 250 (que são descritos adicionalmente aqui). O sinal de fase de combinação 250 pode ser aplicado em uma transformada invertida de Park para transformar o sinal de voltagem de eixo geométrico "Q" 214 e o sinal de corrente de eixo geométrico "D" 236 em um sinal de voltagem alfa - beta 218.

[0045] O sistema 200 pode incluir um gerador de modulação de largura de pulso 220 que pode receber o sinal de voltagem alfa - beta 218 e usar o mesmo para acionar os sinais de modulação de largura de pulso 222 que acionam o inversor 116. O inversor pode então gerar um sinal secundário de energia multifásica 280 que aciona o conjunto de enrolamentos de campo principal 120.

[0046] O conjunto de enrolamentos do induzido do estator 118 pode ser acionado por um barramento de CA 140 que ocasiona um primeiro campo magnético giratório. O conjunto de enrolamentos de campo principal 120 pode ser acionado por um sinal secundário de energia multifásica 280 gerado no inversor 116 e que ocasiona um segundo campo magnético giratório. A combinação do primeiro fluxo magnético giratório e do segundo fluxo magnético giratório pode fazer com que o rotor gire na predeterminada frequência de referência indicada pelo sinal de frequência de referência 202. A predeterminada frequência de referência pode ser independente a partir da frequência do sinal de energia multifásica no barramento de CA 140.

[0047] Com relação ao sinal de frequência do rotor 206, um codificador 126 pode monitorar a rotação mecânica do rotor 102 e gerar um sinal de fase do rotor 240. O sistema 200 pode incluir um conversor de velocidade 252 que recebe o sinal de fase do rotor 240 e converte o mesmo ao sinal de frequência do rotor 206. Por exemplo, um conversor de velocidade 252 pode determinar o tempo necessário para a fase do rotor indicada pelo sinal de fase do rotor 240 completar uma rotação completa (isto é, o período associado com o rotor 102) e determinar a frequência do sinal de frequência do rotor 206 usando o tempo obtido por uma rotação completa.

[0048] Com relação ao sinal de fase de combinação 250, o sistema 200 pode incluir um conversor de ângulo de fase elétrica 244. O conversor de ângulo de fase elétrica 244 pode monitorar a fase 242a do sinal de energia multifásica 242 no barramento de CA 140 e, por determinar um período associado com a fase do sinal de energia multifásica, o conversor de ângulo de fase elétrica 244 pode gerar um sinal de fase elétrica 246.

[0049] O sistema 200 pode incluir um circuito de combinação 248. Por exemplo, um circuito de combinação 248 pode ser um circuito de adição/subtração de fase. Da mesma forma, como explicado aqui, um circuito de combinação 248 pode ser um processador e uma memória programados para realizar as funções de adição e de subtração. Um circuito de combinação 248 pode gerar o sinal de fase de combinação 250 por determinar a diferença entre o sinal de fase do rotor 240 e o sinal de fase elétrica 246.

[0050] Com relação ao sinal de corrente de eixo geométrico "D" 236, o sistema 200 pode receber um sinal de corrente de referência de eixo geométrico "D" 230 por meio do acoplador de sinal 124. O sinal de corrente de referência de eixo geométrico "D" 230 pode ser recebido a partir do circuito controlador 136 da Figura 1 e pode ser configurado por um usuário, pode ser codificado no circuito controlador 136, ou pode ser calculado com base em uma saída de energia desejada do rotor 102.

[0051] O sistema 200 pode incluir um fluxo PID 232. O fluxo PID 232 pode receber o sinal de corrente de referência de eixo geométrico "D" 230 e um sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "D" 234, que é descrito adicionalmente aqui. O fluxo PID 232 pode gerar o sinal de corrente de eixo geométrico "D" 236 usando o sinal de corrente de referência de eixo geométrico "D" 230 e o sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "D" 234.

[0052] Com relação ao sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "D" 234 e o sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "Q" 212, o sistema 200 pode incluir um circuito de transformada de Clarke 262. Um sinal de corrente 260 para cada fase do conjunto de enrolamentos de campo principal 120 pode ser transformado para gerar um sinal de corrente alfa - beta 264.

[0053] O sistema 200 pode incluir um circuito de transformada de Park 266 que recebe o sinal de corrente alfa - beta 264 e o sinal de fase de combinação 250. O sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "D" 234 e o sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "Q" 212 podem ser gerados por aplicar o sinal de fase de combinação 250 para a transformada de Park com o sinal de corrente alfa - beta 264 como uma entrada.

[0054] Qualquer um dos circuitos e/ou módulos do sistema 200 pode ser combinado e pode compartilhar circuitos de lógica. Adicionalmente, qualquer um dos circuitos e/ou módulos do sistema 200 pode incluir um processador, ou pode compartilhar um processador, para realizar as funções descritas com referência a cada circuito e/ou módulo.

[0055] Um benefício do sistema de controle 200 é que o mesmo pode permitir que pulsos com sinais de controle de modulação sejam gerados que controlam o inversor 116 para gerar um sinal secundário de energia multifásica o qual, quando aplicado ao conjunto de enrolamentos de campo principal 120, cria um segundo campo magnético giratório o qual, quando combinado com o primeiro campo magnético giratório gerado pelo conjunto de enrolamentos do induzido do estator 118, faz com que o rotor 102 gire em uma predeterminada frequência de referência indicada pelo sinal de frequência de referência 202. A predeterminada frequência de referência pode ser independente a partir da frequência do sinal de energia multifásica no barramento de CA 140. Outras vantagens podem existir.

