BR112016021810B1 - Método para geração de uma tensão variável de saída, e, dispositivo de controle - Google Patents

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Abstract

método para geração de uma tensão variável de saída, e, dispositivo de controle. pelo menos uma modalidade exemplar descreve um método para geração de uma tensão variável de saída. o método inclui obter um modo de operação selecionado (s505), o modo de operação selecionado sendo um de um modo de controle de tensão e um modo de frequência, determinar um comando de tensão de entrada (s510) com base no modo de operação selecionado, determinar um comando de frequência de entrada (s515) com base no modo de operação selecionado, ajustar pelo menos um do comando de frequência de entrada (s520) e o comando de tensão de entrada com base no modo de operação selecionado, gerar uma referência de modulação de largura de pulso (s525) com base em pelo menos um ajustado do comando de frequência de entrada e do comando de tensão de entrada e gerar a tensão variável de saída (s530) com base na referência de modulação de largura de pulso.

Description

CAMPO
[001] Modalidades exemplares estão relacionadas com sistemas de dispositivo de acionamento elétrico e/ou métodos para controlar dispositivos de acionamento elétrico.
FUNDAMENTOS
[002] Dispositivos de acionamento elétrico, tais como motores de indução de corrente alternada (CA) são usados para alimentar sistemas, tais como veículos híbridos/elétricos, bombas auxiliares, compressores de ar, ventiladores, etc. Motores de indução de CA têm sido bastante usados para aplicações industriais. Uma capacidade de partida através da linha livre de falhas com Acionamentos de Frequência Variáveis (VFD) podem ser usados com os motores de indução. Um controlador para o dispositivo de acionamento controla a operação do dispositivo de acionamento. O controlador produz sinais de controle que são aplicados aos terminais do dispositivo de acionamento.
[003] Tipicamente, o controlador controla o dispositivo de acionamento com base em uma pluralidade de informação tal como uma tensão terminal do dispositivo de acionamento e informação de frequência da máquina.
SUMÁRIO
[004] Algumas modalidades exemplares estão direcionadas aos métodos e aparelhos para gerar uma tensão variável de saída.
[005] Em uma modalidade exemplar, um suprimento de alimentação de tensão para alimentar componentes de sistema (por exemplo, bombas auxiliares, ventiladores, etc.) está configurado para operar em um de dois diferentes modos de controle, um modo de controle de tensão e um modo de controle de frequência. Nenhuma fonte de alimentação ativa é anexada com os terminais de AC. Isto permite que a configuração de uma tensão em um modo de controle de tensão e a configuração de uma relação de tensão/frequência (V/Hz) em um modo de controle de frequência.
[006] No modo de controle de tensão, o suprimento de alimentação de tensão pode operar como uma saída de 3 fases (no controle de enlace aberto/fechado) que provê uma tensão constante em uma frequência desejada enquanto provê proteção para o suprimento e a carga.
[007] No modo de controle de frequência (Modo de Volts/Hz), o suprimento de alimentação de tensão mantém uma frequência comandada e a tensão de saída com base na relação configurável para uma frequência comandada (linear ou quadrada).
[008] Pelo menos uma modalidade exemplar descreve um método para geração de uma tensão variável de saída. O método inclui obter um modo de operação selecionado, o modo de operação selecionado sendo um de um modo de controle de tensão e um modo de frequência, determinar um comando de tensão de entrada com base no modo de operação selecionado, determinar um comando de frequência de entrada com base no modo de operação selecionado, ajustar pelo menos um do comando de frequência de entrada e do comando de tensão de entrada com base no modo de operação selecionado, gerar uma referência de modulação de largura de pulso (PWM) com base em pelo menos um ajustado do comando de frequência de entrada e do comando de tensão de entrada e gerar a tensão variável de saída com base na referência de modulação de largura de pulso.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[009] Modalidades exemplares serão entendidas mais claramente a partir da seguinte descrição detalhada tomadas em conjunto com os desenhos anexos. As figuras 1 a 5 representam modalidades exemplares não limitantes como descrito aqui.
[0010] A figura 1 ilustra um diagrama de bloco das figuras 1A-1B; as figuras 1A-1B é um diagrama de bloco de um sistema para controlar um motor elétrico, de acordo com uma modalidade exemplar; a figura 2 é um diagrama de bloco de um sistema de processamento de dados eletrônicos consistente com as figuras 1A-1B, de acordo com uma modalidade exemplar; a figura 3A ilustra uma modalidade exemplar do módulo de geração de comando de tensão, de acordo com uma modalidade exemplar; as figuras 3B-3D ilustram porções do módulo de geração de comando de tensão, de acordo com uma modalidade exemplar; a figura 4A ilustra uma modalidade exemplar do módulo de geração de comando de frequência; as figuras 4B-4D ilustram porções do módulo de geração de comando de frequência, de acordo com uma modalidade exemplar; e a figura 5 ilustra um método para geração de uma tensão variável de saída, de acordo com uma modalidade exemplar.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0011] Várias modalidades exemplares serão descritas agora mais completamente com referência aos desenhos anexos em que algumas modalidades exemplares são ilustradas.
[0012] De maneira apropriada, enquanto modalidades exemplares são capazes de várias modificações e formas alternativas, modalidades das mesmas são mostradas por meio de exemplo nos desenhos e aqui devem ser descritas em detalhe. No entanto, deve ser entendido que não existe intenção para limitar modalidades exemplares para as formas particulares descritas, mas pelo contrário, modalidades exemplares devem cobrir todas as modificações, equivalentes, e alternativas que estão dentro do escopo das reivindicações. Números semelhantes se referem aos elementos semelhantes através da descrição das figuras.
[0013] Será entendido que, apesar de os termos primeiro, segundo, etc. poderem ser usados aqui para descrever vários elementos, estes elementos não devem estar limitados por estes termos. Estes termos são usados apenas para distinguir um elemento de outro. Por exemplo, um primeiro elemento pode ser chamado de um segundo elemento, e, similarmente, um segundo elemento pode ser chamado de um primeiro elemento, sem fugir do escopo das modalidades exemplares. Como usado aqui, o termo “e/ou” inclui qualquer um e todas as combinações de um ou mais dos itens listados associados.
[0014] Será entendido que quando um elemento é referido como sendo “conectado” ou “acoplado” com outro elemento, pode ser diretamente conectado ou acoplado com o outro elemento ou elementos intervenientes podem estar presentes. Em contraste, quando um elemento é referido como estando “diretamente conectado” ou “diretamente acoplado” com outro elemento, não existem elementos intervenientes presentes. Ouras palavras usadas para descrever a relação entre elementos devem ser interpretadas de um modo semelhante (por exemplo, “entre” contra “diretamente entre”, “adjacente” contra “diretamente adjacente”, etc.).
[0015] A terminologia usada aqui é para o propósito de descrever modalidades particulares apenas e não está intencionada a ser limitante das modalidades exemplares. Como usado aqui, as formas singulares “um”, “uma”, “a” e “o” também estão intencionadas a incluir as formas plurais, a menos que o contexto indique claramente de outra forma. Será entendido adicionalmente que os termos “compreende”, “compreendendo”, “inclui” e/ou “incluindo”, quando usados aqui, especificam a presença de funcionalidades, integrantes, etapas, operações, elementos e/ou componentes declarados, mas não impedem a presença ou a adição de uma ou mais outras funcionalidades, integrantes, etapas, operações, elementos, componentes e/ou grupos dos mesmos.
