CN101291132A - 用于电驱动中脉冲位置调度的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于电驱动中脉冲位置调度的方法和系统。提供通过逆变器控制交流(AC)电动机的方法和系统。所述方法包括根据逆变器的调制指数选择脉冲排序方法,以及根据所述脉冲排序方法提供电压给AC电动机。所述系统包括具有调制指数(Mi)的逆变器和耦合到所述逆变器的控制器。控制器根据Mi选择脉冲排序方法并且根据脉冲排序方法产生信号。逆变器包括响应于所述信号产生电压的开关网络,并且所述电压驱动AC电动机。
Description
技术领域
本发明一般地涉及控制电驱动,并且更具体地说涉及电驱动中脉冲位置调度的系统和方法。
背景技术
电驱动,例如车辆应用中使用的AC电动机,通常通过电压源逆变器系统来控制。一般采用不连续脉冲宽度调制(DPWM)方法来控制三相电压源逆变器的基本输出电压分量。可以依次利用这些三相电压源逆变器来控制三相AC电动机的相电流。与连续脉冲宽度调制(PWM)方法例如正弦或空间向量调制相比,DPWM通常减小了逆变器损耗。
DPWM方法通常不同于连续PWM方法,其中DPWM方法使用三相电压源逆变器的给定转换周期中的单个零向量。另外,在大多数DPWM方法中,三相电压源逆变器的每个转换被接通或箝位转换周期的六十度(60℃)部分。相对于三相电压源逆变器和负载功率因数,所述六十度(60℃)箝位部分的定位通常确定DPWM方法的类型和最后所得的PWM特性。
PWM技术通常提供纹波电流给电动机电流。在常规电压源逆变器中,电压源逆变器的实际应用输出电压包括由PWM动作引起的AC分量。该AC分量由对应于PWM脉冲序列的每个状态的谐波电压组成并且可以是电动机驱动的采样时刻中的误差源。例如,通常选择逆变器死区时间来说明温度和分量容限中的变化。因此,电压源逆变器的实际转换时间不一定是恒定的并且可能按时改变并且显示好象采样时刻有误差(例如测量误差)。
因此,期望提供减小电流采样误差的控制电驱动的方法和系统。另外,期望提供改善转矩精度的控制电驱动的方法和系统。此外,结合附图和前述的技术领域和背景技术,由随后的详细描述和所附权利要求,本发明的其它优良特征和特性将变得显而易见。
在示范性实施例中,提供通过逆变器控制交流(AC)电动机的方法,并且所述方法包括根据逆变器的调制指数选择脉冲排序方法以及根据所述脉冲排序方法提供电压给AC电动机。
在另一个示范性实施例中,用来控制AC电动机的系统包括被配置为耦合到AC电动机的逆变器、和耦合到逆变器的控制器。所述逆变器具有调制指数并且包括开关网络,所述开关网络被配置为响应于信号提供电压给AC电动机。控制器被配置为根据调制指数选择脉冲排序方法并且被进一步配置为根据脉冲排序方法产生信号。
在另一个示范性实施例中,电压源逆变器系统被提供用于控制AC电动机。电压源逆变器系统被配置为随调制指数(Mi)运转并且包括包含第一、第二、和第三对开关的开关网络以及耦合到所述开关网络的控制器。第一、第二和第三对开关彼此并联耦合并且被配置为相对于电源并联耦合。开关网络被配置为响应于信号产生电压,并且所述电压驱动AC电动机。控制器被配置为根据调制指数(Mi)选择脉冲排序方法并且被进一步配置为根据脉冲排序方法产生信号。脉冲排序方法在一时刻使第一、第二、和第三对开关中的仅仅一个开关闭合。
附图说明
在下文中将结合下列附图描述本发明,其中类似的数字表示类似的元件,并且
图1是根据示范性实施例的电压源逆变器系统的方块图;
图2是图1中所示的电压源逆变器系统的逆变器电路的示意图;
图3是用来理解图1中所示的电压源逆变器系统的空间向量图;
图4-7是图3中所示的区(sector)一的脉冲排序方法的实例;
图8是使用CAV转换方法的图3中所示的区一的转换序列的图示;
图9是不同转换方法的向量序列总结表;
图10是d轴中图8所示的谐波通量(harmonic flux)轨迹的图示;
图11是q轴中图8所示的谐波通量轨迹的图示;
图12是示出RPL、CAV、和CNV转换方法的测量电流相对于调制指数的曲线图;
图13是示出RPL、CAV、和CNV转换方法的测量电流误差相对于调制指数的曲线图;以及
图14是根据示范性实施例控制AC电动机的方法的流程图。
具体实施方式
下列详细描述实际上只是示范性的并且并不打算限制本发明或本发明的应用和使用。此外,不打算用前述的技术领域、背景技术、摘要或以下详细描述中提出的表示或暗含的理论进行限制。