[0056] Com referência à Figura 3, uma modalidade de um sistema de motor de velocidade independente de frequência variável 300 é ilustrada. Do mesmo modo que na Figura 1, o sistema 300 pode incluir um rotor 102 e um estator 104 com um estágio de transformador de alta frequência 106 e um estágio de campo principal 108. O estágio de transformador de alta frequência 106 pode incluir um primeiro conjunto de enrolamentos do transformador 110 e um segundo conjunto de enrolamentos do transformador 112. O estágio de campo principal 108 pode incluir um conjunto de enrolamentos do induzido do estator 118 e um conjunto de enrolamentos de campo principal 120. O rotor 102 pode ser acoplado com um eixo de rotor 128 e um codificador 126 pode ser configurado para monitorar a rotação do eixo de motor 128. Um barramento de energia de CA 140 pode proporcionar um sinal de energia multifásica para acionar o sistema 300.

[0057] O sistema 300 pode diferir a partir do sistema 100 em que o segundo conjunto de enrolamentos do transformador 112 pode ser acoplado diretamente ao conjunto de enrolamentos de campo principal 120. Como usado aqui, o termo "acoplado diretamente" quer dizer que não há circuito retificador ou circuito inversor intermediário entre o segundo conjunto de enrolamentos do transformador 112 e o conjunto de enrolamentos de campo principal 120.

[0058] O sistema 300 pode adicionalmente incluir uma unidade de controle do motor 130. A unidade de controle do motor 130 pode incluir um retificador 132, um conversor de frequência 134, e um circuito controlador 136. O circuito controlador 136 pode incluir um módulo controlador 322 que realiza funções para controlar um conversor de frequência 134 por meio de um sinal de controle 150. O módulo controlador 322 pode ser implementado como circuitos de lógica ou como um processador e memória programados para realizar as funções descritas aqui.

[0059] Durante a operação, o barramento de CA 140 pode proporcionar um sinal principal de energia multifásica 242 para o primeiro conjunto de enrolamentos principais 118. O barramento de CA 140 pode simultaneamente proporcionar o sinal principal de energia multifásica 242 ao retificador 132 da unidade de controle do motor 130. O retificador 132 pode retificar o sinal principal de energia multifásica para gerar um sinal de energia de CC para acionar um conversor de frequência 134 e o circuito controlador 136. O circuito controlador 136 pode controlar um conversor de frequência 134 para usar o sinal de energia de CC para gerar um sinal de excitação de alta frequência que pode ser transmitido para o primeiro conjunto de enrolamentos do transformador 110.

[0060] O sinal de excitação pode incluir um componente de modulação de alta frequência e um componente de sinal secundário de energia multifásica. O componente de sinal secundário de energia multifásica pode ser gerado com base em sinais de feedback, tais como a fase 242a do sinal de energia multifásica 242, o sinal de fase do rotor 240, e um sinal de excitação de alta frequência de feedback 370, proporcionados para o módulo controlador 322 do circuito controlador 136. Por exemplo, a unidade de controle do motor 130 pode incluir um filtro de baixa passagem 302. O filtro de baixa passagem 302 pode ser usado para filtrar cada fase do sinal de excitação para proporcionar um sinal de corrente de feedback. O sinal de corrente de feedback pode ser representativo de uma corrente que será aplicada ao conjunto de enrolamentos de campo principal 120. O módulo controlador 322 pode adicionalmente receber um sinal de fase do rotor a partir do codificador 126 e um sinal indicando a fase elétrica do sinal principal de energia de CA a partir do barramento de CA 140. Com base nos referidos sinais de feedback, um conversor de frequência 134 pode ser controlado pelo circuito controlador 136 para gerar o sinal de excitação de alta frequência.

[0061] O primeiro conjunto de enrolamentos do transformador 110 pode transmitir o sinal de excitação de alta frequência ao segundo conjunto de enrolamentos do transformador 112. A indutância entre o segundo conjunto de enrolamentos do transformador 112 e o conjunto de enrolamentos de campo principal 120 pode filtrar o componente de modulação de alta frequência a partir do sinal de excitação de alta frequência que resulta em um sinal secundário de energia multifásica restante 280 que pode ativamente acionar o conjunto de enrolamentos de campo principal 120.

[0062] Na medida em que o sinal principal de energia multifásica a partir do barramento de CA 140 é aplicado ao conjunto de enrolamentos do induzido do estator 118, um primeiro fluxo magnético giratório pode ser gerado no conjunto de principal campo windings118. Na medida em que o sinal secundário de energia multifásica 280 é aplicado ao conjunto de enrolamentos de campo principal 120, um segundo fluxo magnético giratório pode ser gerado o qual, quando combinado com o primeiro fluxo magnético giratório, faz com que o rotor 102 gire em uma predeterminada frequência de referência. Pelo fato da frequência da rotação do rotor 102 ser com base em uma combinação do primeiro fluxo magnético giratório e do segundo fluxo magnético giratório, a frequência do rotor 102 pode ser independente a partir da frequência do sinal principal de energia multifásica no barramento de CA 140.

[0063] Uma vantagem do sistema 300 é que o rotor 102 pode girar em uma frequência independente ao mesmo tempo em que também permite uma transferência direta de energia a partir do barramento de CA 140 ao conjunto de enrolamentos do induzido do estator 118. Isso pode permitir que o sistema 300 seja mais eficiente em comparação aos típicos motores de CA configurados para funcionar em frequências que são independentes a partir dos barramentos de energia de CA que os acionam, que podem se basear em conversões de energia de ampla escala entre enrolamentos de estágios principais e o barramento de CA. Adicionalmente, o sistema 300 pode omitir circuitos complexos no rotor 102 por gerar o sinal secundário de energia multifásica dentro da unidade de controle do motor 130 e subsequentemente transmitir o sinal secundário de energia multifásica ao rotor 102 como um componente do sinal de excitação de alta frequência gerado por um conversor de frequência 134.