[0016] Também deve ser notado que em algumas implementações alternativas, as funções/atos notados podem ocorrer fora da ordem notada nas figuras. Por exemplo, duas figuras mostradas em sucessão de fato podem ser executadas substancialmente concorrentemente ou algumas vezes podem ser executadas na ordem inversa, dependendo da funcionalidade/atos envolvidos.
[0017] A menos que seja definido de outra forma, todos os termos (incluindo termos técnicos e científicos) usados aqui possuem o mesmo significado que comumente entendido por um perito na técnica em que as modalidades exemplares pertencem. Será entendido adicionalmente que termos, por exemplo, aqueles definidos em dicionários comumente usados, devem ser interpretados como tendo um significado que é consistente com o seu significado no contexto da técnica relevante e não será interpretado em um sentido excessivamente formal ou idealizado a menos que seja definido expressamente aqui.
[0018] Porções das modalidades exemplares e correspondente descrição detalhada são apresentadas em termos um processador especificamente programado para executar software, ou algoritmos e representações simbólicas de operação nos bits de dados dentro de uma memória de computador. Estas descrições e representações são aquelas em que um perito na técnica efetivamente transporta a substância do seu trabalho para outros peritos na técnica. Um algoritmo, como o termo é usado aqui, e como em geral é usado, é concebido para ser uma sequência autoconsistente das etapas que levam a um resultado. As etapas são aquelas que necessitam de manipulações físicas das quantidades físicas. Comumente, apesar de não necessariamente, estas quantidades tomam a forma de sinais ópticos, elétricos, ou magnéticos capazes de ser armazenados, transferidos, combinados, comparados, e manipulados de outra forma. Se provou conveniente em alguns momentos, principalmente por razões de uso comum, se referir aos sinais como bits, valores, elementos, símbolos, caracteres, termos, números ou semelhantes.
[0019] Na seguinte descrição, modalidades ilustrativas serão descritas com referência aos atos e representações simbólicas das operações (por exemplo, na forma de fluxogramas) que podem ser implementadas como módulos de programa ou processos funcionais incluindo rotinas, programas, objetivos, componentes, estruturas de dados, etc., que realizam tarefas particulares ou implementam tipos de dados abstratos particulares e podem ser implementados usando hardware existente. Tal hardware existente pode incluir uma ou mais Unidades de Processamento Central (CPUs), processadores de sinal digital (DSPs), circuitos integrados específicos da aplicação, computadores de arranjos de portal programável de campo (FPGAs) ou semelhantes.
[0020] Deve-se ter em mente, no entanto, que todos estes termos e termos similares devem estar associados com as quantidades físicas apropriadas e são meramente marcadores convenientes aplicados a estas quantidades. A menos que seja especificamente declarado de outra forma, ou como é aparente a partir da discussão, termos tais como “processamento” ou “computação” ou “cálculo” ou “determinação” ou “exibição” ou semelhantes, se referem à ação e processos de um sistema de computador, ou similar dispositivo de computação eletrônica, que manipula e transforma dados representados como quantidades eletrônicas físicas dentro das memórias e registradores de sistema de computador para outros dados similarmente representados como quantidades físicas dentro dos registradores ou memórias de sistema de computador ou outro tal armazenamento de informação, dispositivos de exibição ou transmissão.
[0021] Note também que os aspectos implementados por software das modalidades exemplares são tipicamente codificados de alguma forma de meio de armazenamento tangível (ou de gravação) ou implementado por algum tipo de meio de transmissão. O meio de armazenamento tangível pode ser uma memória eletrônica, memória de acesso aleatório eletrônica não volátil apenas de leitura, um ou mais registradores de dados eletrônicos, travas de dados, um drive de disco magnético, um drive de disco rígido, um drive de disco óptico ou semelhantes.
[0022] De acordo com uma modalidade exemplar, as figuras 1A- 1Bilustram um sistema de acionamento 100 para controlar uma carga tal como um motor elétrico. O sistema de acionamento 100 pode ser referido como um dispositivo de controle ou um suprimento de alimentação para a carga. O sistema de acionamento 100 está configurado para operar em um de dois diferentes modos de controle, o que permite a configuração de uma tensão em um modo de controle de tensão e uma relação de tensão/frequência (V/Hz) em um modo de controle de frequência.
[0023] Pelo menos uma modalidade exemplar descreve um dispositivo de controle configurado para gerar uma tensão variável de saída. O dispositivo de controle incluindo um processador configurado para obter um modo de operação selecionado, o modo de operação selecionado sendo um de um modo de controle de tensão e um modo de frequência, determine um comando de tensão de entrada com base no modo de operação selecionado, determine um comando de frequência de entrada com base no modo de operação selecionado, ajustar pelo menos um do comando de frequência de entrada e do comando de tensão de entrada com base no modo de operação selecionado, gerar uma referência de modulação de largura de pulso com base em pelo menos um ajustado do comando de frequência de entrada e do comando de tensão de entrada, e gerar a tensão variável de saída com base na referência de modulação de largura de pulso.
[0024] Em uma modalidade exemplar, o processador está configurado para obter uma parte selecionada do modo de controle de tensão, a parte selecionada sendo uma de uma parte de controle de enlace aberto e uma parte de controle de enlace fechado.
[0025] Em uma modalidade exemplar, o processador está configurado para gerar o comando de tensão de entrada com base na parte selecionada.
[0026] Em uma modalidade exemplar, o processador está configurado para selecionar um de uma pluralidade de comandos de tensão como o comando de tensão de entrada, em que cada um da pluralidade de comandos de tensão corresponde a um do modo de controle de tensão e do modo de frequência.
[0027] Em uma modalidade exemplar, o processador está configurado para selecionar um de uma pluralidade de comandos de frequência como o comando de frequência de entrada, em que cada um da pluralidade de comandos de frequência corresponde a um do modo de controle de tensão e do modo de frequência.
[0028] Em uma modalidade exemplar, o processador está configurado para gerar a tensão variável de saída de acordo com uma relação fixa entre a tensão variável de saída e o comando de frequência de entrada ajustado no modo de frequência.
[0029] Em uma modalidade exemplar, o processador está configurado para ajustar o pelo menos um do comando de frequência de entrada e do comando de tensão de entrada com base em pelo menos um de um limite de temperatura, um limite de corrente, um limite de série de corrente, um limite de tensão e um limite de série de tensão.
[0030] Em uma modalidade exemplar, o processador está configurado para ajustar o comando de tensão de entrada se o modo de operação selecionado é o modo de controle de tensão.
[0031] Em uma modalidade exemplar, o processador está configurado para manter o comando de frequência de entrada antes e após a configuração.
[0032] Em uma modalidade exemplar, o processador está configurado para ajustar o comando de frequência de entrada se o modo de operação selecionado é o modo de frequência.
[0033] Em uma modalidade exemplar, o processador está configurado para gerar a tensão variável de saída de acordo com uma relação fixa entre a tensão variável de saída e ajustar o comando de frequência de entrada no modo de frequência.
[0034] O motor elétrico pode ser um motor tal como um motor de indução (IM), outra máquina de corrente alternada ou uma máquina de corrente contínua. O motor possui uma tensão de barramento de CC nominal (por exemplo, 320 Volts). A tensão nominal é uma tensão nomeada. Por exemplo, uma tensão nominal do motor pode ser de 320 Volts, mas o motor pode operar em uma tensão acima e abaixo de 320 Volts.
