CN114144973A - 六相电机的灵活控制 - Google Patents

六相电机的灵活控制 Download PDF

Info

Publication number
CN114144973A
CN114144973A CN202080052599.7A CN202080052599A CN114144973A CN 114144973 A CN114144973 A CN 114144973A CN 202080052599 A CN202080052599 A CN 202080052599A CN 114144973 A CN114144973 A CN 114144973A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase
controller
fault
control method
motors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080052599.7A
Other languages
English (en)
Inventor
A·阿拉法特
B·K·帕尔默
D·S·穆尔西-贝勒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cummins Inc
Original Assignee
Cummins Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cummins Inc filed Critical Cummins Inc
Publication of CN114144973A publication Critical patent/CN114144973A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/0243—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being a broken phase
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/50—Vector control arrangements or methods not otherwise provided for in H02P21/00- H02P21/36
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/16—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the circuit arrangement or by the kind of wiring
    • H02P25/22—Multiple windings; Windings for more than three phases
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/028—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the motor continuing operation despite the fault condition, e.g. eliminating, compensating for or remedying the fault

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

一种控制多相电机的方法，所述方法包括以下步骤：实现用于控制六相电机的运行的第一控制方法，该六相电机被配置为两个三相电机的组合。所述方法还包括以下步骤：确定六相电机中是否存在故障。所述方法包括以下步骤：响应于确定六相电机中存在故障，实现用于控制六相电机的运行的不同的第二控制方法。

Description

六相电机的灵活控制
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年8月22日提交的并且题为“FLEXIBLE CONTROL FOR A SIX-PHASE MACHINE”的美国临时专利申请No.62/890,282的优先权，其全部公开通过引用而明确地并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及多相电机，并且更特别地，涉及应用不同的控制策略以使六相电机在健康的状况和有故障的状况下运行。
背景技术
多相电机被用于包括电动车辆的多种应用中。例如，电动车辆的驱动系统通常包括由直流(DC)电源(例如，主电池)驱动的交流(AC)电动机。AC电动机是经由功率逆变器联接至DC电源的，该功率逆变器执行开关功能以将DC功率转换成AC功率。多相电机的一个示例是六相AC电机。六相AC电机的性能在健康的状况和有故障的状况下可以发生极大改变。因此，仍然需要开发具有故障处理能力的最佳控制策略来使六相AC电机运行。