[0064] Com referência à Figura 4, um sistema de controle 400 para um sistema de motor de velocidade independente de frequência variável é ilustrado. A maior parte do sistema de controle 400 pode ser posicionada externa ao rotor 102 e o estator 104. Por exemplo, porções do sistema de controle 400 podem ser posicionadas dentro do módulo controlador 322 dentro do circuito controlador 136. Adicionalmente, as funções descritas podem ser realizadas por circuitos de lógica, por um processador acoplado com a memória tendo instruções que fazem com que o processador realize as funções, ou por qualquer combinação dos mesmos. Deve ser observado que para cada um dos sinais descritos aqui, um sinal separado pode ser gerado para cada fase de um sistema de energia multifásica.

[0065] O sistema de controle 400 pode receber um sinal de frequência de referência 202. O sinal de frequência de referência 202 po- de ser configurado por um usuário, gerado pelo circuito controlador 136, ou pode ser codificado no circuito controlador 136.

[0066] O sistema de controle 200 pode incluir a velocidade PID 204. A velocidade PID pode receber o sinal de frequência de referência 202 e um sinal de frequência do rotor 206, que é descrito adicionalmente aqui. Com base no sinal de frequência de referência 202 e no sinal de frequência do rotor 206, a velocidade PID 204 pode gerar um sinal de corrente de eixo geométrico "Q" 208.

[0067] O sistema de controle 400 pode adicionalmente incluir um torque PID 210. O torque PID 210 pode receber o sinal de corrente de eixo geométrico "Q" 208 e um sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "Q" 212, que é descrito adicionalmente aqui. Com base no sinal de corrente de eixo geométrico "Q" 208 e no sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "Q" 212, o torque PID 210 pode gerar um sinal de voltagem de eixo geométrico "Q" 214.

[0068] O sistema de controle 400 pode também incluir um circuito invertido de Park 216. O circuito invertido de Park 216 pode receber o sinal de voltagem de eixo geométrico "Q" assim como um sinal de corrente de eixo geométrico "D" 236 e um sinal de fase de combinação 250 (que são descritos adicionalmente aqui). O sinal de fase de combinação 250 pode ser aplicado em uma transformada invertida de Park para transformar o sinal de voltagem de eixo geométrico "Q" 214 e o sinal de corrente de eixo geométrico "D" 236 em um sinal de voltagem alfa - beta 218.

[0069] O sistema 400 pode incluir um gerador de modulação de largura de pulso 220 que pode receber o sinal de voltagem alfa - beta 218 e usar o mesmo para acionar os sinais de modulação de largura de pulso 222 que acionam o inversor 116. O inversor 116 pode então gerar um sinal de excitação que inclui um componente de sinal secundário de energia multifásica que pode ser transferido a partir do estator 104 para o rotor 102 por meio dos enrolamentos de alta frequência do transformador 110, 112. Um sinal secundário de energia multifásica extraído 280 pode então acionar o conjunto de enrolamentos de campo principal 120.

[0070] O conjunto de enrolamentos do induzido do estator 118 pode ser acionado por um barramento de CA 140 que ocasiona um primeiro campo magnético giratório. O conjunto de enrolamentos de campo principal 120 pode ser acionado por um sinal secundário de energia multifásica 280, que ocasiona um segundo campo magnético giratório. A combinação do primeiro fluxo magnético giratório e do segundo fluxo magnético giratório pode fazer com que o rotor 102 gire na predeterminada frequência de referência indicada pelo sinal de frequência de referência 202. A predeterminada frequência de referência pode ser independente a partir da frequência do sinal de energia multifásica no barramento de CA 140.

[0071] Com relação ao sinal de frequência do rotor 206, um codificador 126 pode monitorar a rotação mecânica do rotor 102 e gerar um sinal de fase do rotor 240. O sistema 200 pode incluir um conversor de velocidade 252 que recebe o sinal de fase do rotor 240 e converte o mesmo em sinal de frequência do rotor 206. Por exemplo, um conversor de velocidade 252 pode determinar o tempo necessário para a fase do rotor indicada pelo sinal de fase do rotor 240 para completar uma rotação completa (isto é, o período associado com o rotor 102) e determinar a frequência do sinal de frequência do rotor 206 usando o tempo obtido para uma rotação completa.

[0072] Com relação ao sinal de fase de combinação 250, o sistema 200 pode incluir um conversor de ângulo de fase elétrica 244. O conversor de ângulo de fase elétrica 244 pode monitorar o sinal de energia multifásica no barramento de CA 140 e por determinar um período associado com uma fase única 242a do sinal de energia multifá- sica 242, o conversor de ângulo de fase elétrica 244 pode gerar um sinal de fase elétrica 246.

[0073] O sistema 400 pode incluir um circuito de combinação 248. Por exemplo, um circuito de combinação 248 pode ser um circuito de adição/subtração de fase. Da mesma forma, como explicado aqui, um circuito de combinação 248 pode ser um processador e uma memória programados para realizar as funções de adição e de subtração. Um circuito de combinação 248 pode gerar o sinal de fase de combinação 250 por determinar a diferença entre o sinal de fase do rotor 240 e o sinal de fase elétrica 246.

[0074] Com relação ao sinal de corrente de eixo geométrico "D" 236, o sistema 200 pode receber um sinal de corrente de referência de eixo geométrico "D" 230. O sinal de corrente de referência de eixo geométrico "D" 230 pode ser recebido a partir do circuito controlador 136 da Figura 1 e pode ser configurado por um usuário, pode ser codificado no circuito controlador 136, ou pode ser calculado com base em uma saída de energia desejada do rotor 102.