[0035] Em uma modalidade exemplar, o sistema, além da carga 117 e de um circuito de comutação de inversor 188, pode ser referido como um controlador.
[0036] Deve ser entendido que o sistema de acionamento 100 pode incluir funcionalidades adicionais que não são ilustradas nas figuras 1A-1B. As funcionalidades mostradas nas figuras 1A-1B são ilustradas para a conveniência de descrever o sistema de acionamento 100 e deve ser entendido que o sistema de acionamento 100 não deve estar limitado às funcionalidades mostradas nas figuras 1A-1B.
[0037] O sistema 100 inclui módulos eletrônicos, módulos de software, ou ambos. Em uma modalidade exemplar, o sistema de acionamento 100 inclui um sistema de processamento de dados eletrônicos 120 para suportar o armazenamento, processamento ou execução de instruções de software de um ou mais módulos de software. O sistema de processamento de dados eletrônicos 120 é indicado pelas linhas pontilhadas na figura 1A-1B e é mostrado em maior detalhe na figura 2. O sistema de processamento de dados eletrônicos 120 também pode ser referido como um controlador e/ou processador para a carga 117. O sistema de processamento de dados 120 está configurado para determinar um modo de controle, selecionar um modo de modulação, e determinar uma pluralidade de voltagens de fase terminal da máquina com base no modo de controle. Modo de modulação pode se referir a PWM, onda quadrada, onda triangular, ou onda senoidal, ou a frequência, enlace de trabalho ou tempo morto associado com qualquer um dos anteriores. Modo de controle pode ser um de um modo de controle de tensão e um modo de controle de frequência, por exemplo.
[0038] O sistema de processamento de dados 120 é acoplado com o circuito de inversor 188. O circuito de inversor 188 pode ser um inversor de três fases. O circuito de inversor 188 inclui um circuito de acionamento de semicondutor que aciona ou controla semicondutores de comutação (por exemplo, transistores bipolares de portal isolado (IGBT) ou outros transistores de alimentação) para emitir sinais de controle para a carga 117. Por sua vez, o circuito de inversor 188 é acoplado com a carga117.
[0039] Em uma modalidade exemplar, um módulo de geração de comando de tensão 105 está configurado para receber um comando de usuário UCMD a partir de um usuário, um sinal de seleção de modo SEL a partir do usuário, um terminal de tensão de máquina estimada Vterm e limites secundários LimitAC_Sec. O comando de usuário UCMD e o sinal de seleção de modo SEL podem ser recebidos por um barramento de dados de veículo 118. O módulo de geração de comando de tensão 105 está configurado para gerar um comando de tensão VCMD com base no comando de usuário UCMD, o sinal de seleção de modo SEL, o terminal de tensão de máquina estimada e os limites secundários. O comando de usuário UCMD indica uma tensão desejada no modo de controle de tensão ou uma frequência desejada para a relação de tensão no modo de controle de frequência. O sinal de seleção de modo SEL indica um de um modo de controle de tensão e um modo de controle de frequência.
[0040] Um módulo de geração de comando de frequência 110 está configurado para gerar um comando de frequência FCMD com base no comando de usuário UCMD e no sinal de seleção de modo SEL.
[0041] Como mostrado na figura 1, o comando de tensão VCMD e o comando de frequência FCMD são alimentados para o barramento de dados de veículo 118 para o monitoramento.
[0042] O limitador de regulação de corrente 111 é capaz de se comunicar com o módulo de geração de comando de frequência 110. O limitador de regulação de corrente 111 recebe respectivos comandos de corrente de eixo d-q finais (por exemplo, id* e iq*) e correntes de eixo d-q atuais (por exemplo, id e iq). A corrente de eixo d-q se refere à corrente de eixo direto e a corrente de eixo de quadratura como aplicável no contexto de máquinas de corrente alternada controlada por vetor, tais como a carga 117. Enquanto o termo comando de corrente é usado, deve ser entendido que o comando de corrente se refere a um valor de corrente alvo.
[0043] O limitador de regulação de corrente 111 gera um limite de corrente VHz_Curr_Limit a partir das correntes de eixo d-q atuais. O limite de corrente VHz_Curr_Limit representa um comando de limite de corrente final em série. O limitador de regulação de corrente 111 limita a taxa de rampa ascendente e taxa de rampa descendente do limite de corrente. Quando a taxa de rampa ascendente de um limite de corrente máximo ou um limite de corrente mínimo é maior do que um ponto de ajuste de taxa de rampa ascendente, a taxa de rampa de limite de corrente será limitada como o valor do ponto de ajuste de taxa de rampa ascendente. Quando a taxa de rampa descendente de um limite de corrente máximo ou o limite de corrente mínimo é maior do que o ponto de ajuste de taxa de rampa descendente, a taxa de rampa de limite de corrente será limitada como o valor do ponto de ajuste de taxa de rampa descendente.
[0044] O limitador de regulação de corrente 111 tira amostra das correntes de eixo d-q atuais id e iq e calcula um IRMS de corrente de RMS com base em as correntes de eixo d-q atuais usando qualquer método conhecido. O limitador de regulação de corrente 111 então compara o IRMS de corrente de RMS para um limite de corrente definido Set_Current_Limit, que pode ser determinado por um usuário com base nos dados empíricos.
[0045] De maneira a se referir ao IRMS de corrente de RMS total medido para o parâmetro de limite de corrente definido Set_Current_Limit, uma diferença de corrente de RMS total RMS_Current_Difference pode ser definida como: RMS_Current_Difference = Set_Current_Limit-IRMS (1)
[0046] Se uma diferença entre o IRMS de corrente de RMS e a corrente definida Set_Current_Limit existe (RMS_Current_Difference), a diferença RMS_Current_Difference é escalonada por um ganho integral e alimentada para um integrador proporcional (PI) no limitador de regulação de corrente 111.
[0047] A saída do controlador PI está sujeita a um bloco de limite em série, que evita uma etapa de comando quando o controlador PI é desabilitado. A saída girada do controlador PI no limitador de regulação de corrente 111 é o limite de corrente VHz_Curr_Limit.
[0048] Em uma modalidade exemplar, o módulo de geração de PWM 112 provê comandos de pulso para o controle do circuito de inversor 188 e provê razões de carga da, db, dc para cada fase (a, b e c) do circuito de inversor 188 para um módulo de estimativa de tensão terminal 127. O sistema de processamento 120 determina as razões de carga de três fases da, db e dc, como descrito no Pedido dos EUA No. 14/141.631, intitulado Methods of Determining Machine Terminal Voltage and Systems thereof, todos os conteúdos os quais são incorporados aqui por referência.
[0049] Então, com base em comandos de tensão Vα e Vβ, as razões de carga, tempo ocioso, e forma de onda de portador de PWM, os pulsos de PWM são criados pelo módulo de geração de PWM 112 e enviados para o circuito de inversor 188. As cargas de três fases da, db, dc são enviadas para o módulo de estimativa de tensão terminal 127. Saídas do módulo de geração de PWM 112 são acoplados com um circuito de inversor 188. O estágio de saída do circuito de inversor 188 (por exemplo, voltagens de fase presente de saída VAN_actual, VBN_actual e VCN_actual) provê uma forma de onda de tensão modulada por largura de pulso ou outro sinal de tensão para o controle da carga 117. As voltagens VAN, VBN e VCN podem ser referidas como voltagens de fase, voltagens de etapa de controle de corrente ou voltagens de etapa de controle presente, por exemplo. Em uma modalidade exemplar, o circuito de inversor 188 é alimentado por um barramento de tensão de corrente contínua (cc).