发明内容
根据一个实施方式，本公开提供了一种由控制器应用不同控制策略来使被配置为两个三相电机的组合的六相电机运行的方法。所述方法包括以下步骤：实现用于控制六相电机的运行的第一控制方法。所述方法还包括以下步骤：确定六相电机中是否存在故障。响应于确定六相电机中存在故障，所述方法包括以下步骤：实现用于控制六相电机的运行的不同第二控制方法。
在另一方面，第一控制方法是控制六相电机的全部六个相的六相控制技术，并且第二控制方法是单独地控制所述两个三相电机中的各个三相电机的三相控制技术。
在另一方面，所述方法包括以下步骤：确定所述两个三相电机中的哪一个三相电机正在经历故障。为此，所述三相电机中的正在经历故障的一个三相电机被禁用，以及向所述三相电机中的未经历故障的剩余三相电机应用第二控制方法。由于所述两个三相电机是以它们的相应绕组按相值移位的相移方式运行的，因此实现第二控制方法必需引用新的相值，使得所述三相电机中未经历故障的所述剩余三相电机以与故障发生之前相同的相移方式运行。
根据另一实施方式，本公开提供了一种控制器，该控制器包括处理器和存储器。该存储器包括指令，该指令在由处理器执行时使控制器实现用于控制六相电机的运行的第一控制方法。六相电机被配置为两个三相电机的组合。该处理器还使控制器：确定六相电机中是否存在故障。响应于确定六相电机中存在故障，该处理器使控制器实现用于控制六相电机的运行的不同第二控制方法。
在另一方面，第一控制方法是控制六相电机的全部六个相的六相控制技术，并且第二控制方法是单独地控制所述两个三相电机中的各个三相电机的三相控制技术。
在另一方面，该处理器使控制器确定所述两个三相电机中的哪一个三相电机正在经历故障。为此，所述三相电机中的正在经历故障的一个三相电机被禁用，以及向所述三相电机中的未经历故障的剩余三相电机应用第二控制方法。由于所述两个三相电机是以它们的相应绕组按相值移位的相移方式运行的，因此实现第二控制方法必需引用新的相值，使得所述三相电机中未经历故障的所述剩余三相电机以与故障发生之前相同的相移方式运行。
根据又一实施方式，本公开提供了一种系统，该系统包括：六相电机以及被联接至该六相电机的控制器。六相电机被配置为两个三相电机的组合。该控制器被配置成实现用于控制六相电机的运行的第一控制方法。该控制器还被配置成确定六相电机中是否存在故障。响应于确定六相电机中存在故障，该控制器被配置成实现用于控制六相电机的运行的不同第二控制方法。
在另一方面，第一控制方法是控制六相电机的全部六个相的六相控制技术，并且第二控制方法是单独地控制所述两个三相电机中的各个三相电机的三相控制技术。
在另一方面，该控制器还被配置成确定所述两个三相电机中的哪一个三相电机正在经历故障。为此，所述三相电机中的正在经历故障的一个三相电机被禁用，以及向所述三相电机中的未经历故障的剩余三相电机应用第二控制方法。由于所述两个三相电机是以它们的相应绕组按相值移位的相移方式运行的，因此实现第二控制方法必需引用新的相值，使得所述三相电机中未经历故障的所述剩余三相电机以与故障发生之前相同的相移方式运行。
附图说明
通过参照下面结合附图对本发明实施方式的描述，本公开的上述和其它特征和优点以及获得它们的方式将变得更清楚并且本发明本身将更好理解，在附图中：
图1是例示六相电机系统的框图；
图2至图3是例示用于使图1的六相电机系统运行的控制方法的实现的图形；以及
图4是例示用于使图1的六相电机系统运行的方法的流程图。
贯穿这几个视图，对应的标号指示对应的部分。本文所阐述的范例例示了本公开的示例性实施方式，并且这些范例不应被解释为以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
出于促进理解本公开的原理的目的，现在对下面描述的附图中所示的实施方式进行说明。本文所公开的示例性实施方式并非旨在排它的或将本公开限制为下列详细描述中所公开的精确形式。相反地，选择并描述这些示例性实施方式，使得本领域其它技术人员可以利用它们的教导。
术语“联接”，“联接的”及其变体被用于包括两个或更多个组件直接物理接触的排布结构和两个或更多个组件彼此不直接接触(例如，这些组件经由至少第三组件“联接”)，但仍然彼此协作或交互的排布结构两者。
贯穿本公开并且在权利要求书中，诸如第一和第二的数字术语被用于引用各种组件或特征。这种使用并不旨在指示这些组件或特征的排序。相反地，使用数字术语来帮助读者标识被引用的组件或特征，并且不应被狭义地解释为提供组件或特征的特定次序。
本领域普通技术人员将认识到，所提供的实施方式可以按硬件、软件、固件和/或其组合来实现。根据实施方式的编程代码可以采用任何可行的编程语言来实现，诸如C、C++、HTML、XTML、JAVA或任何其它可行的高级编程语言、或者高级编程语言与低级编程语言的组合。