参考图1,示出根据本发明的示范性实施例的电压源逆变器系统10。电压源逆变器系统10包括控制器32、耦合到控制器32的输出的逆变器电路30、以及耦合到逆变器电路30的第一输出的交流(AC)电动机12。通常,控制器32产生用来控制逆变器电路30的转换动作的脉冲宽度调制(PWM)信号,然而控制器也可以接收来自另一源例如调制器的PWM信号。在示范性实施例中,控制器32产生具有与逆变器电路30的每个转换周期相关的单个零向量的不连续PWM(DPWM)信号。逆变器电路30然后将PWM信号转换成用来运行AC电动机12的调制电压波形。AC电动机12可以是诸如一般在机动车辆中使用的正弦缠绕的AC电动机(例如永久磁体或电感)。
图2更详细地描述图1的逆变器电路30。逆变器电路30是耦合到AC电动机12的三相电路,并且包括电压源14、16和具有耦合到电压源14、16的第一输入和被配置为耦合到AC电动机12的输出的开关网络。尽管电压源14、16被示为带有两个串联源(例如第一串联源14和第二串联源16)的分布式DC链路,但是也可以使用单电压源。
开关网络包括三对具有与每个相位对应的反平行二极管(即反平行于每个开关)的串联开关。串联开关对中的每一个包括具有耦合到电压源16的正电极的第一端子的第一开关18、22、和26以及具有耦合到电压源16的负电极的第一端子的第二开关20、24、和28。第二开关20、24、和28具有分别耦合到第一开关18、22、和26的第二端子的第二端子。
图3是用来理解图1中所示的电压源逆变器系统10的空间向量图。逆变器输出电压用与转换周期中的每个相位(例如三相中的每一相)的转换对应的向量(例如V1、V2、V3、V4、V5、和V6)来表示。这些相位中的每一个具有两个状态(例如对应于离散的一或零)。例如,V1是对应于第一对开关18、20的离散的1状态(例如上部开关“接通”并且下部开关“关断”)与第二和第三对开关22、24和26、28中的每一个的离散的零状态(例如上部开关“关断”并且下部开关“接通”)的电压向量。V2是对应于第一和第二对开关18、20和22、24中的每一个的离散的1状态与第三对开关26、28的离散的零状态的电压向量。V3是对应于第一和第三对开关18、20和26、28中的每一个的离散的零状态与第二对开关22、24的离散的1状态的电压向量。V4是对应于第一对开关18、20的离散的零状态与第二和第三对开关22、24和26、28中的每一个的离散的1状态的电压向量。V5是对应于第一和第二对开关18、20和22、24中的每一个的离散的零状态与第三对开关26、28的离散的1状态的电压向量。V6是对应于第一和第三对开关18、20和26、28中的每一个的离散的1状态与第二对开关22、24的离散的零状态的电压向量。零或“空值”向量(例如在曲线图的中心)对应于开关对18、20、22、24和26、28中的每一个的离散的1状态(零向量V7)或开关对18、20、22、24和26、28中的每一个的离散的零状态(零向量V0)。
空间向量图被进一步分成六个区,用正方形之内的数字表示。区一由V1向量和V2向量界定。区二由V2向量和V3向量界定。区三由V3向量和V4向量界定。区四由V4向量和V5向量界定。区五由V5向量和V6向量界定。区六由V6向量和V1向量界定。所述的六个区对应于逆变器电路的基本周期并且将可用的输出电压映射为电位置的函数。空间向量图被用来表示各个PWM方法的宏观相脚(phase leg)占空比。
一旦有效和零空间向量的占空比被确定,每个PWM周期之内的排序就可以完成。尽管多种序列是可以的,但是本发明的示范性实施例利用每个PWM周期之内的四个可能序列中的一个。根据三个以下考虑因素确定所述四个可能的序列:1):每次仅一个开关被切换;2):序列相对于开始和结束是对称的;以及3):在周期期间开关中的一个没有被切换。
图4-7示出区一的四个示范性脉冲排序方法。具体地说,图4示出区一的用于V0有效中心向量序列的示范性脉冲排序方法,其包括向量序列0-1-2-2-1-0。图5示出区一的用于V7零中心向量序列的示范性脉冲排序方法,其包括向量序列1-2-7-7-2-1。图6示出区一的用于V0零中心向量序列的示范性脉冲排序方法,其包括向量序列2-1-0-0-1-2。图7示出区一的用于V7有效中心向量序列的示范性脉冲排序方法,其包括向量序列7-2-1-1-2-7。如标号所示,图4中的V0有效中心序列利用V0零向量、序列中心部分中的有效向量,并且零向量在每个末端上。相反,图5中的V7零中心序列的标号表示,序列利用V7零向量和序列中心部分中的两个零向量。