[0050] O circuito de inversor 188 inclui um circuito de acionamento de semicondutor que aciona ou controla semicondutores de comutação (por exemplo, transistores bipolares de portal isolado (IGBT) ou outros transistores de alimentação) para emitir sinais de controle para a carga 117. Por sua vez, o circuito de inversor 188 é acoplado com a carga 117. Um sensor (por exemplo, um sensor de posição, um resolvedor ou sensor de posição de codificador) pode estar associado com um veio de motor ou o rotor do motor. O sensor e a carga 117 são acoplados com o sistema de processamento de dados 120 para prover dados de resposta (por exemplo, dados de resposta de corrente, tais como valores de corrente de fase ia, ib e ic), sinais de posição bruta, dentre outros dados de resposta ou sinais possíveis, por exemplo. Outros dados de resposta possíveis incluem, mas não estão limitados a, leituras de temperatura de enrolamento, leituras de temperatura de semicondutor do circuito de inversor 188, dados de tensão de três fases, ou outra informação térmica ou de desempenho para a carga 117.
[0051] O módulo de processamento de posição 114 determina uma posição θ com base no comando de frequência FCMD como: θ = J F cmd dt (2) onde θ são os dados de posição; FCMD é o comando de frequência; e dt é a taxa de amostragem do sistema de processamento 120.
[0052] Dados de posição θ para a carga 117 são comunicadas a partir do módulo de processamento de posição 114 para o conversor de fase 121 (por exemplo, módulo de transformação de Park de duas fases para duas fases inversa) que converte o comando de tensão VCMD a partir dos comandos de tensão de d-q para comandos de tensão Vα e Vβ para o módulo de PWM 112.
[0053] Uma entrada de um circuito de sensoreação 124 é acoplada com terminais da carga 117 para sensorear pelo menos as correntes de três fases medidas e um nível de tensão do barramento de corrente contínua (cc) (por exemplo, barramento de cc de alta tensão que pode prover alimentação de cc para o circuito de inversor 188). Uma saída do circuito de sensoreação 124 é acoplada com um conversor de analógico para digital 122 para digitalizar a saída do circuito de sensoreação 124. Por sua vez, a saída digital do conversor de analógico para digital 122 é acoplado com o módulo de processamento secundário 116 que emite uma tensão de barramento de cc medida Vdc, temperatura dos enrolamentos de fase Tp, temperatura de IGBT Tig e correntes de três fases medidas ia, ib e ic. O circuito de sensoreação 124 está associado com a carga 117 para medir as correntes de três fases (por exemplo, corrente aplicada aos enrolamentos da carga 117, EMF de retorno (força eletromotriz) induzido para os enrolamentos, ou ambos).
[0054] Certas saídas do módulo de processamento de posição 114 e o módulo de processamento secundário 116 alimentam o conversor de fase 113. Por exemplo, o conversor de fase 113 pode aplicar uma transformação de Park ou outras equações de conversão (por exemplo, certas equações de conversão que são adequadas são conhecidas dos peritos na técnica) para converter as representações de três fases medidas da corrente para representações de corrente de duas fases com base nos dados de corrente de três fases digitais ia, ib e ic a partir do módulo de processamento secundário 116 e dados de posição θ a partir do módulo de processamento de posição 114. A saída do modulo de conversor de fase 113 (id, iq) é acoplado com o limitador de regulação de corrente 111.
[0055] Baseado fora das razões de cargas de três fases da, db, dc, a forma de onda de portador de PWM gerada pelo módulo de geração de PWM 112, e correntes de fase ia, ib e ic, um módulo de estimativa de tensão terminal de máquina 127 estima as voltagens de fase presente de inversor VAN, VBN, e VCN das voltagens de saída de inversor atuais VAN_actual, VBN_actual e VCN_actual. Então as voltagens de saída de inversor estimadas VAN, VBN, e VCN são usadas pelo módulo de estimativa de tensão terminal de máquina 127 para calcular o terminal de tensão de máquina estimada. Comparando a tensão terminal estimada com um terminal limite de tensão vai criar um erro enviado para um controlador PI para criar e ajustar corrente de eixo d e eventualmente ajustar corrente de eixo q.
[0056] A figura 2 é um diagrama de bloco de um sistema de processamento de dados eletrônicos consistente com as figuras 1A-1B, de acordo com uma modalidade exemplar. Na figura 2, o sistema de processamento de dados eletrônicos 120 inclui um processador de dados eletrônicos 264, um barramento de dados 262, um dispositivo de armazenamento de dados 260, e uma ou mais portas de dados (268, 270, 272 e 274). O processador de dados 264, o dispositivo de armazenamento de dados 260 e uma ou mais portas de dados são acoplados com o barramento de dados 262 para suportar comunicações de dados entre ou dentre o processador de dados 264, o dispositivo de armazenamento de dados 260 e uma ou mais portas de dados.
[0057] Em uma modalidade exemplar, o processador de dados 264 pode incluir um processador de dados eletrônicos, um microprocessador, um microcontrolador, um arranjo lógico programável, um circuito lógico, uma unidade lógica aritmética, um circuito integrado específico de aplicação, um processador de sinal digital, um controlador proporcional - integral - derivativo (PID), ou outro dispositivo de processamento de dados.
[0058] O dispositivo de armazenamento de dados 260 pode incluir qualquer dispositivo magnético, eletrônico ou óptico para o armazenamento de dados. Por exemplo, o dispositivo de armazenamento de dados 260 pode incluir um dispositivo de armazenamento de dados eletrônicos, uma memória eletrônica, memória de acesso aleatório eletrônico não volátil, um ou mais registradores de dados eletrônicos, travas de dados, um drive de disco magnético, um drive de disco rígido, um drive de disco óptico ou semelhantes.
[0059] Como mostrado na figura 2, as portas de dados incluem uma primeira porta de dados 268, uma segunda porta de dados 270, uma terceira porta de dados 272 e uma quarta porta de dados 274, apesar de qualquer número adequado de portas de dados poder ser usado. Cada porta de dados pode incluir um transceptor e memória temporária, por exemplo. Em uma modalidade exemplar, cada porta de dados pode incluir qualquer porta de entrada/saída serial ou paralela.
[0060] Em uma modalidade exemplar como ilustrado na figura 2, a primeira porta de dados 268 é acoplado com o barramento de dados de veículo 118. Por sua vez, o barramento de dados de veículo 118 é acoplado com um controlador 266. Em uma configuração, a segunda porta de dados 270 pode ser acoplada com o circuito de inversor 188; a terceira porta de dados 272 pode ser acoplada com o conversor de analógico para digital 122; e a quarta porta de dados 274 pode ser acoplada com o módulo de resposta de tensão terminal 108. O conversor de analógico para digital 122 é acoplado com o circuito de sensoreação 124.
[0061] Em uma modalidade exemplar do sistema de processamento de dados 120, o módulo de geração de comando de torque 105 está associado com ou suportado pela primeira porta de dados 268 do sistema de processamento de dados eletrônicos 120. A primeira porta de dados 268 pode ser acoplada com o barramento de dados de veículo 118, tal como um barramento de dados de rede de área de controlador (CAN). O barramento de dados de veículo 118 pode prover mensagens de barramento de dados com comandos de tensão e frequência para o módulo de geração de comando de tensão 105 e o módulo de geração de comando de frequência 110. Um usuário pode gerar os comandos de tensão via um usuário interface, o controlador 266, ou outros dispositivos de controle.