[0075] O sistema 400 pode incluir um fluxo PID 232. O fluxo PID 232 pode receber o sinal de corrente de referência de eixo geométrico "D" 230 e um sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "D" 234, que é descrito adicionalmente aqui. O fluxo PID 232 pode gerar o sinal de corrente de eixo geométrico "D" 236 usando o sinal de corrente de referência de eixo geométrico "D" 230 e o sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "D" 234.

[0076] Com relação ao sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "D" 234 e o sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "Q" 212, o sistema 200 pode incluir um circuito de transformada de Clarke 262. Um sinal de corrente 260 para cada fase do conjunto de enrolamentos de campo principal 120 pode ser transformado para gerar um sinal de corrente alfa - beta 264. De modo a gerar o sinal de corrente 260, o sistema 400 pode incluir um filtro de baixa passagem 302 para extrair o sinal secundário de energia multifásica 280 a partir do sinal de excitação 370. Isso difere a partir do sistema 200, que mede o sinal secundário de energia multifásica 280 diretamente na medida em que o mesmo é aplicado ao conjunto de enrolamentos de campo principal 120.

[0077] O sistema 400 pode incluir um circuito de transformada de Park 266 que recebe o sinal de corrente alfa - beta 264 e o sinal de fase de combinação 250. O sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "D" 234 e o sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "Q" 212 podem ser gerados por aplicar o sinal de fase de combinação 250 ao circuito de transformada de Park 266 com o sinal de corrente alfa - beta 264 como uma entrada.

[0078] Qualquer um dos circuitos e/ou módulos do sistema 200 pode ser combinado e pode compartilhar circuitos de lógica. Adicionalmente, qualquer um dos circuitos e/ou módulos do sistema 200 pode incluir um processador, ou pode compartilhar um processador, para realizar as funções descritas com referência a cada circuito e/ou módulo.

[0079] Um benefício do sistema de controle 400 é que o mesmo pode permitir que pulsos com sinais de controle de modulação sejam gerados que controlam o inversor 116 para gerar um sinal secundário de energia multifásica 280 o qual, quando aplicado ao conjunto de enrolamentos de campo principal 120, cria um segundo campo magnético giratório o qual, quando combinado com o primeiro campo magnético giratório gerado pelo conjunto de enrolamentos do induzido do estator 118, faz com que o rotor 102 gire em uma predeterminada frequência de referência indicada pelo sinal de frequência de referência 202. A predeterminada frequência de referência pode ser independente a partir da frequência do sinal de energia multifásica no barramento de CA 140. Outras vantagens podem existir.

[0080] Com referência à Figura 5, uma modalidade de uma fase única de um sinal de excitação de alta frequência é ilustrada. Como mostrado, o sinal de excitação de alta frequência pode incluir um componente de modulação de alta frequência que consiste em pulsos retangulares. O sinal de excitação de alta frequência pode adicionalmente incluir um sinal de energia modulada secundária codificado com base na duração, ou largura, de cada um dos pulsos retangulares. As larguras de pulso variáveis dos pulsos retangulares podem proporcionar uma energia média que forma um sinal sinusoidal, quando o sinal de excitação de alta frequência é filtrado, seja através do uso de um filtro de baixa passagem, ou com base em indutâncias dentro de um circuito. A indutância pode ser uma indutância de vazamento a partir do segundo conjunto de enrolamentos do transformador 112 e do conjunto de enrolamentos de campo principal 120, ou a mesma pode ser uma indutância dedicada separadamente inserida entre os enrolamentos 112, 120. A energia portada dentro do sinal de excitação é representada pela linha sinusoidal ilustrada na Figura 5.

[0081] Com referência à Figura 6, três fases de um sinal de excitação de largura de pulso modulada (por exemplo, o sinal ilustrado na Figura 5) são ilustradas após terem sido filtradas por meio de um filtro de baixa passagem. Como mostrado, quando o sinal de excitação ilustrada na Figura 5 é filtrado, os pulsos retangulares de alta frequência são suavizados em uma fase de energia sinusoidal. O sinal multifásico ilustrado na Figura 6 pode ser usado para acionar o conjunto de enrolamentos de campo principal 120 para gerar o segundo fluxo magnético giratório no rotor 102.

[0082] Com referência à Figura 7, um método 700 é ilustrado. O método 700 pode incluir receber um sinal principal de energia multifásica em um conjunto de enrolamentos de campo principal acoplados a um estator de um aparelho de motor, o sinal principal de energia multifásica tendo uma corrente que faz com que um primeiro fluxo magnético giratório gire com relação ao estator, em 702.

[0083] O método 700 pode adicionalmente incluir receber um sinal secundário de energia multifásica em um conjunto de enrolamentos do induzido do estator acoplados a um rotor do aparelho de motor, o sinal secundário de energia multifásica tendo uma corrente que faz com que um segundo fluxo magnético giratório gire com relação ao rotor, em 704.

[0084] O método 700 pode também incluir gerar um sinal de fase elétrica com base no sinal principal de energia multifásica, em 706. [0085] O método 700 pode incluir receber um sinal de fase do rotor a partir de um codificador configurado para monitorar a rotação do rotor, em 708.

[0086] O método 700 pode adicionalmente incluir gerar um sinal de fase de combinação com base na diferença entre o sinal de fase elétrica e o sinal de fase do rotor, em 710.

[0087] O método 700 pode também incluir gerar sinais de modulação de largura de pulso com base no sinal de fase de combinação para controlar um inversor para fazer com que o sinal secundário de energia multifásica tenha uma frequência, uma magnitude e uma fase que permitam que o primeiro fluxo magnético giratório e o segundo fluxo magnético giratório se combinem para girar o rotor em uma predeterminada frequência de referência, em 712.

[0088] Um benefício do método 700 é que um motor pode girar em uma velocidade que é independente da frequência de um barramento de CA usado para acionar o motor. Adicionalmente, o método 700 pode ser mais eficiente do que os métodos típicos de motor de indução que se baseiam em retificação e modulação entre um barramento de energia e a entrada de um estágio principal. Outras vantagens do mé- todo 700 podem existir.