现在参照图1，示出了六相电机系统100的框图，该六相电机系统包括六相AC电机102、六相逆变器104、电流调节器106、以及控制器108。如本文所使用的，术语“AC电机”指的是将电能转换成机械能或者将机械能转换成电能的AC供电装置。可以将AC电机分类成同步AC电机和异步AC电机。同步AC电机可以包括永磁电机和磁阻电机。在一个实施方式中，六相AC电机102是被用于在电动车辆中提供转矩的六相非对称内部永磁体同步AC电动机。然而，应意识到，在其它应用的背景下，所公开的实施方式可以涉及其它类型的多相电机。
六相AC电机102具有六个绕组102A至102F，其中，各个绕组皆与六相AC电机102的相应相A至F相关联。绕组102A至102C在第一中性连接110处联接在一起，而绕组102D至102F在第二中性连接112处联接在一起。将第一中性连接110和第二中性连接112进行电隔离，使六相AC电机102本质上不对称。利用这种配置，将六相AC电机102安装得像两个单独的三相电机。即，绕组102A至102C包括所述三相电机中的第一个三相电机，而绕组102D至102F包括所述三相电机中的第二个三相电机。两组绕组按相值彼此移位(例如，在空间上)以改善转矩性能。
绕组102A至102F表示六相AC电机102的定子。为了容易例示，没有示出六相AC电机102的定子和其它组件(例如，转子、轴等)。通常，将转子安装至轴，并且转子是通过气隙与定子分离开的。当被用作电动机时，定子利用电能使转子旋转，从而使轴旋转以提供机械能。另一方面，当被用作发电机时，通过外部机械力使轴旋转，这使转子旋转，从而使定子产生电能。
六相逆变器104尤其包括开关装置(例如，晶体管、二极管等)，以恰当地开关DC电压并向六相AC电机102的绕组102A至102F提供激励，如本领域技术人员已知的。具体地，六相逆变器104向相应的绕组102A至102F提供定子电流(IA至IF)114A至114F。在一个示例中，六相逆变器104是脉宽调制逆变器。
电流调节器106包括电流控制模块106A和106B。电流控制模块106A接收绕组102A至102C的参考电流(Id1q1ref)116，以及电流控制模块106B接收绕组102D至102F的参考电流(Id2q2ref)118。参考电流116、118处于同步(或旋转)参考系中，并因此包括直轴(d轴)分量、正交轴(q轴)分量以及零序分量。参考电流116、118是将使六相AC电机102以希望旋转速度生成希望转矩的命令信号。参考电流信号的使用是本领域技术人员已知的。
电流控制模块106A、106B还分别从绕组102A至102C以及102D至102F接收反馈电流(Id1q1m)120和(Id2q2m)122。反馈电流120、122是已经被转换成同步参考系中的d轴分量、q轴分量以及零序分量的所测得的定子电流114A至114F。这种转换的过程是本领域技术人员已知的。
通过使用参考电流116、118以及反馈电流120、122，电流控制模块106A、106B以同步参考系来生成绕组的参考电压。即，绕组102A至102C的参考电压(Vd1q1)124，以及绕组102D至102F的参考电压(Vd2q2)126。该电流到电压转换的过程可以通过任何合适的装置来执行，诸如使用比例积分(PI)控制器。虽然图1将电流控制模块106A、106B示为单独的模块，但是在其它实施方式中，可以将流控制模块106A、106B实现为控制调节器106中的单个单元。在一些实现中，控制调节器106可以是控制器108的一部分。
控制器108接收参考电压124、126(例如，来自电流调节器106)、转子/轴位置(θr)128(例如，基于来自六相AC电机102的所测得的或估计的信息)、以及DC电压输入(VDC)130(例如，来自电池)。使用这些输入，控制器108以静止参考系来生成控制电压(VA至VF)132A至132F，然后发送该控制电压，以控制六相逆变器104的开关操作，从而控制向绕组102A至102F提供的输出(例如，114A至114F)。同步到静止转换的过程是本领域技术人员已知的。
控制器108包括故障检测单元或模块134，该故障检测单元或模块接收与六相逆变器104和/或六相AC电机102相关联的信息以确定故障。例如，故障检测模块134可以从传感器(例如，电流传感器)接收以下信息：该信息指示由六相逆变器104向绕组102A至102F提供的电流的各种特性(例如，幅度测量结果、均方根测量结果等)。作为另一示例，故障检测模块134可以从传感器接收指示绕组102A至102F的状况的信息。故障检测模块134然后对所接收到的信息进行处理，并确定关于六相AC电机102中的一个或更多个相(例如，相A至F)是否已经出现故障或失效状况。虽然图1将故障检测模块134示出为控制器108的一部分，但是在其它实施方式中，故障检测模块134可以是以通信方式联接至控制器108的单独单元。
在一个示例中，当在六相AC电机102中的绕组与将该绕组连接至六相逆变器104的端子之间检测到开路状况时，故障检测模块134确定该六相AC电机102的相中的故障。开路状况可能是由于诸如物理断开连接(例如，断线)和/或绕组损坏的因素而发生的。在另一示例中，当与六相逆变器104中的一个相相关联的一个或更多个开关装置被关掉或者正在以有故障方式运行时，故障检测模块134确定该相中的故障。这可能是由于诸如电子电路中的失效或失灵的因素导致的。一旦故障检测模块134确定了故障，该故障检测模块134就生成指示该故障的信息。该信息可以指示造成故障的故障状况和/或哪个(哪些)相当前正在经历故障。在一些实现中，故障检测模块134向输出单元(例如，显示器、指示灯、扬声器等)提供故障信号，以向观察者(例如，电动车辆的操作者)指示所检测到的故障。