[0062] Em algumas modalidades exemplares, o módulo de processamento primário 114 pode estar associado com ou pode ser suportado por uma porta do sistema de processamento de dados 120.
[0063] O processador de dados 264 pode ser programado especificamente para executar o módulo de geração de comando de tensão 105, o módulo de geração de comando de frequência 110, o limitador de regulação de corrente 111, o módulo de geração de PWM, o conversor de fase 113, o módulo de processamento de posição 114, o módulo de processamento secundário 116, os limitadores secundários 125, o módulo de resposta de tensão terminal 108 e o módulo de estimativa de tensão terminal de máquina 127.
[0064] A figura 3A ilustra uma modalidade exemplar do módulo de geração de comando de tensão 105. Como mostrado na figura 3A, o módulo de geração de comando de tensão 105 inclui um gerador de tensão de modo de controle de tensão 305, um gerador de tensão de modo de controle de frequência 310, um seletor 315 e um módulo de controle de tensão 320.
[0065] O gerador de tensão de modo de controle de tensão 305 gera um comando de tensão Vvmodo para o modo de controle de tensão com base no comando de usuário UCMD. O gerador de tensão de modo de controle de tensão 305 opera em um controle de enlace aberto ou um controle de enlace fechado.
[0066] As figuras 3B-3C ilustram porções do módulo de geração de comando de tensão 105 em maior detalhe.
[0067] A figura 3B ilustra uma porção 105a do módulo de geração de comando de tensão 105. Como mostrado na figura 3B, um limitador de série 325 recebe um comando de tensão VoltageAC_Cmd e um sinal habilitado Enable. O sinal habilitado Enable pode ser gerado pelo usuário habilitar que o sistema de processamento de dados 120. O comando de tensão VoltageAC_Cmd é o comando de usuário UCMD quando o usuário seleciona o modo de controle de tensão. O comando de tensão VoltageAC_Cmd é selecionado comandos de tensão de linha para linha de CA (por exemplo, VAB, VAC, VBC) definido usando um comando CAN (ou Comando de Tensão Padrão de Suprimento de CA #XXX de parâmetro, se nenhum comando de CAN está presente) em uma frequência específica. A tensão de Barramento de CC é maior do que a tensão de linha para linha de CA selecionada.
[0068] Como mostrado na figura 3B, o comando de tensão VoltageAC_CMD é transformado.
[0069] O comando de tensão VoltageAC_CMD determina um comando de tensão Vd, Vq em uma armação de referência estacionária usando uma transformação de Park 324.
[0070] Como deve ser entendido, armação de referência se refere a um sistema de coordenadas usado para representar e medir propriedades tais como parâmetros de posição (por exemplo, posição rotativa angular), velocidade, torque, elétrico, e orientação do rotor do motor, o estator do motor, ou ambos. Em uma armação de referência estacionária, os parâmetros de posição (por exemplo, posição rotativa angular), velocidade rotativa, torque, elétrico e orientação do rotor, o estator, ou ambos são observados a partir de um ponto de vista de observador estacionário. Uma armação de referência estacionária pode se referir ao caso onde a armação de referência está alinhada com o estator do motor, ou onde o eixo d e o eixo q não giram com o rotor. Para o rotor ou o estator, uma armação de referência estacionária é mutuamente exclusiva para uma armação de referência rotativa.
[0071] Em uma armação de referência rotativa, as correntes de estator instantâneas de um motor de múltiplas fases podem ser expressas como um vetor de corrente de estator complexo único em um sistema de coordenadas Cartesianas. Se uma transformada de Park ou uma transformada similar é aplicada ao vetor de corrente de estator complexo, a armação de referência possui componentes de eixo direto (eixo d) e eixo de quadratura (eixo q) que giram com a posição de fluxo de rotor (por exemplo, máximo local no campo magnético). Para um motor com imãs permanentes anexados com o rotor a posição de fluxo de rotor não muda com relação ao rotor, como oposta aonde eletroímãs são usados em certos rotores.
[0072] O limitador de série 325 limita uma taxa de rampa ascendente e uma taxa de rampa descendente do comando de tensão Vd, Vq. Quando uma taxa de rampa ascendente de um comando de tensão máxima ou um comando de tensão mínima é maior do que um ponto de ajuste de taxa de rampa ascendente, a taxa de rampa de comando de tensão é limitada como o valor do ponto de ajuste de taxa de rampa ascendente. Quando a taxa de rampa descendente do comando de tensão máxima ou o comando de tensão mínima é maior do que o ponto de ajuste de taxa de rampa descendente, a taxa de rampa de comando de tensão será limitada como o valor do ponto de ajuste de taxa de rampa descendente.
[0073] A saída de comando de tensão de rotação a partir do limitador de série 325 então é transformada para um vetor espacial de tensão terminal Vs multiplicando o comando de tensão de rotação por 2/ / ^3. O vetor espacial de tensão terminal Vs então é sujeitado a um limitador de corrente 330. O limitador de corrente 330 compara o limite de corrente VHz_Curr_Limit a partir do limitador de corrente 111 para o vetor espacial de tensão terminal Vs e ajusta o vetor espacial de tensão terminal Vs com base no limite de corrente VHZ_Curr_Limit como na sequência: Vsadj = Vs-VHZ_Curr_Limit (3)
[0074] O módulo 335 limita a saída do limitador de corrente 330 pelos limites de CA secundários LimitAC_Sec e gera um comando de tensão ajustado Vvadj.
[0075] Os limites de CA secundários LimitAC_Sec podem incluir um limite de temperatura de enrolamento, um limite de temperatura de IGBT e um limite de tensão de Barramento de CC.
[0076] Os limites de CA secundários LimitAC_Sec podem ser usados para reduzir de maneira dinâmica a saída disponível (tensão/frequência) de 100% para 0% quando a variável limitante está dentro da desclassificação dos pontos inicial e final. A desclassificação usando os limites de CA secundários LimitAC_Sec pode usar um Método de Limite Absoluto ou um Método de Limite de Razão. Em uma modalidade exemplar, o usuário pode selecionar entre o Método de Limite Absoluto e o Método de Limite de Razão. Em outras palavras, o sistema de processamento de dados 120 pode comutar entre o Método de Limite Absoluto e o Método de Limite de Razão.
[0077] No caso dos limites de CA secundários LimitAC_Sec, a saída da desclassificação é limitada pela taxa de rotação. Em uma modalidade exemplar, um limite de saída a partir de um Limite de CA secundário é comparado com todos os outros limites de CA secundários. O menor limite de saída então é emitido pelo módulo 335.
[0078] O Método de Limite Absoluto permite a configuração de desclassificações com base em valores absolutos. Cada variável limitante possui uma taxa de desclassificação configurável (100% de saída) e fim de desclassificação (0% de saída). Os gráficos abaixo ilustram este método.
[0079] O Método de Limite de Razão permite configurar desclassificação com base em relativas diferenças a partir de um ponto de ajuste. O ponto de ajuste pode ser definido através de uma variável limitante de Cada Mensagem de CAN possui uma taxa de desclassificação configurável (100% de saída) e fim de desclassificação (0% de saída).