[0089] Adicionalmente, a descrição compreende exemplos de acordo com as cláusulas a seguir: [0090] Cláusula 1. Um aparelho de motor elétrico, que compreende: um rotor; um estator; um estágio de transformador de alta frequência para transmitir um sinal de excitação a partir do estator para o rotor, o estágio de transformador de alta frequência tendo um primeiro conjunto de enrolamentos do transformador posicionados no estator e um segundo conjunto de enrolamentos do transformador posicionados no rotor; e um estágio de motor de campo principal tendo um conjunto de enrolamentos do induzido do estator posicionados no estator e um conjunto de enrolamentos de campo principal posicionados no rotor, em que o conjunto de enrolamentos do induzido do estator é configurado para receber um sinal principal de energia multifásica a partir de um barramento de energia de corrente alternada tendo uma primeira corrente que faz com que um primeiro fluxo magnético giratório gire com relação ao estator, em que o conjunto de enrolamentos de campo principal é configurado para receber um sinal secundário de energia multifásica tendo uma segunda corrente que faz com que um segundo fluxo magnético giratório gire com relação ao rotor, em que a combinação do primeiro fluxo magnético giratório e do segundo fluxo magnético giratório faz com que o rotor gire em uma predeterminada frequência de referência.

[0091] Cláusula 2. O aparelho de cláusula 1, adicionalmente compreendendo: um retificador acoplado ao rotor e eletricamente conectado ao segundo conjunto de enrolamentos do transformador, o retificador configurado para retificar o sinal de excitação para gerar um sinal de energia de corrente direta; e um inversor acoplado ao rotor e eletricamente conectado ao retificador, em que o inversor é configurado para modular o sinal de energia de corrente direta para gerar o sinal se- cundário de energia multifásica.

[0092] Cláusula 3. O aparelho de cláusula 2, adicionalmente compreendendo: um codificador; e um circuito controlador embutido acoplado ao rotor, o circuito controlador embutido configurado para: gerar um sinal de fase elétrica com base no sinal principal de energia multifásica; receber um sinal de fase do rotor a partir do codificador; gerar um sinal de fase de combinação com base na diferença entre o sinal de fase elétrica e o sinal de fase do rotor; e gerar sinais de modulação de largura de pulso com base no sinal de fase de combinação para controlar o inversor para fazer com que o sinal secundário de energia multifásica tenha uma frequência, uma magnitude e uma fase que permitam que o primeiro fluxo magnético giratório e o segundo fluxo magnético giratório se combinem para girar o rotor na predeterminada frequência de referência.

[0093] Cláusula 4. O aparelho de cláusula 3, adicionalmente compreendendo: um acoplador de sinal de controle tendo uma primeira porção disposta no estator e uma segunda porção disposta no rotor, em que o acoplador de sinal de controle é um acoplador ótico de não contato, e em que o circuito controlador embutido é configurado para receber um ou mais sinais de controle a partir de um circuito controlador de uma unidade de controle do motor por meio do acoplador de sinal de controle.

[0094] Cláusula 5. O aparelho de cláusula 3, em que o controlador embutido é adicionalmente configurado para: receber um sinal de frequência de referência a partir de uma unidade de controle do motor, o sinal de frequência de referência representando a predeterminada frequência de referência; gerar um sinal de corrente de eixo geométrico "Q" com base no sinal de frequência de referência e no sinal de frequência do rotor; gerar um sinal de voltagem de eixo geométrico "Q" com base no sinal de corrente de eixo geométrico "Q" e no sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "Q"; receber um sinal de corrente de referência de eixo geométrico "D" a partir da unidade de controle do motor; gerar um sinal de corrente de eixo geométrico "D" com base no sinal de corrente de referência de eixo geométrico "D" e no sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "D"; e gerar um sinal de voltagem alfa - beta por aplicar o sinal de fase de combinação em uma transformada invertida de Park usando o sinal de voltagem de eixo geométrico "Q" e o sinal de corrente de eixo geométrico "D" como entradas para a transformada invertida de Park, em que os sinais de modulação de largura de pulso são derivados a partir do sinal de voltagem alfa - beta em um circuito gerador de modulação de largura de pulso.

[0095] Cláusula 6. O aparelho de cláusula 5, em que o controlador embutido é adicionalmente configurado para: receber um sinal de corrente de feedback do rotor a partir do conjunto de enrolamentos de campo principal; gerar um sinal de corrente de feedback alfa - beta por aplicar a transformada de Clarke usando o sinal de corrente de feedback do rotor como uma entrada para a transformada de Clarke; e gerar o sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "D" e o sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "Q" por aplicar o sinal de fase de combinação na transformada de Park usando o sinal de corrente de feedback alfa - beta como uma entrada para a transformada de Park. [0096] Cláusula 7. O aparelho de cláusula 1, em que o conjunto de enrolamentos de campo principal é acoplado diretamente ao segundo conjunto de enrolamentos do transformador e é configurado para receber o sinal secundário de energia multifásica a partir do segundo conjunto de enrolamentos.

[0097] Cláusula 8. O aparelho de cláusula 7, em que o sinal de excitação inclui um componente de sinal de modulação de alta frequência e um componente de energia multifásica secundária, e em que a indutância no segundo conjunto de enrolamentos do transformador e no conjunto de enrolamentos de campo principal filtra o componente de sinal de modulação de alta frequência para formar o sinal secundário de energia multifásica.

[0098] Cláusula 9. O aparelho de cláusula 1, em que a predeterminada frequência de referência do rotor é independente a partir da frequência do sinal principal de energia multifásica.