控制器108还包括具有指令的非暂时性存储器136，响应于通过处理器138执行，该指令使处理器138执行如上所述的控制器108和/或故障检测模块134的功能。非暂时性存储器136、处理器138以及控制器108不特别受限制，并且例如可以是物理上分离的。
在一些实施方式中，控制器108可以形成处理子系统的一部分，该处理子系统包括具有存储器、处理以及通信硬件的一个或更多个计算装置。控制器108可以是单个装置或分布式装置，并且控制器108的功能可以由硬件和/或作为非暂时性计算机可读存储介质(如非暂时性存储器)上的计算机指令来执行。
在一些实施方式中，控制器108包括功能上执行控制器108的操作的一个或更多个解释器、确定器、评估器、调节器、和/或处理器。解释器、确定器、评估器、调节器以及处理器可以实现在硬件中和/或实现为非暂时性计算机可读存储介质上的计算机指令，并且可以跨各种硬件或基于计算机的组件分布。
图1中的将六相AC电机102配置为两个三相电机具有一些固有的优点。例如，在正常或健康的状况下，所述两个三相电机可以作为整体一起运转。然而，当所述三相电机中的一个三相电机发生故障时，其中另一个三相电机仍然能够运转。由于六相AC电机102的性能在健康的状况和有故障的状况下可能不同，因此控制器108实现不同的控制策略或方法以针对各种状况来使六相AC电机102运行。
在健康的状况下，控制器108实现第一控制方法，该第一控制方法被优化用于控制六相AC电机102的全部六个相。在一个示例中，六相AC电机102的全部相均被投影(projected)，以确定供在矢量控制下使用的d轴(通量)分量和q轴(转矩)分量。图2示出了例示了第一控制方法的实现的图形200，其中，执行通量/转矩变换，以使仅使用一对d-q分量202、204来控制通量和转矩。
第一控制方法具有几个优点。首先，对准所有相中的电流/电压的基本d轴分量。第二，仅使用一个同步或旋转参考系来承载所有能量。第三，在电流/电压的基波分量与谐波分量之间没有互耦合，这导致较低的电流和转矩波动。第四，可以将附加的谐波分量(例如，三次谐波d轴电流、三次谐波q轴分量等)用于更先进的转矩控制。在一些实施方式中，第一控制方法继承了谐波控制技术和用于高级转矩波动最小化的基本控制技术。
在将六相AC电机102运行为两个三相电机方面，使各个三相电机的相应绕组(例如，102A至102C以及102D至102F)按某个相值相移，以获得更好的转矩性能。在一个示例中，使绕组102A至102C以及102D至102F移位30度。为了解决相移，控制器108通过使用中间参考(mid referencing)在0度(或-15度)处生成用于绕组102A至102C的控制电压(VA至VC)132A至132C。类似地，控制器108通过使用中间参考在30度(或15度)处生成用于绕组102D至102F的控制电压(VD至VF)132D至132F。
在有故障的状况下(即，当所述三相电机中的一个三相电机因故障而不能再利用时)，第一控制方法不再适合。这样，控制器108实现第二控制方法，该第二控制方法单独地控制所述两个三相电机中的各个三相电机。图3示出了例示第二控制方法的实现的图形300，其中，执行通量/转矩变换，以使使用两对d-q分量302至304和306至308来单独地控制所述两个三相电机中的各个三相电机的通量和转矩。对于第二控制方法，分量302至308中的各个分量皆是单独控制的。这允许单独的三相容错控制。在一些实施方式中，可以将第二控制方法用于操作六相AC电机102。例如，当存在阻止部署第一控制方法的软件问题时，控制器108可以应用第二控制方法来操作六相AC电机102作为部分三相电机。
现在参照图4，示出了用于控制六相电机(例如，102)的方法400。可以由控制器(例如，108)执行方法400。在框402处，控制器实现用于控制六相电机的运行的第一控制方法，该六相电机被配置为两个三相电机的组合。参照图1，可以将绕组102A至102C与所述三相电机中的一个三相电机相关联，同时可以将绕组102D至102F与所述三相电机中的另一个三相电机相关联。在一个示例中，第一控制方法是控制六相电机的全部六个相的六相控制技术。
在框404处，控制器确定六相电机中是否存在故障。控制器包括故障检测模块(例如，134)或者可以与该故障检测模块进行通信，以确定正在造成故障的故障状况(例如，开路故障状况)。控制器可以生成指示故障状况的信号。在一个示例中，确定故障必需控制器确定所述两个三相电机中的哪一个三相电机正在经历故障。
在框406处，响应于确定六相电机中存在故障，控制器实现用于控制六相电机的运行的不同第二控制方法。在一个示例中，第二控制方法是单独地控制所述两个三相电机中的各个三相电机的三相控制技术。当实现第二控制方法时，控制器禁用所述两个三相电机中的正在经历故障的一个三相电机，以及向所述两个三相电机中的未经历故障的剩余三相电机应用第二控制方法。