[0080] O vetor espacial de tensão terminal Vs também é entrado para um compensador de folga 340. O compensador de folga 340 realiza a compensação de folga com base no vetor espacial de tensão terminal Vs, o IRMS de corrente de RMS, uma folga de corrente máxima Smax_curr e um ganho de folga de tensão de CA GAC.
[0081] A folga de corrente máxima Smax_curr é uma quantidade de folga de corrente selecionada pelo usuário. O ganho de falta de tensão de CA GAC é uma quantidade de compensação de folga selecionada pelo usuário. O ganho de falta de tensão de CA GAC é usado quando corre no modo de controle de tensão ou de frequência. Um ganho de falta de tensão de CA GAC de valor positivo reduz o comando de tensão de linha para linha de CA por uma porcentagem da saída disponível. Um ganho de falta de tensão de CA GAC de valor negativo aumenta o comando de tensão de linha para linha de tensão de AC.
[0082] O IRMS de corrente de RMS é filtrado usando um filtro de passa baixa de primeira ordem (LPF) 341 com uma taxa de amostragem Ts. Uma saída do filtro de passa baixa Ifiltro é entrada para o compensador de folga 340.
[0083] Compensação de folga promove a divisão de carga entre múltiplos controladores conectados com uma mesma carga e para compensar a impedância entre os controladores e uma carga remota.
[0084] Folga negativa pode ser usada para aprimorar a regulação de tensão de saída. Isto é feito impulsionando o comando de tensão de linha para linha de CA VoltageAC_Cmd quando a corrente de fase é aumentada, a partir de nenhum impulso em corrente zero, para impulso completo em corrente de 100%. Este pode ser usado para compensar a queda de tensão através de um filtro de linha ou um longo conjunto de cabos. Uma quantidade de tensão de impulso pode ser limitada por 10 Volts, como mostrado na entrada para um adicionador 360.
[0085] O módulo de geração de comando de tensão 105 então adiciona a compensação de folga Scomp para o comando de tensão ajustado para o modo de controle de tensão Vvadj, usando um módulo 345, e adiciona a compensação de folga Scomp para um comando de tensão ajustado para o modo de controle de frequência Vfadj, usando um módulo 350.
[0086] A figura 3C ilustra uma porção 105b do módulo de geração de comando de tensão 105 que gera o comando de tensão ajustado para o modo de controle de frequência Vfadj.
[0087] No modo de controle de frequência, o comando de tensão VoltageAC_CMD é gerado com base em o comando de frequência a partir do usuário Freqstart_cmd e uma razão V/Hz. Como mostrado na figura 3C, o comando de tensão VoltageAC_CMD é multiplicado pelo comando de tensão 2/ / 3,, para gerar um comando de tensão VHz_Max_Voltage, e então multiplicado pela magnitude VHz_Amplitude para gerar um comando de tensão Vmult.
[0088] Um módulo 367 processa o comando de frequência Freqstart_cmd para gerar uma frequência de relação linear Flinear. O módulo 367 determina o valor absoluto do comando de frequência Freqstart_cmd, garante que o valor absoluto está dentro dos limites desejados e multiplica o valor absoluto dentro dos limites por 2*pi para gerar a frequência de relação linear Flinear.
[0089] Um módulo 369 converte a frequência de relação linear Flinear para uma frequência de relação quadrada Fsq.
[0090] O parâmetro VHZ_Sqrt_Select indica uma relação V/Hz selecionada tal como linear ou quadrada. Uma relação V/Hz linear é uma linha reta a partir de zero para uma frequência e tensão classificada. Uma razão volts/hertz pode ser alterada para prover desempenho de torque aumentado modificando um parâmetro de frequência de partida. A razão volts/hertz cria uma relação fixa entre uma tensão de saída e uma frequência de saída.
[0091] O parâmetro VHZ_Sqrt_Select é usado para criar torque de corrida adicional em velocidades inferiores. O valor tipicamente é menor do que o torque de aceleração necessário. O acionamento vai diminuir a tensão de partida quando corre em velocidades inferiores (não acelerando). Isto reduz o excesso de aquecimento de motor que pode ser causado se uma tensão de partida maior fosse usada.
[0092] Quando uma opção V/Hz quadrada é usada, a relação é 1/X2. Portanto, para frequência completa, tensão completa é provida e para 1/2 frequência classificada, 1/4 de tensão é aplicada, etc. Este padrão corresponde proximamente com um requisito de torque de uma carga de torque variável (bomba ou ventilador centrífugo - carga aumenta quando a velocidade aumenta) e oferece economias de energia para estas aplicações.
[0093] Um seletor 370 seleciona uma da frequência de relação linear Flinear e da frequência de relação quadrada Fsq com base no parâmetro VHZ_Sqrt_Select.
[0094] Um módulo 372 então divide o comando de tensão Vmult pela frequência selecionada para gerar o comando de tensão para o modo de controle de frequência Vfadj.
[0095] Em referência novamente à figura 3B, o módulo 345 emite um comando de tensão compensado por folga para o modo de controle de tensão Vvslack. Um limitador 355 limita o comando de tensão compensado por folga para o modo de controle de tensão Vvslack entre um limite superior de um limite de tensão máxima no modo de controle de tensão Voltage_AC_Max multiplicado por 2/ / ^3 e um limite inferior de zero. O limitador 355 emite a tensão Vvmodo como um resultado da limitação do comando de tensão compensado por folga para o modo de controle de tensão Vvslack entre um limite de tensão máxima multiplicado por 2/ / ^3 e zero.
[0096] O adicionador 360 limita uma quantidade de compensação de folga (por exemplo, 10V) para o comando de tensão VHz_Max_Voltage mais 10 Volts. Deve ser entendido que outro valor pode ser usado para a quantidade de compensação de folga com base em dados empíricos.
[0097] O módulo 350 emite um comando de tensão compensado por folga para o modo de controle de frequência Vfslack. Um limitador 365 limita o comando de tensão compensado por folga para o modo de controle de frequência Vfslack entre a saída a partir do adicionador 360 e zero. O limitador 365 emite a tensão Vfmodo como um resultado da limitação do comando de tensão compensado por folga para o modo de controle de frequência Vfslack entre a saída a partir do adicionador 360 e zero.
[0098] Um seletor 315 seleciona uma das voltagens Vvmodo e Vfmodo com base no modo de controle selecionado. Mais especificamente, se o sinal de seleção SEL indica o modo de controle de tensão, o seletor 315 emite a tensão Vvmodo como um comando de tensão inicial VCMD_init. Se o sinal de seleção SEL indica o modo de controle de frequência, o seletor 315 emite a tensão Vfmodo como o comando de tensão inicial VCMD_init.
[0099] Em referência novamente à figura 3A, o comando de tensão inicial VCMD_init pode ser sujeitado a um controlador de tensão de enlace fechado 320 com base em um sinal de controle Loop_Enable. Mais especificamente, o comando de tensão inicial VCMD_init pode ser sujeitado ao controle de tensão de enlace fechado no modo de controle de tensão. Em outras palavras, no modo de controle de tensão, o módulo de geração de comando de tensão 105 pode operar tanto em um modo de controle de enlace aberto ou um modo de controle de enlace fechado. No modo de controle de frequência, o módulo de geração de comando de tensão 105 opera no modo de controle de enlace aberto.