[0099] Cláusula 10. O aparelho de cláusula 1, em que o primeiro conjunto de enrolamentos do transformador, o segundo conjunto de enrolamentos do transformador, o conjunto de enrolamentos de campo principal, e o conjunto de enrolamentos do induzido do estator cada um dos quais inclui três enrolamentos para a operação com sinais de energia trifásica.

[00100] Cláusula 11.0 aparelho de cláusula 1, em que a frequência do sinal de excitação é entre cerca de 1kHz a 1MHz.

[00101] Cláusula 12. Um sistema que compreende: uma unidade de controle do motor; e um motor que compreende: um rotor; um estator; um estágio de transformador de alta frequência para transmitir um sinal de excitação a partir do estator para o rotor, o estágio de transformador de alta frequência tendo um primeiro conjunto de enrolamentos do transformador posicionados no estator e um segundo conjunto de enrolamentos do transformador posicionados no rotor; e um estágio de motor principal tendo um conjunto de enrolamentos do induzido do estator posicionados no estator e um conjunto de enrolamentos de campo principal posicionados no rotor, em que o conjunto de enrolamentos do induzido do estator é configurado para receber um sinal principal de energia multifásica a partir de um barramento de energia de corrente alternada tendo uma corrente que faz com que um primeiro fluxo magnético giratório gire com relação ao estator, e em que o conjunto de enrolamentos de campo principal é configurado para receber um sinal secundário de energia multifásica tendo uma corrente que faz com que um segundo fluxo magnético giratório gire com relação ao rotor, em que a combinação do primeiro fluxo magnético giratório e do segundo fluxo magnético giratório faz com que o rotor gire em uma predeterminada frequência de referência.

[00102] Cláusula 13. O sistema de cláusula 12, em que a unidade de controle do motor compreende: um retificador configurado para retificar o sinal principal de energia multifásica a partir do barramento de corrente alternada para gerar um sinal de energia de corrente direta; um circuito controlador; e um conversor de frequência que inclui um inversor, em que o circuito controlador é configurado para controlar um conversor de frequência para modular o sinal de energia de corrente direta para gerar o sinal de excitação.

[00103] Cláusula 14. O sistema de cláusula 13, em que o circuito controlador é configurado para adicionalmente controlar o inversor para fazer com que o sinal de excitação inclua um componente de sinal de modulação de alta frequência e um componente de energia multifásica secundária, em que a indutância entre o segundo conjunto de enrolamentos do transformador e o conjunto de enrolamentos de campo principal filtra o componente de sinal de modulação de alta frequência para formar o sinal secundário de energia multifásica, e em que o circuito controlador é configurado para controlar o inversor para gerar o sinal secundário de energia multifásica para ter uma frequência, uma magnitude e uma fase que fazem com que a combinação do primeiro fluxo magnético giratório e do segundo fluxo magnético giratório gire o rotor na predeterminada frequência de referência.

[00104] Cláusula 15. O sistema de cláusula 13, em que o circuito controlador é configurado para: gerar um sinal de fase elétrica com base no sinal principal de energia multifásica; receber um sinal de fase do rotor a partir de um codificador; gerar um sinal de fase de combina- ção com base na diferença entre o sinal de fase elétrica e o sinal de fase do rotor; e gerar sinais de modulação de largura de pulso com base no sinal de fase de combinação para controlar o inversor para fazer com que o sinal secundário de energia multifásica tenha uma frequência, uma magnitude e uma fase que permitam que o primeiro fluxo magnético giratório e o segundo fluxo magnético giratório se combinem para girar o rotor na predeterminada frequência de referência.

[00105] Cláusula 16. O sistema de cláusula 15, em que o circuito controlador é adicionalmente configurado para: receber um sinal de frequência de referência, o sinal de frequência de referência representando a predeterminada frequência de referência; gerar um sinal de corrente de eixo geométrico "Q" com base no sinal de frequência de referência e no sinal de frequência do rotor; gerar um sinal de voltagem de eixo geométrico "Q" com base no sinal de corrente de eixo geométrico "Q" e no sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "Q"; receber um sinal de corrente de referência de eixo geométrico "D"; gerar um sinal de corrente de eixo geométrico "D" com base no sinal de corrente de referência de eixo geométrico "D" e no sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "D"; e gerar um sinal de voltagem alfa - beta por aplicar o sinal de fase de combinação em uma transformada invertida de Park usando o sinal de voltagem de eixo geométrico "Q" e o sinal de referência de eixo geométrico "D" como entradas para a transformada invertida de Park, em que os sinais de modulação de largura de pulso são derivados a partir do sinal de voltagem alfa - beta. [00106] Cláusula 17. O sistema de cláusula 16, em que o circuito controlador é adicionalmente configurado para: filtrar o sinal de excitação para recuperar um sinal de corrente de feedback do rotor; gerar um sinal de corrente de feedback alfa - beta por aplicar a transformada de Clarke usando o sinal de corrente de feedback do rotor como uma entrada para a transformada de Clarke; e gerar o sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "D" e o sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "Q" por aplicar o sinal de fase de combinação na transformada de Park usando o sinal de corrente de feedback alfa -beta como uma entrada para a transformada de Park.

[00107] Cláusula 18. Um método que compreende: receber um sinal principal de energia multifásica em um conjunto de enrolamentos do induzido do estator acoplados a um estator de um aparelho de motor, o sinal principal de energia multifásica tendo uma corrente que faz com que um primeiro fluxo magnético giratório gire com relação ao estator; receber um sinal secundário de energia multifásica em um conjunto de enrolamentos de campo principal acoplados a um rotor do aparelho de motor, o sinal secundário de energia multifásica tendo uma corrente que faz com que um segundo fluxo magnético giratório gire com relação ao rotor; gerar um sinal de fase elétrica com base no sinal principal de energia multifásica; receber um sinal de fase do rotor a partir de um codificador configurado para monitorar a rotação do rotor; gerar um sinal de fase de combinação com base na diferença entre o sinal de fase elétrica e o sinal de fase do rotor; e gerar sinais de modulação de largura de pulso com base no sinal de fase de combinação para controlar um inversor para fazer com que o sinal secundário de energia multifásica tenha uma frequência, uma magnitude e uma fase que permitam que o primeiro fluxo magnético giratório e o segundo fluxo magnético giratório se combinem para girar o rotor em uma predeterminada frequência de referência.