使所述两个三相电机以所述两个三相电机的相应绕组(例如，102A至102C以及102D至102F)按相值移位的相移方式来运行。这样，当实现第二控制方法时，控制器参考新的相值，使得所述两个三相电机中未经历故障的所述剩余三相电机仍然以与故障发生之前相同的相移方式运行。
如本文所描述的，控制器108提供了一种用于在健康的状况和有故障的状况下使六相AC电机102运行的灵活控制技术。在六相交流电机102是健康的时，控制器108实现第一控制方法以优化来自所有六个相的性能。在六相AC电机102变得有故障时，控制器108实现第二控制方法以实现单独的三相控制。以这种方式，灵活控制技术使驱动性能最大化，同时实现容错能力。这使得六相AC电机102能够在诸如电动车辆和航空航天工业的多种应用中更可靠使用。
虽然已经将本发明描述为具有示例性设计，但在本公开的精神和范围内，可以进一步修改本发明。因此，本申请旨在涵盖利用其一般原理的本发明的任何变化、用途、以及改变。而且，本申请旨在覆盖本公开的这些偏离，这些偏离属于本发明所属领域的已知或惯常实践，并且落入所附权利要求书的限制内。
而且，本文所包含的各个图中示出的连接线旨在表示各个要素之间的示例性功能关系和/或物理联接。应注意到，在实践系统中可以存在许多另选或附加功能关系或物理连接。然而，益处、优点、问题的解决方案以及可以得到任何益处、优点或解决方案出现或变得更显著的任何要素不被视为关键的、必需的或基本的特征或要素。因此，所述范围不通过除了所附权利要求以外其它任何事物来限制，其中，除非明确地这样规定，否则按单数对要素的引用并非意指“一个且仅一个”，而是意指“一个或更多个”。
此外，在权利要求中使用类似于“A、B或C中的至少一个”的短语的情况下，旨在将该短语解释为意指在实施方式可以存在单独A，在实施方式可以存在单独B，在实施方式可以存在单独C，或者在单个实施方式中可以存在要素A、B或C的任何组合；例如，A和B、A和C、B和C、或者A和B和C。
本文提供了系统、方法以及装置。在本文的详细描述中，对“一个实施方式”、“一实施方式”、“示例实施方式”等的引用表示所描述的实施方式可以包括特定特征、结构或特性，但每一个实施方式可能不一定包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语不一定是指同一实施方式。而且，当一特定特征、结构、或特性结合一实施方式描述时，所表达的是，其处于本领域技术人员的认知内，以结合无论是否明确描述的其它实施方式来实现具有本公开益处的这种特征、结构、或特性。在阅读本描述之后，相关领域技术人员应当明白，如何在另选实施方式中实现本公开。
而且，无论是否在权利要求中明确地陈述要素、组件或方法步骤，本公开中的要素、组件或方法步骤都不旨在专用于公众。如本文所使用的，术语“包括”、“包含”或其任何其它变型旨在覆盖非排它性的包含，使得包括要素列表的处理、方法、物品或设备不是仅包括那些要素，而是可以包括未明确列出的或者这种处理、方法、物品或设备固有的其它要素。

Claims (20)

1.一种方法，所述方法包括以下步骤：
由控制器实现用于控制六相电机的运行的第一控制方法，其中，所述六相电机被配置为两个三相电机的组合；
由所述控制器确定所述六相电机中是否存在故障；
响应于确定所述六相电机中存在故障，由所述控制器实现用于控制所述六相电机的运行的不同的第二控制方法。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一控制方法是控制所述六相电机的全部六个相的六相控制技术。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二控制方法是单独地控制所述两个三相电机中的各个三相电机的三相控制技术。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，确定是否存在故障的步骤包括：确定所述两个三相电机中的哪一个三相电机正在经历故障。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，实现所述第二控制方法的步骤包括：禁用所述两个三相电机中的正在经历故障的一个三相电机，以及向所述两个三相电机中的未经历故障的剩余三相电机应用所述第二控制方法。
6.根据权利要求5所述的方法，所述方法还包括以下步骤：使所述两个三相电机在所述两个三相电机的绕组按相值移位的相移条件下运行。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，实现所述第二控制方法的步骤包括：参考新的相值，使得所述两个三相电机中的所述剩余三相电机在与故障发生之前相同的相移条件下运行。
8.一种控制器，所述控制器包括：
处理器；以及
存储器，所述存储器包括指令，所述指令在由所述处理器执行时，使所述控制器：