排序每个PWM周期之内的脉冲的典型方法包括在每一时刻改变唯一一个开关的位置。例如,在区一中,向量的序列是1-2-7-7-2-1,而在区二中序列被反转为0-3-2-2-3-0。在奇数区中,采用V7零中心序列,而在偶数区中采用V0有效中心序列。在另一个实施例中,可以反转所述的序列以便采用V7有效中心和V0零中心序列。在不考虑采用哪个零向量(或PWM方法)的情况下,V0有效中心-V7零中心对或V0零中心-V7有效中心对通常被认为是脉冲的常规排序,因为这些对自然地跟随用计数法导出和实现的DPWM方法的模拟等效。V0有效中心-V7零中心对的使用在此被称作规则正逻辑(RPL)方法。V0有效中心-V7零中心对(或RPL对)的逆是V0零中心-V7有效中心对,并且它的运行基本类似于RPL对。
因为在基本周期上使用两个序列的最小值,所以能够将有效向量或零向量置于转换周期之内的中心。V0有效中心-V7有效中心对的使用在此被称作中心有效向量(CAV)方法,并且V0零中心-V7零中心对的使用在此被称作中心零向量(CNV)方法。虽然相对于DPWM2方法提及这些脉冲序列,但是这些脉冲排序可以应用到所有的DPWM以及连续PWM,因为不连续PWM方法在箝位输出位置的定位(例如所述的60℃箝位部分的定位)方面不同。
图8是使用示出区一的谐波通量轨迹的CAV转换方法的图3中所示的区一的转换序列的图示。理解具体PWM转换序列的转换频率谐波特性的一个方法是使用向量空间表示。由V* dq表示指令输出电压向量。实际施加的输出电压(Vdq)可以由以下方程表示:
所述AC电压包括在PWM脉冲序列的每个状态期间产生的谐波电压向量。例如,
V1h=V1-vdq(eq.3),
其中V1h是与第一有效状态相关的谐波电压并且Vi是与第一有效状态相关的逆变器输出电压。
如图8中所示,谐波电压向量(V1h、V2h、V0h、和V7h)使逆变器输出电压偏离转换周期之内的指令电压向量(Vdq *)。谐波电压向量与空间和调制指数相关。与谐波电压向量一起,有效逆变器状态的占空比以及零向量的分割确定了谐波电流轨迹。因为,电动机负载的载波频率模型可以被电感近似,所以概念上的谐波通量轨迹(例如根据谐波电压向量的时间积分)可以被用来确定对电流采样的脉冲定位影响。谐波通量和谐波电流在振幅上不同并且通过系统参数相关。
图9是不同转换方法的向量序列总结表。这些向量序列被提供用于图3中所示的空间向量图中的每一个区并且用于RPL、CAV、和CNV方法中的每一个。参考图8和9,区一利用CAV方法采用的转换序列是V7-V2-V1-V1-V2-V7(或简化为7-2-1-1-2-7)。系统服从于谐波通量轨迹,所述谐波通量轨迹沿标记a-b-c-d-e-f的点跟随路径。对于CNV方法,区一之内的转换序列是1-2-7-7-2-1并且相应的谐波通量轨迹沿标记g-e-f-a-b-c-d的点跟随路径。从空间预期,基本相同的谐波通量三角形36、38形成,其在谐波通量三角形36、38横过的方向上不同。
对于奇数区,RPL和CNV方法的向量序列相同,并且对于偶数区RPL和CAV方法相同。因为对于任一的转换序列谐波通量三角形36、38相同,所以整机谐波失真与采用的转换序列无关。
图10是d轴中图8中所示的分别利用CNV和CAV方法的谐波通量轨迹40、42的图示。图11是q轴中图8中所示的分别利用CNV和CAV方法的谐波通量轨迹44、46的图示。谐波电压向量使相电流偏离(例如通过谐波通量轨迹)期望值。虽然同步参考系的位置可以变化,谐波通量轨迹40、42、44、46在同步参考系中被示出,并且同步参考系被附着于图8中所示的指令电压向量。在每个PWM周期的开始(例如在接近零的转换周期处)、中间(例如在接近0.5的转换周期处)、以及结尾(例如在接近一的转换周期处)处,谐波通量同时具有d和q轴中的零值。如果在每个PWM周期的开始、中间、以及结尾处采样相电流,采样的值可以不失真并且因而符合整个PWM周期的相电流的实际平均值。
在常规实践中,可以调整采样时刻以与谐波通量的零值事件中的一个相符。然而,实际转换时间不一定是恒定的并且可能按时改变并且显示好象采样时刻有误差(例如测量误差)。实际转换时间一般是必要的逆变器死区时间(dead time)的函数。选择死区时间以防止在一个相位中两个开关同时接通。该死区时间通常被选择的足够大以跨越逆变器开关和相关的门驱动器电路的预定温度范围和制造容差来适应转换时间中的可变性。另外,谐波通量轨迹是所有三个逆变器相位的函数。虽然电流调整器可以调整由于转换时间对平均输出电压的影响引起的稳态差,但是电流调整器不调整实际转换和采样次数之间的相对变动。因此转换序列影响采样的相电流中的测量误差。