[00108] Cláusula 19. O método de cláusula 18, em que a predeterminada frequência de referência do rotor é independente a partir da frequência do sinal principal de energia multifásica.

[00109] Cláusula 20. O método de cláusula 18, adicionalmente compreendendo: transferir um sinal de excitação a partir do estator para o rotor usando um estágio de transformador de alta frequência que inclui um primeiro conjunto de enrolamentos do transformador acoplados ao estator e um segundo conjunto de enrolamentos do transformador acoplados ao rotor; e acionar o sinal secundário de energia multifásica usando o sinal de excitação.

[00110] Embora várias modalidades tenham sido mostradas e descritas, a presente descrição não é limitada a elas e será entendido que estão incluídas todas as referidas modificações e variações que seriam aparentes para aqueles versados na técnica.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Aparelho de motor elétrico, caracterizado pelo fato de que compreende: um rotor (102); um estator (104); um estágio de transformador de alta frequência (106) para transmitir um sinal de excitação (370) a partir do estator para o rotor, o estágio de transformador de alta frequência tendo um primeiro conjunto de enrolamentos do transformador (110) posicionados no estator e um segundo conjunto de enrolamentos do transformador (112) posicionados no rotor; e um estágio de motor de campo principal (108) tendo um conjunto de enrolamentos do induzido do estator (118) posicionados no estator e um conjunto de enrolamentos de campo principal (120) posicionados no rotor, em que o conjunto de enrolamentos do induzido do estator é configurado para receber um sinal principal de energia multifásica (242) a partir de um barramento de energia de corrente alternada (140) tendo uma primeira corrente que faz com que um primeiro fluxo magnético giratório gire com relação ao estator, em que o conjunto de enrolamentos de campo principal é configurado para receber um sinal secundário de energia multifásica (280) tendo uma segunda corrente que faz com que um segundo fluxo magnético giratório gire com relação ao rotor, em que a combinação do primeiro fluxo magnético giratório e do segundo fluxo magnético giratório faz com que o rotor gire em uma predeterminada frequência de referência.

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende: um retificador (114) acoplado ao rotor e eletricamente conectado ao segundo conjunto de enrolamentos do transformador, o retificador configurado para retificar o sinal de excitação para gerar um sinal de energia de corrente direta; e um inversor (116) acoplado ao rotor e eletricamente conec- tado ao retificador, em que o inversor é configurado para modular o sinal de energia de corrente direta para gerar o sinal secundário de energia multifásica.

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende: um codificador (126); e um circuito controlador embutido (122) acoplado ao rotor, o circuito controlador embutido configurado para: gerar um sinal de fase elétrica (246) com base no sinal principal de energia multifásica; receber um sinal de fase do rotor (240) a partir do codificador; gerar um sinal de fase de combinação (250) com base na diferença entre o sinal de fase elétrica e o sinal de fase do rotor; e gerar sinais de modulação de largura de pulso (222) com base no sinal de fase de combinação para controlar o inversor para fazer com que o sinal secundário de energia multifásica tenha uma frequência, uma magnitude e uma fase que permitam que o primeiro fluxo magnético giratório e o segundo fluxo magnético giratório se combinem para girar o rotor na predeterminada frequência de referência.

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende: um acoplador de sinal de controle (124) tendo uma primeira porção disposta no estator e uma segunda porção disposta no rotor, em que o acoplador de sinal de controle é um acoplador ótico de não contato, e em que o circuito controlador embutido é configurado para receber um ou mais sinais de controle a partir de um circuito controla- dor (136) de uma unidade de controle do motor (130) por meio do acoplador de sinal de controle.

5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o controlador embutido é adicionalmente configurado para: receber um sinal de frequência de referência (202) a partir de uma unidade de controle do motor, o sinal de frequência de referência representando a predeterminada frequência de referência; gerar um sinal de corrente de eixo geométrico "Q" (208) com base no sinal de frequência de referência e no sinal de frequência do rotor; gerar um sinal de voltagem de eixo geométrico "Q" (214) com base no sinal de corrente de eixo geométrico "Q" e no sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "Q"; receber um sinal de corrente de referência de eixo geométrico "D" (230) a partir da unidade de controle do motor; gerar um sinal de corrente de eixo geométrico "D" (236) com base no sinal de corrente de referência de eixo geométrico "D" e no sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "D"; e gerar um sinal de voltagem alfa - beta (218) por aplicar o sinal de fase de combinação em uma transformada invertida de Park (216) usando o sinal de voltagem de eixo geométrico "Q" e o sinal de corrente de eixo geométrico "D" como entradas para a transformada invertida de Park, em que os sinais de modulação de largura de pulso são derivados a partir do sinal de voltagem alfa - beta em um circuito gerador de modulação de largura de pulso (220).

6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o controlador embutido é adicionalmente configurado para: receber um sinal de corrente de feedback do rotor (260) a partir do conjunto de enrolamentos de campo principal; gerar um sinal de corrente de feedback alfa - beta (264) por aplicar a transformada de Clarke (262) usando o sinal de corrente de feedback do rotor como uma entrada para a transformada de Clarke; e gerar o sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "D" e o sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "Q" por aplicar o sinal de fase de combinação na transformada de Park (266) usando o sinal de corrente de feedback alfa - beta como uma entrada para a transformada de Park.