[00100] A figura 3D ilustra uma modalidade exemplar do controlador de tensão de enlace fechado 320. O controlador de tensão de enlace fechado 320 determina uma diferença entre o comando de tensão inicial VCMD_init e a tensão terminal Vterm a partir do módulo de resposta 108. O cálculo da tensão terminal Vterm é descrito no Pedido dos EUA. No. 14/141.631, intitulado Methods of Determining Machine Terminal Voltage and Systems thereof, todos os conteúdos os quais são incorporados aqui por referência.
[00101] O usuário define os parâmetros de ajuste de KP e KI com base nos dados empíricos e resposta de sistema.
[00102] O controlador de tensão de enlace fechado 320 então emite o comando de tensão VCMD para o conversor de fase 121. O comando de tensão VCMD representa valores de Vd e Vq. Em uma modalidade exemplar, Vq é zero.
[00103] A figura 4A ilustra uma modalidade exemplar do módulo de geração de comando de frequência 110. Como mostrado, o módulo de geração de comando de frequência 110 inclui um gerador de frequência de modo de controle de tensão 405 e um gerador de frequência de modo de controle de frequência 110.
[00104] A figura 4B ilustra uma porção 110a do módulo de geração de comando de frequência 110 que gera o comando de frequência FCMD.
[00105] O módulo de geração de comando de frequência 110 multiplica um comando de frequência FrequencyAC_CMD por 2*pi para gerar um comando de frequência Fcvt e multiplica a frequência máxima FrequencyAC_Max por 2*pi para gerar um comando de frequência máximo Fmax. Na figura 4B, o comando de frequência FrequencyAC_CMD é uma frequência nominal no modo de controle de tensão e a frequência máxima pode ser com base em dados empíricos e limites da carga 117.
[00106] Um limitador 420 limita o comando de frequência Fcvt para estar entre os valores positivos e negativos do comando de frequência máxima Fmax.
[00107] A saída do limitador 420 é um comando de frequência Fvmode para o modo de controle de tensão.
[00108] A figura 4C ilustra uma porção 110b do módulo de geração de comando de frequência 110 que gera o comando de frequência Ffmode no modo de controle de frequência.
[00109] Como mostrado, o módulo de geração de comando de frequência 110 recebe um comando de partida de frequência Freqstart_cmd a partir do usuário. Em outras palavras, no modo de controle de frequência, o comando de usuário UCMD é um comando de partida de frequência Freqstart_cmd. O módulo de geração de comando de frequência 110 multiplica o comando de partida de frequência Freqstart_cmd por 2*pi.
[00110] Um limitador de série 425 limita o produto do comando de partida de frequência Freqstart_cmd e 2*pi com base nos limites de CA secundários LimitAC_Sec, o produto da frequência máxima FrequencyAC_Max e 2*pi, e o limite de corrente VHz_Curr_Limit. O limitador de série 425 emite um comando de frequência de rotação Freqslew_cmd.
[00111] A figura 4D ilustra uma modalidade exemplar do limitador de série 425.
[00112] Como mostrado na figura 4D, um limitador 430 limita o produto do comando de frequência Freqstart_cmd e 2*pi com base nos limites de CA secundários LimitAC_Sec para gerar um comando de frequência limite Flimit. O limitador 430 opera de uma maneira similar como o limitador 335 exceto que o limitador 430 limita um comando de frequência, não um comando de tensão. Portanto, para o bem da brevidade, o limitador 430 não será descrito adicionalmente.
[00113] Um limitador de série 435 limita adicionalmente o comando de frequência limitado Flimit com base em limites de taxa de rotação negativo e positivo SlewVHz_PositiveLimit e SlewVHz_NegativeLimit e uma frequência de partida medida Fstart_measured da carga 117 para gerar um comando de frequência de rotação inicial Freqslew_init. O módulo de geração de comando de frequência 110 multiplica o comando de frequência de rotação inicial Freqslew_init por 2*pi. Um limitador 437 limita o produto de comando de frequência de rotação inicial Freqslew_init e 2*pi, se o produto está acima da frequência máxima Fmax ou abaixo do valor negativo da frequência máxima Fmax, para gerar um comando de frequência Freq_Cmd.
[00114] Um módulo de lógica 440 determina limites para o comando de frequência Freq_CMD. Dependendo do sinal da frequência (positivo ou negativo) commandFreq_CMD, o limitador de regulação de corrente 111 subtrai ou adiciona a quantidade calculada para o comando de frequência. Assim, o módulo de lógica 440 pode ser considerado parte do limitador de regulação de corrente 111.
[00115] Um limitador 441 garante que o comando de frequência Freq_Cmd está entre as saídas do módulo de lógica 440. Como um resultado, o limitador emite o comando de frequência de usuário de rotação Freqslew_cmd.
[00116] Em referência novamente à figura 4C, um módulo de operação de relação 445 recebe o comando de frequência girado Freqslew_cmd e o comando de partida de frequência de usuário Freqstart_cmd multiplicado por 2*pi. Com base no comando de frequência girado Freqslew_cmd e o comando de partida de frequência de usuário Freqstart_cmd multiplicado por 2*pi, o módulo de operação 445 gera o comando de frequência para o modo de controle de frequência Ffmode.
[00117] Em uma frequência inferior, o módulo de operação de relação 445 desloca uma frequência comandada por um parâmetro de impulso de corrida para prover torque de partida extra se for necessário.
[00118] Um seletor 450 seleciona tanto o comando de frequência Ffmode quanto o comando de frequência Ffmode quadrado com base no parâmetro VHz_Sqrt_Select para gerar a magnitude VHz_Amplitude.
[00119] Em referência novamente à figura 4A, um seletor 415 seleciona uma das frequências Fvmode e Ffmode com base no modo de controle selecionado. Mais especificamente, se o sinal de seleção SEL indica o modo de controle de tensão, o seletor 415 emite a frequência Fvmode como o comando FCMD. Se o sinal de seleção SEL indica o modo de controle de frequência, o seletor 415 emite a frequência Ffmode como o comando de tensão inicial FCMD.
[00120] A figura 5 ilustra um método para geração de uma tensão variável de saída, de acordo com uma modalidade exemplar. O método pode ser realizado pelo sistema 100, por exemplo.
[00121] Em S505, um sistema de processamento (por exemplo, sistema de processamento 120) obtém um modo de operação selecionado, o modo de operação selecionado sendo um de um modo de controle de tensão e um modo de frequência. Por exemplo, o sistema de processamento recebe o sinal de seleção de modo SEL, como mostrado na figura 1A.
[00122] Em S510, o sistema de processamento determina um comando de tensão com base no modo de operação selecionado. Por exemplo, o sistema de processamento recebe o comando de tensão VoltageAC_Cmd. Em S515, o sistema de processamento determina um comando de frequência de entrada com base no modo de operação selecionado. Por exemplo, o sistema de processamento recebe o comando de usuário Freqstart_cmd.
[00123] Em S520, o sistema de processamento ajusta pelo menos um do comando de frequência de entrada e do comando de tensão de entrada com base no modo de operação selecionado. Por exemplo, o sistema de processamento usa limitadores para ajustar o comando de frequência de entrada e o comando de tensão de entrada. Em S525, o sistema de processamento gera uma referência de modulação de largura de pulso (por exemplo, Vα e Vβ) com base em pelo menos um ajustado do comando de frequência de entrada e do comando de tensão de entrada. Em S530, um inversor (por exemplo, inversor 188) gera a tensão variável de saída com base na referência de modulação de largura de pulso.
[00124] Em uma modalidade exemplar, o método inclui adicionalmente obter uma parte selecionada do modo de controle de tensão, a parte selecionada sendo uma de uma parte de controle de enlace aberto e uma parte de controle de enlace fechado.
[00125] Em uma modalidade exemplar, a geração do comando de tensão de entrada gera o comando de tensão de entrada com base na parte selecionada.
[00126] Em uma modalidade exemplar, o método inclui adicionalmente selecionar um de uma pluralidade de comandos de tensão como o comando de tensão de entrada, em que cada um da pluralidade de comandos de tensão corresponde a um do modo de controle de tensão e do modo de frequência.
[00127] Em uma modalidade exemplar, o método inclui adicionalmente selecionar um de uma pluralidade de comandos de frequência como o comando de frequência de entrada, em que cada um da pluralidade de comandos de frequência corresponde a um do modo de controle de tensão e do modo de frequência.
[00128] Em uma modalidade exemplar, a etapa de geração gera a tensão variável de saída de acordo com uma relação fixa entre a tensão variável de saída e o comando de frequência de entrada ajustado no modo de frequência.
[00129] Em uma modalidade exemplar, a etapa de ajuste ajusta o pelo menos um do comando de frequência de entrada e do comando de tensão de entrada com base em pelo menos um de um limite de temperatura, um limite de corrente, um limite de série de corrente, um limite de tensão e um limite de série de tensão.
[00130] Em uma modalidade exemplar, a etapa de ajuste ajusta o comando de tensão de entrada se o modo de operação selecionado é o modo de controle de tensão.
[00131] Em uma modalidade exemplar, o método inclui adicionalmente manter o comando de frequência de entrada antes e após o ajuste.
[00132] Em uma modalidade exemplar, a etapa de ajuste ajusta o comando de frequência de entrada se o modo de operação selecionado é o modo de frequência.
[00133] Em uma modalidade exemplar, a etapa de geração gera a tensão variável de saída de acordo com uma relação fixa entre a tensão variável de saída e ajusta o comando de frequência de entrada no modo de frequência.
[00134] Modalidades exemplares que são descritas assim, será óbvio que as mesmas podem ser variadas de muitos modos. Tais variações não devem ser consideradas como uma fuga do espírito e do escopo das modalidades exemplares, e todas tais modificações como pode ser óbvio para um perito na técnica estão intencionadas a estar incluídas dentro do escopo das reivindicações.

Claims (22)

1. Método para geração de uma tensão variável de saída, o método caracterizado pelo fato de que compreende: obter um modo de operação selecionado, o modo de operação selecionado sendo um de um modo de controle de tensão e um modo de frequência; determinar um comando de tensão de entrada com base no modo de operação selecionado; determinar um comando de frequência de entrada com base no modo de operação selecionado; ajustar pelo menos um do comando de frequência de entrada e do comando de tensão de entrada com base no modo de operação selecionado; gerar uma referência de modulação de largura de pulso com base em pelo menos um ajustado do comando de frequência de entrada e do comando de tensão de entrada; e gerar a tensão variável de saída com base na referência de modulação de largura de pulso.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: obter uma parte selecionada do modo de controle de tensão, a parte selecionada sendo uma de uma parte de controle de enlace aberto e uma parte de controle de enlace fechado.
3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a determinação do comando de tensão de entrada gera o comando de tensão de entrada com base na parte selecionada.
4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: selecionar um de uma pluralidade de comandos de tensão como o comando de tensão de entrada, em que cada um da pluralidade de comandos de tensão corresponde a um do modo de controle de tensão e do modo de frequência.
5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: selecionar um de uma pluralidade de comandos de frequência como o comando de frequência de entrada, em que cada um da pluralidade de comandos de frequência corresponde a um do modo de controle de tensão e do modo de frequência.
6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de geração gera a tensão variável de saída de acordo com uma relação fixa entre a tensão variável de saída e um comando de frequência de entrada ajustado no modo de frequência.
7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de ajuste ajusta o pelo menos um do comando de frequência de entrada e do comando de tensão de entrada com base em pelo menos um de um limite de temperatura, um limite de corrente, um limite de série de corrente, um limite de tensão e um limite de série de tensão.
8. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de ajuste ajusta o comando de tensão de entrada se o modo de operação selecionado é o modo de controle de tensão.
9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: manter o comando de frequência de entrada antes e após a etapa de ajuste.
10. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de ajuste ajusta um comando de frequência de entrada se o modo de operação selecionado é o modo de frequência.
11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a etapa de geração gera a tensão variável de saída de acordo com uma relação fixa entre a tensão variável de saída e ajusta o comando de frequência de entrada no modo de frequência.
12. Dispositivo de controle configurado para gerar uma tensão variável de saída, o dispositivo de controle caracterizado pelo fato de que compreende: um processador configurado para, obter um modo de operação selecionado, o modo de operação selecionado sendo um de um modo de controle de tensão e um modo de frequência, determinar um comando de tensão de entrada com base no modo de operação selecionado, determinar um comando de frequência de entrada com base no modo de operação selecionado, ajustar pelo menos um do comando de frequência de entrada e do comando de tensão de entrada com base no modo de operação selecionado, gerar uma referência de modulação de largura de pulso com base em pelo menos um ajustado do comando de frequência de entrada e do comando de tensão de entrada, e gerar a tensão variável de saída com base na referência de modulação de largura de pulso.
13. Dispositivo de controle de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o processador está configurado para obter uma parte selecionada do modo de controle de tensão, a parte selecionada sendo uma de uma parte de controle de enlace aberto e uma parte de controle de enlace fechado.
14. Dispositivo de controle de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o processador está configurado para gerar o comando de tensão de entrada com base na parte selecionada.
15. Dispositivo de controle de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o processador está configurado para selecionar um de uma pluralidade de comandos de tensão como o comando de tensão de entrada, em que cada um da pluralidade de comandos de tensão corresponde a um do modo de controle de tensão e do modo de frequência.
16. Dispositivo de controle de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o processador está configurado para selecionar um de uma pluralidade de comandos de frequência como o comando de frequência de entrada, em que cada um da pluralidade de comandos de frequência corresponde a um do modo de controle de tensão e do modo de frequência.
17. Dispositivo de controle de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o processador está configurado para gerar a tensão variável de saída de acordo com uma relação fixa entre a tensão variável de saída e o comando de frequência de entrada ajustado no modo de frequência.
18. Dispositivo de controle de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o processador está configurado para ajustar o pelo menos um do comando de frequência de entrada e do comando de tensão de entrada com base em pelo menos um de um limite de temperatura, um limite de corrente, um limite de série de corrente, um limite de tensão e um limite de série de tensão.
19. Dispositivo de controle de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o processador está configurado para ajustar um comando de tensão de entrada se o modo de operação selecionado é o modo de controle de tensão.
20. Dispositivo de controle de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o processador está configurado para manter o comando de frequência de entrada antes e após a etapa de ajuste.
21. Dispositivo de controle de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o processador está configurado para ajustar um comando de frequência de entrada se o modo de operação selecionado é o modo de frequência.
22. Dispositivo de controle de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o processador está configurado para gerar a tensão variável de saída de acordo com uma relação fixa entre a tensão variável de saída e ajustar o comando de frequência de entrada no modo de frequência.
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