该测量误差可能被多种因素影响,包括但不一定限于:调制指数和指令输出电压向量的角坐标。另外,采样时刻相对于转换时间的时间偏移度(例如延时或超前)影响测量误差。例如,如果采用CAV方法并且指令电流完全在q轴中(例如参考图8),则测量误差可忽略或为零,只要采样时刻在PWM周期的开始的大约百分之二十(20%)之内。如果电流被命令在d轴中,那么采样时刻中相对于转换时间的偏移在测量电流中产生误差,而不考虑使用哪个转换方法(例如CNV或CAV方法)。因为与RPL方法相关的序列是CNV和CAV方法的合成,所以对于已知组的运行条件,在基频的基础上的RPL方法的平均误差可以由CAV和CNV方法之间的平均误差表示。
在静止参考系(reference frame)中的谐波通量(λs h)由上标s表示,其引起测量误差,由以下方程确定:
其中Vk是在转换序列的第k个状态中的逆变器输出电压向量,tsamp是电流被采样的时间。谐波通量可以被变换到同步系,由上标e表示。在测量电流中的误差由以下方程确定:
其中k是提供谐波通量和指令电流(commanded current)之间的关系的因子并且取决于系统参数。
图12是示出RPL、CAV、和CNV转换方法的测量电流相对于线性范围中的调制指数的曲线图。可以通过对典型运行条件的数字计算(例如使用方程4和5)来研究脉冲序列对电流采样中的测量误差的影响。例如,一个典型的运行条件具有以下的指令电流:所述电流从PWM周期的最初起具有大约四十五度(45°)的β角、具有大约滞后0.866的功率因数和超前大约百分之五(5%)的采样时刻。
对于超前大约百分之五(5%)的采样,CNV方法通常产生比实际电流大的测量电流。在常规运行下,电流调整器将减小实际电流使得测量电流符合指令电流。对于电动机,这意味着将会减小实际的电动机电流并且将会导致转矩损失。在CAV方法的情况下,测量电流始终比实际电流小。在常规运行下,电流调整器将增加实际的系统电流并且产生的转矩将大于需要的。RPL方法产生在基频基础上的测量电流,其在CAV和CNV方法之间。
图13是分别示出RPL、CAV、和CNV转换方法的测量电流误差的绝对值相对于调制指数的曲线图。在低调制指数处,CAV方法产生最低的电流测量误差。在较高的调制指数处,CNV方法产生最低的电流测量误差。通过选择在每个调制指数处具有最小误差的脉冲序列方法使合成误差(composite error)(所提出的合成误差)最小。
因为电流误差是谐波通量的函数,所以电流误差与指令电流的实际值无关。一般而言,当指令电流小时,由非理想采样引起的误差包括更大的百分比误差,并且对于更大的指令电流值而言,百分比误差将更小。
为使由于电流采样时刻与转换周期期间谐波通量的零值事件中的一个之间的时间偏移引起的电流测量误差最小,提出PWM脉冲位置调度方法。参考图1,控制器32使用RPL、CAV、和CNV方法中的一个来使电动机中的电流采样误差最小。根据与RPL、CAV、和CNV方法中的每一个相关的测量电流误差,可以选择与调制指数相关的转变点。
根据示范性实施例,控制器32在低调制指数处使用与CAV方法相关的脉冲位置序列。一旦调制指数增加到第一预定值Mi_mid之上,控制器32就使用与RPL方法相关的脉冲位置序列。一旦调制指数增加到第二预定值Mi_high之上,控制器32就使用与CNV方法相关的脉冲位置序列。由Mi_mid和Mi_high提供的可以具有一些与此有关的滞后的转变点或区域可以被确定并且被存储在查找表中供系统控制器使用。这些由Mi_mid和Mi_high提供的转变点也可以是依赖于具体运行条件(例如电流)的变量或可以是用于已知系统的常量。
通过选择PWM脉冲位置排序方法在AC电动机的运行范围上改变PWM脉冲位置排序方法来使电流采样误差最小并且改善测量电流精度。AC电动机的转矩精度也被改善,并且转矩误差通常被改善,特别是在轻负载条件下。另外,通过改变PWM脉冲位置排序方法来使电流采样误差最小,系统对制造容差的灵敏度减小。
图14是根据示范性实施例的用来控制AC电动机的方法100的流程图。具体地说,图14详述用来确定使驱动AC电动机的电压源逆变器的电流采样误差最小的合适的PWM脉冲排序方法的过程。参考图1和14,电压源逆变器的调制指数(Mi)被确定,如步骤105所示。例如,控制器32可以监控或确定AC电动机12的运行期间逆变器电路30的调制指数(Mi)。第一和第二预定调制指数(Mi_mid和Mi_high)可以根据多种运行条件(例如电流)产生并且显示从一个PWM脉冲排序方法到另一个的转变点或区域以减小电流采样误差。这些调制指数(Mi_mid和Mi_high)可以存储在控制器32中的查找表中。PWM脉冲排序方法优选包括CAV、RPL、和CNV方法。
确定是否Mi<Mi_mid,如步骤110所示。如果Mi<Mi_mid,则使用CAV排序方法,如步骤115所示。如果调制指数(Mi)不小于第一预定调制指数(Mi_mid),则确定是否Mi_mid≤Mi≤Mi_high,如步骤120所示。如果Mi_mid≤Mi≤Mi_high,则使用RPL排序方法,如步骤125所示。如果调制指数(Mi)大于第二预定调制指数(Mi_high),则使用CNV方法,如步骤130所示。根据选择的脉冲排序方法提供电压给AC电动机,如步骤135所示。
虽然在前面的详细描述中已经介绍了至少一个示范性实施例,应当理解的是存在多个变化。也应当理解的是,示范性实施例仅仅是实例,并且并不旨在以任何方式限制本发明的范围、适用性、或配置。相反,前面的详细描述将给本领域技术人员提供用来实施示范性实施例的指导说明。应当理解的是,在不脱离所附权利要求及其法律等效所阐述的本发明的范围的情况下,可以在元件的功能和设置方面进行多种改变。
Claims (20)
1.一种用于通过逆变器控制交流(AC)电动机的方法,包括:
根据逆变器的调制指数(Mi)选择脉冲排序方法;以及
根据脉冲排序方法提供电压给AC电动机。
2.根据权利要求1的方法,其中选择步骤包括根据调制指数(Mi)选择脉冲排序方法以使逆变器的电流采样误差最小。
3.根据权利要求1的方法,其中选择步骤包括从包括中心有效向量(CAV)排序方法、规则正逻辑(RPL)排序方法、和中心零向量(CNV)排序方法的组中选择脉冲排序方法。
4.根据权利要求3的方法,其中选择步骤进一步包括:
如果Mi<第一调制指数(Mi_mid)则选择CAV排序方法;
如果Mi_mid≤Mi≤第二调制指数(Mi_high)则选择RPL排序方法,其中Mi_mid<Mi_high;以及
如果Mi>Mi_high则选择CNV排序方法。
5.根据权利要求1的方法,其中逆变器具有电流采样误差、第一预定调制指数(Mi_mid)、和第二预定调制指数(Mi_high),Mi_mid<Mi_high,Mi_mid指示第一转变以使电流采样误差最小,Mi_high指示第二转变以使电流采样误差最小;并且
其中选择步骤包括比较Mi与Mi_mid和Mi_high。
6.根据权利要求1的方法,进一步包括根据脉冲排序方法给逆变器提供不连续脉冲宽度调制(DPWM)信号。
7.根据权利要求6的方法,其中逆变器包括包含第一、第二、和第三对串联连接的开关的电路,其中所述第一、第二、和第三对开关相对于电源彼此并联连接;并且
其中提供步骤包括响应于DPWM信号控制所述第一、第二、和第三对开关。
8.一种用来控制AC电动机的系统,所述系统包括:
被配置为耦合到AC电动机的逆变器,所述逆变器具有调制指数(Mi)并且包括开关网络,所述开关网络被配置为响应于信号提供电压给AC电动机,所述电压驱动AC电动机;以及
耦合到逆变器的控制器,所述控制器被配置为根据调制指数(Mi)选择脉冲排序方法并且被进一步配置为根据脉冲排序方法产生信号。
9.根据权利要求8的系统,其中控制器被进一步配置为:
确定逆变器的电流采样误差;以及
选择脉冲排序方法以使电流采样误差最小。
10.根据权利要求9的系统,其中控制器被进一步配置为根据Mi与第一预定调制指数(Mi_mid)和第二预定调制指数(Mi_high)中的至少一个的比较选择脉冲排序方法,Mi_mid指示第一转变以使电流采样误差最小,Mi_high指示第二转变以使电流采样误差最小。
11.根据权利要求9的系统,其中所述信号是PWM信号,并且其中电流采样误差以由PWM信号得到的谐波通量为基础。
12.根据权利要求8的系统,其中控制器被进一步配置为:
如果Mi<第一调制指数(Mi_mid)则选择中心有效向量(CAV)排序方法;
如果Mi_mid≤Mi≤第二调制指数(Mi_high)则选择规则正逻辑(RPL)排序方法,其中Mi_mid<Mi_high;以及
如果Mi>Mi_high则选择中心零向量(CNV)排序方法。
13.根据权利要求8的系统,其中控制器被进一步配置为从包括CAV排序方法、RPL排序方法、和CNV排序方法的组中选择脉冲排序方法。
14.根据权利要求8的系统,其中所述信号是不连续脉冲宽度调制(DPWM)信号。
15.根据权利要求8的系统,其中开关网络包括第一、第二、和第三对串联耦合的开关,其中所述第一、第二、和第三对开关相对于电源彼此并联连接。
16.一种用来控制AC电动机的电压源逆变器系统,所述电压源逆变器系统被配置为利用调制指数(Mi)运行,所述电压源逆变器系统包括:
包含第一、第二、和第三对开关的开关网络,其中所述第一、第二和第三对开关彼此并联耦合并且被配置为相对于电源并联耦合,所述开关网络被配置为响应于信号产生电压,所述电压驱动AC电动机;以及
耦合到所述开关网络的控制器,所述控制器被配置为根据调制指数(Mi)选择脉冲排序方法并且被进一步配置为根据脉冲排序方法产生信号,并且其中脉冲排序方法在一时刻使第一、第二、和第三对开关中的仅仅一个开关闭合。