实现用于控制六相电机的运行的第一控制方法，其中，所述六相电机被配置为两个三相电机的组合；
确定所述六相电机中是否存在故障；
响应于确定所述六相电机中存在故障，实现用于控制所述六相电机的运行的不同的第二控制方法。
9.根据权利要求8所述的控制器，其中，所述第一控制方法是控制所述六相电机的全部六个相的六相控制技术。
10.根据权利要求8所述的控制器，其中，所述第二控制方法是单独地控制所述两个三相电机中的各个三相电机的三相控制技术。
11.根据权利要求8所述的控制器，其中，在由所述处理器执行时使所述控制器确定是否存在故障的所述指令还使所述控制器确定所述两个三相电机中的哪一个三相电机正在经历故障。
12.根据权利要求11所述的控制器，其中，在由所述处理器执行时使所述控制器实现所述第二控制方法的所述指令还使所述控制器禁用所述两个三相电机中的正在经历故障的一个三相电机，以及向所述两个三相电机中的未经历故障的剩余三相电机应用所述第二控制方法。
13.根据权利要求12所述的控制器，其中，所述指令在由所述处理器执行时还使得所述控制器使所述两个三相电机在所述两个三相电机的绕组按相值移位的相移条件下运行。
14.根据权利要求13所述的控制器，其中，在由所述处理器执行时使所述控制器实现所述第二控制方法的所述指令还使所述控制器参考新的相值，使得所述两个三相电机中的所述剩余三相电机在与故障发生之前相同的相移条件下运行。
15.一种系统，所述系统包括：
六相电机，所述六相电机被配置为两个三相电机的组合；以及
控制器，所述控制器联接至所述六相电机，所述控制器被配置成：
实现用于控制所述六相电机的运行的第一控制方法；
确定所述六相电机中是否存在故障；以及
响应于确定所述六相电机中存在故障，实现用于控制所述六相电机的运行的不同的第二控制方法。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述第一控制方法是控制所述六相电机的全部六个相的六相控制技术，并且所述第二控制方法是单独地控制所述两个三相电机中的各个三相电机的三相控制技术。
17.根据权利要求15所述的系统，其中，所述控制器还被配置成确定所述两个三相电机中的哪一个三相电机正在经历故障。
18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述控制器还被配置成禁用所述两个三相电机中的正在经历故障的一个三相电机，以及向所述两个三相电机中的未经历故障的剩余三相电机应用所述第二控制方法。
19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述控制器被配置成使所述两个三相电机在所述两个三相电机的绕组按相值移位的相移条件下运行。
20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述控制器还被配置成参考新的相值，使得所述两个三相电机中的所述剩余三相电机在与故障发生之前相同的相移条件下运行。
CN202080052599.7A 2019-08-22 2020-08-18 六相电机的灵活控制 Pending CN114144973A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962890282P 2019-08-22 2019-08-22
US62/890,282 2019-08-22
PCT/US2020/046775 WO2021034813A1 (en) 2019-08-22 2020-08-18 Flexible control for a six-phase machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114144973A true CN114144973A (zh) 2022-03-04

Family

ID=74660036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080052599.7A Pending CN114144973A (zh) 2019-08-22 2020-08-18 六相电机的灵活控制

Country Status (4)

Country Link
US (2) US11784596B2 (zh)
EP (1) EP4018543A4 (zh)
CN (1) CN114144973A (zh)
WO (1) WO2021034813A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113581280B (zh) * 2021-08-06 2023-07-21 中汽创智科技有限公司 一种基于六相电机的转向系统控制电路及控制方法
CN115549543A (zh) * 2022-10-24 2022-12-30 江苏大学 一种用于六相永磁电机缺相故障的低振动容错电流计算方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5568034A (en) 1995-03-27 1996-10-22 Alliedsignal Inc. Fault-tolerant variable speed induction motor drive