7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conjunto de enrolamentos de campo principal é acoplado diretamente ao segundo conjunto de enrolamentos do transformador e é configurado para receber o sinal secundário de energia multifásica a partir do segundo conjunto de enrolamentos.

8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o sinal de excitação inclui um componente de sinal de modulação de alta frequência e um componente de energia multifásica secundária, e em que a indutância no segundo conjunto de enrolamentos do transformador e no conjunto de enrolamentos de campo principal filtra o componente de sinal de modulação de alta frequência para formar o sinal secundário de energia multifásica.

9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um de: uma predeterminada frequência de referência do rotor é independente a partir da frequência do sinal principal de energia multifásica; o primeiro conjunto de enrolamentos do transformador, o segundo conjunto de enrolamentos do transformador, o conjunto de enrolamentos de campo principal, e o conjunto de enrolamentos do induzido do estator cada um dos quais inclui três enrolamentos para a operação com sinais de energia trifásica; e a frequência do sinal de excitação é entre cerca de 1kHz a 1MHz.

10. Sistema, caracterizado pelo fato de que compreende: uma unidade de controle do motor (130); e um motor (100) que compreende: um rotor (102); um estator (104); um estágio de transformador de alta frequência (106) para transmitir um sinal de excitação (370) a partir do estator para o rotor, o estágio de transformador de alta frequência tendo um primeiro conjunto de enrolamentos do transformador (110) posicionados no estator e um segundo conjunto de enrolamentos do transformador (112) posicionados no rotor; e um estágio de motor principal (108) tendo um conjunto de enrolamentos do induzido do estator (118) posicionados no estator e um conjunto de enrolamentos de campo principal (120) posicionados no rotor, em que o conjunto de enrolamentos do induzido do estator é configurado para receber um sinal principal de energia multifásica (242) a partir de um barramento de energia de corrente alternada (140) tendo uma corrente que faz com que um primeiro fluxo magnético giratório gire com relação ao estator, e em que o conjunto de enrolamentos de campo principal é configurado para receber um sinal secundário de energia multifásica tendo uma corrente que faz com que um segundo fluxo magnético giratório gire com relação ao rotor, em que a combinação do primeiro fluxo magnético giratório e do segundo fluxo magnético giratório faz com que o rotor gire em uma predeterminada frequência de referência.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle do motor compreende: um retificador (114) configurado para retificar o sinal principal de energia multifásica a partir do barramento de corrente alternada para gerar um sinal de energia de corrente direta; um circuito controlador (136); e um conversor de frequência (134) que inclui um inversor (116), em que o circuito controlador é configurado para controlar um conversor de frequência para modular o sinal de energia de corrente direta para gerar o sinal de excitação.

12. Sistema, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o circuito controlador é configurado para adicionalmente controlar o inversor para fazer com que o sinal de excitação inclua um componente de sinal de modulação de alta frequência e um componente de energia multifásica secundária, em que a indutância entre o segundo conjunto de enrolamentos do transformador e o conjunto de enrolamentos de campo principal filtra o componente de sinal de modulação de alta frequência para formar o sinal secundário de energia multifásica, e em que o circuito controlador é configurado para controlar o inversor para gerar o sinal secundário de energia multifásica para ter uma frequência, uma magnitude e uma fase que fazem com que a combinação do primeiro fluxo magnético giratório e do segundo fluxo magnético giratório gire o rotor na predeterminada frequência de referência.

13. Sistema, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o circuito controlador é configurado para: gerar um sinal de fase elétrica (246) com base no sinal principal de energia multifásica; receber um sinal de fase do rotor (240) a partir de um codificador; gerar um sinal de fase de combinação (250) com base na diferença entre o sinal de fase elétrica e o sinal de fase do rotor; e gerar sinais de modulação de largura de pulso (222) com base no sinal de fase de combinação para controlar o inversor para fazer com que o sinal secundário de energia multifásica tenha uma frequência, uma magnitude e uma fase que permitam que o primeiro fluxo magnético giratório e o segundo fluxo magnético giratório se combinem para girar o rotor na predeterminada frequência de referência.

14. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o circuito controlador é adicionalmente configurado para: receber um sinal de frequência de referência (202), o sinal de frequência de referência representando a predeterminada frequência de referência; gerar um sinal de corrente de eixo geométrico "Q" (208) com base no sinal de frequência de referência e no sinal de frequência do rotor; gerar um sinal de voltagem de eixo geométrico "Q" (214) com base no sinal de corrente de eixo geométrico "Q" e no sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "Q"; receber um sinal de corrente de referência de eixo geométrico "D" (230); gerar um sinal de corrente de eixo geométrico "D" (236) com base no sinal de corrente de referência de eixo geométrico "D" e no sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "D"; e gerar um sinal de voltagem alfa - beta (218) por aplicar o sinal de fase de combinação em uma transformada invertida de Park (216) usando o sinal de voltagem de eixo geométrico "Q" e o sinal de referência de eixo geométrico "D" como entradas para a transformada invertida de Park, em que os sinais de modulação de largura de pulso são derivados a partir do sinal de voltagem alfa - beta.

15. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o circuito controlador é adicionalmente configurado para: filtrar o sinal de excitação para recuperar um sinal de corrente de feedback do rotor (260); gerar um sinal de corrente de feedback alfa - beta (264) por aplicar a transformada de Clarke (262) usando o sinal de corrente de feedback do rotor como uma entrada para a transformada de Clarke; e gerar o sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "D" e o sinal de corrente de feedback de eixo geométrico "Q" por aplicar o sinal de fase de combinação na transformada de Park (266) usando o sinal de corrente de feedback alfa - beta como uma entrada para a transformada de Park.