17.根据权利要求16的电压源逆变器系统,其中电压源逆变器系统具有电流采样误差;并且其中控制器被配置为选择脉冲排序方法以使电流采样误差最小。
18.根据权利要求16的电压源逆变器系统,其中控制器被进一步配置为从包括中心有效向量(CAV)排序方法、规则正逻辑(RPL)排序方法、和中心零向量(CNV)排序方法的组中选择脉冲排序方法。
19.根据权利要求16的电压源逆变器系统,其中控制器被进一步配置为:
如果Mi<第一调制指数(Mi_mid)则选择CAV排序方法;
如果Mi_mid≤Mi≤第二调制指数(Mi_high)则选择RPL排序方法,其中Mi_mid<Mi_high;以及
如果Mi>Mi_high则选择CNV排序方法。
20.根据权利要求19的电压源逆变器系统,其中电压源逆变器系统具有电流采样误差;并且其中Mi_mid指示第一转变以使电流采样误差最小,Mi_high指示第二转变以使电流采样误差最小。
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US11/736,687 US7723946B2 (en) | 2007-04-18 | 2007-04-18 | Method and system for pulse position scheduling in electric drives |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102611340A (zh) * | 2011-01-03 | 2012-07-25 | 通用电气公司 | 用于功率转换的方法和系统 |
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Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2009057741A1 (ja) * | 2007-11-01 | 2009-05-07 | Aisin Aw Co., Ltd. | 電動機制御装置,駆動装置およびハイブリッド駆動装置 |
DE102008040144A1 (de) * | 2008-07-03 | 2010-01-07 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung einer Raumzeigerpulsweitenmodulation |
US8269434B2 (en) * | 2008-09-23 | 2012-09-18 | GM Global Technology Operations LLC | Electrical system using phase-shifted carrier signals and related operating methods |
US20110089883A1 (en) * | 2009-10-21 | 2011-04-21 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Motor phase winding fault detection method and apparatus |
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DE102012210663A1 (de) * | 2012-06-22 | 2013-12-24 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern eines Wechselrichters |
DE102012210641A1 (de) * | 2012-06-22 | 2013-12-24 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern eines Wechselrichters |
DE102012210644A1 (de) * | 2012-06-22 | 2013-12-24 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern eines Wechselrichters mittels Raumzeigermodulation |
US9099954B2 (en) * | 2013-07-25 | 2015-08-04 | Caterpillar Inc. | Enforced zero voltage loop |
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DE102015203816A1 (de) * | 2015-03-04 | 2016-09-08 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Ansteuerverfahrens eines Wechselrichters |
DE102015214961A1 (de) * | 2015-08-05 | 2017-02-09 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Verfahren zum zeitdiskreten Regeln eines elektronisch kommutierten Elektromotors |
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US10236808B2 (en) * | 2016-08-25 | 2019-03-19 | Analog Devices, Inc. | Systems and methods for determining motor parameters |
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DE102018204975A1 (de) * | 2018-04-03 | 2019-10-10 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Antriebssteuerung für einen Drehstrommotor |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5736825A (en) * | 1996-06-25 | 1998-04-07 | Allen-Bradley Company, Inc. | Method and apparatus for linearizing pulse width modulation by modifying command voltges |
US5706186A (en) * | 1996-09-23 | 1998-01-06 | Allen-Bradley Company, Inc. | Hybrid pulse width modulation method and apparatus |
US6023417A (en) * | 1998-02-20 | 2000-02-08 | Allen-Bradley Company, Llc | Generalized discontinuous pulse width modulator |
US6819078B2 (en) * | 2002-10-15 | 2004-11-16 | International Rectifier Corporation | Space vector PWM modulator for permanent magnet motor drive |
US7190143B2 (en) * | 2005-05-27 | 2007-03-13 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Pulse width modulation (PWM) rectifier with variable switching frequency |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102611340A (zh) * | 2011-01-03 | 2012-07-25 | 通用电气公司 | 用于功率转换的方法和系统 |
CN102611340B (zh) * | 2011-01-03 | 2016-08-24 | 通用电气公司 | 用于功率转换的方法和系统 |
CN111587529A (zh) * | 2018-01-11 | 2020-08-25 | Abb瑞士股份有限公司 | 基于脉宽调制开关模式的转换器的模型预测控制 |
CN111587529B (zh) * | 2018-01-11 | 2024-02-23 | Abb瑞士股份有限公司 | 基于脉宽调制开关模式的转换器的模型预测控制 |
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