US7834579B2 (en) 2002-07-31 2010-11-16 Eaton Corporation Low voltage, two-level, six-pulse induction motor controller driving a medium-to-high voltage, three-or-more-level AC drive inverter bridge
US7145268B2 (en) 2002-12-31 2006-12-05 The Boeing Company Fault-tolerant three-level inverter
US6989641B2 (en) 2003-06-02 2006-01-24 General Motors Corporation Methods and apparatus for fault-tolerant control of electric machines
US7277304B2 (en) 2005-09-23 2007-10-02 Gm Global Technology Operations, Inc. Multiple inverter system with single controller and related operating method
CN101667805A (zh) 2009-09-28 2010-03-10 南京航空航天大学 六相永磁容错电机控制系统
JP4831503B2 (ja) * 2009-09-30 2011-12-07 株式会社デンソー 多相回転機の制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
US8283881B2 (en) 2010-03-09 2012-10-09 GM Global Technology Operations LLC Methods, systems and apparatus for synchronous current regulation of a five-phase machine
JP5436592B2 (ja) * 2012-02-07 2014-03-05 三菱電機株式会社 モータ制御装置、モータ制御装置に適用される電流制御方法、およびモータ制御装置を用いた電動パワーステアリング装置
US9160161B2 (en) 2012-05-04 2015-10-13 Eaton Corporation System and method for ground fault detection and protection in adjustable speed drives
JP5590076B2 (ja) 2012-07-04 2014-09-17 株式会社デンソー 多相回転機の制御装置
US9787237B2 (en) 2014-07-11 2017-10-10 The University Of Akron Fault tolerant control system for multi-phase permanent magnet assisted synchronous reluctance motors
US10611400B2 (en) * 2015-11-02 2020-04-07 Mitsubishi Electric Corporation Electric power steering device and method for controlling same
EP3211787A1 (en) 2016-02-23 2017-08-30 ABB Technology Oy Method and apparatus for controlling radial force of rotor in four-pole electric machine
CN108736791B (zh) 2017-04-20 2022-03-29 通用电气公司 车辆及其控制方法及系统
US10541635B2 (en) * 2017-08-30 2020-01-21 Quanten Technologies, Inc. Motor system and control method
EP3514944A1 (en) * 2018-01-18 2019-07-24 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Method and controller controlling an electrical machine with multiple phases and windmill with the controller
DE102019200971A1 (de) * 2018-02-05 2019-08-08 Denso Corporation Lenksteuerungsvorrichtung
DE102018207583A1 (de) * 2018-05-16 2019-11-21 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren, Computerprogrammprodukt und System zum Betreiben einer Asynchronmaschine sowie Asynchronmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
EP4018543A1 (en) 2022-06-29
US11784596B2 (en) 2023-10-10
EP4018543A4 (en) 2023-08-30
US20230412102A1 (en) 2023-12-21
US20220329188A1 (en) 2022-10-13
WO2021034813A1 (en) 2021-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230412102A1 (en) Flexible control for a six-phase machine
US8283881B2 (en) Methods, systems and apparatus for synchronous current regulation of a five-phase machine
US8362732B2 (en) Motor phase winding fault detection method and apparatus
US8593093B2 (en) Electric motor control apparatus
US7944160B2 (en) Redundant DC bus discharge for an electric motor system
KR101622011B1 (ko) 3상 교류 모터 제어 방법 및 장치
WO2004109895A2 (en) Methods and apparatus for fault-tolerant control of electric machines
CN103259481A (zh) 估算永磁体电机的电角速度的方法及系统
EP3163743A1 (en) Motor drive device
Basler et al. Fault-tolerant strategies for double three-phase PMSM used in Electronic Power Steering systems
EP3544174B1 (en) Rotating electric-machine-control apparatus and electric power steering apparatus equipped with said rotating-electric-machine control apparatus
US20110089883A1 (en) Motor phase winding fault detection method and apparatus
US11777437B2 (en) Fault tolerant operations of a six-phase machine
WO2019163341A1 (ja) 制御装置
CN114731114A (zh) 电动机控制装置
EP3167545B1 (en) Automatic identification of the type of motor
Hadef et al. Vector controlled permanent magnet synchronous motor (PMSM) drive with stator turn fault
US20220315098A1 (en) Electric power steering device and method
US11979103B2 (en) Pole switching in multi-phase machines
US12017544B2 (en) Fault tolerant inverter for partial phase loss in multi-phase machines
JP7162194B2 (ja) 回転機制御装置、および、制御方法
JP7347467B2 (ja) インバータの制御装置
WO2022093555A1 (en) Systems and methods for control of multi-phase machines
CN113726242A (zh) 交流旋转电机的控制装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination