DE102007011696A1

DE102007011696A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erhöhung des Drehmomentabtriebs eines AC-Motors bei niedriger Frequenz

Info

Publication number: DE102007011696A1
Application number: DE102007011696A
Authority: DE
Inventors: Brian Torrance Welchko; Steven E. Torrance Schulz; Silva Redondo Beach Hiti
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2006-03-14
Filing date: 2007-03-09
Publication date: 2007-10-11
Also published as: US7218071B1; JP2007252191A; CN101047360B; CN101047360A

Abstract

Es sind Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines AC-Motordrehmomentabtriebs bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte eines Erzeugens eines Stroms auf der Grundlage eines ersten Vergleichs einer Grundabtriebsfrequenz des AC-Motors mit einer vorbestimmten Frequenz und eines zweiten Vergleichs einer Stärke eines befohlenen Stroms mit einem vorbestimmten DC-Strom und eines Versorgens des AC-Motors mit dem Strom.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Steuern von Wechselstrommotoren (AC-Motoren), und betrifft insbesondere eine Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung des Drehmomentabtriebs von sinusförmig gewickelten AC-Motoren.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
AC-Motoren werden in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet, welche Fahrzeuganwendungen wie zum Beispiel eine Traktionssteuerung umfassen. Die bei Fahrzeuganwendungen verwendeten AC-Motoren werden typischerweise so gesteuert (z.B. durch einen Spannungszwischenkreisumrichter), dass die Motorphasenströme sinusförmig sind. Diese AC-Motoren sind allgemein Permanentmagnetmotoren, die entworfen sind, um eine sinusförmige Kurvenform des gegenelektromagnetischen Felds (emf) aufzuweisen. Ein Versorgen des AC-Motors mit einem sinusförmigen Eingangsstrom erzeugt typischerweise das höchste Durchschnittsdrehmoment ohne zusätzliche niederfrequente harmonische Schwingungen, welche eine Ursache von Drehmomentpulsen in den AC-Motoren sein können.
Wenn der AC-Motor bei höheren Frequenzen über einem Grundabtriebszyklus des AC-Motors betrieben wird, werden thermische Belastungen in dem Spannungszwischenkreisumrichter üblicherweise gleichmäßig über das Schaltnetzwerk verteilt (z.B. über die sechs Schalter, die auf einer Transistor-Diodenkombination basieren). Bei niedrigeren Frequenzen einschließlich Stillstand kann die transiente thermische Impedanz dieser Schalter über Zeitspannen auftreten, die kürzer als die Zeitspanne des Grundabtriebszyklus sind. Als ein Ergebnis können die thermischen Belastungen in dem Spannungszwischenkreisumrichter für kurze Zeitspannen ungleichmäßig verteilt sein, und einige Schalter reagieren auf die ungleichmäßige Verteilung mit erhöhten Temperaturen, welche die Strombelastbarkeit solcher Schalter begrenzen. Abhängig von dem Betriebsbereich der Grundabtriebsfrequenzen kann die Ausgangsstromkapazität des Spannungszwischenkreisumrichters bei niedrigen Frequenzen einschließlich Gleichstrom (DC) im Vergleich zu der Ausgangsstromkapazität des Spannungszwischenkreisumrichters, der bei höheren Grundfrequenzen arbeitet, wesentlich verringert sein.
Dementsprechend ist es wünschenswert, ein Verfahren zur Steuerung eines AC-Motordrehmomentabtriebs bei niedrigeren Betriebsfrequenzen zu schaffen. Es ist zusätzlich wünschenswert, einen Spannungszwischenkreisumrichter bereitzustellen, der einen AC-Motor steuert, um einen Drehmomentabtrieb bei niedrigeren Betriebsfrequenzen zu erhöhen. Darüber hinaus werden andere wünschenswerte Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden genauen Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen und dem voranstehenden technischen Gebiet und dem Hintergrund offenbar werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es werden Verfahren und eine Vorrichtung bereitgestellt, um einen AC-Motordrehmomentabtrieb zu steuern. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist ein Verfahren zur Steuerung eines AC-Motors bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte eines Durchführens eines ersten Vergleichs durch Vergleichen einer Grundabtriebsfrequenz des AC-Motors mit einer vorbestimmten Frequenz, eines Durchführens eines zweiten Vergleichs durch Vergleichen einer Stärke eines befohlenen Stroms mit einem vorbestimmten DC, eines Erzeugens eines Motorstroms auf der Grundlage des ersten Vergleichs und des zweiten Vergleichs und eines Bereitstellens des Motorstroms an den AC-Motor.
Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform wird ein Verfahren zur Steuerung eines sinusförmigen AC-Motors bereitgestellt, das die Schritte umfasst, dass eine Grundabtriebsfrequenz des sinusförmigen AC-Motors und eine befohlenen Stromstärke detektiert wird, ein erster Strom mit einer sinusförmigen Kurvenform erzeugt wird, wenn die Grundabtriebsfrequenz größer als eine vorbestimmte Frequenz ist, der erste Strom erzeugt wird, wenn die Grundabtriebsfrequenz kleiner als die vorbestimmte Frequenz und die befohlene Stromstärke kleiner als ein vorbestimmter DC-Strom ist, ein zweiter Strom erzeugt wird, der eine trapezförmige Kurvenform aufweist, wenn die Grundabtriebsfrequenz kleiner als die vorbestimmte Frequenz ist und die befohlene Stromstärke größer als der vorbestimmte DC-Strom ist, und der sinusförmige AC-Motor entweder mit dem ersten Strom oder mit dem zweiten Strom versorgt wird.
Ein Spannungszwischenkreisumrichter zur Steuerung eines Drehmomentabtriebs eines AC-Motors umfasst einen Controller und ein Schaltnetzwerk, das einen mit dem Controller gekoppelten Eingang und einen Ausgang aufweist, der zur Kopplung mit dem AC-Motor eingerichtet ist. Der Controller ist eingerichtet, um eine Grundabtriebsfrequenz des AC-Motors mit einer vorbestimmten Frequenz zu vergleichen, um eine befohlene Stromstärke des Spannungszwischenkreisumrichters mit einem vorbestimmten DC-Strom zu vergleichen, und um ein Signal auf der Grundlage der Grundabtriebsfrequenz und der befohlenen Stromstärke zu übertragen. Das Schaltnetzwerk ist eingerichtet, um einen Strom im Ansprechen auf das Signal zu erzeugen. Bei einer Ausführungsform weist der Strom auf der Grundlage des Signals eine sinusförmige Kurvenform oder eine trapezförmige Kurvenform auf.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung in Verbindung mit den nachfolgenden Zeichnungsfiguren beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und
1 eine schematische Zeichnung eines Spannungszwischenkreisumrichtersystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine schematische Zeichnung des in 1 gezeigten Umrichterschaltkreises ist;
3 eine Phasenstromkurvenform ist, die zur Erläuterung der Arbeitsweise eines AC-Motorsystems nützlich ist;
4 eine Phasenstromkurvenform und eine Kurvenform von Grundbestandteilen des Phasenstroms gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, welche zur Erläuterung der Arbeitsweise des in 1 gezeigten Spannungszwischenkreisumrichters 10 nützlich sind;
5 eine trapezförmige Kurvenform ist, die zur Erläuterung der Kurvenformeigenschaften nützlich ist;
6 eine Phasenstromkurvenform gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist;
7 eine Phasenstromkurvenform gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform ist;
8 eine Phasenstromkurvenform gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform ist; und
9 ein Verfahren zur Steuerung eines Spannungszwischenkreisumrichters gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
BESCHREIBUNG EINER BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Die nachfolgende genaue Beschreibung ist rein beispielhafter Natur und beabsichtigt nicht, die Erfindung oder die Anwendung und Verwendungen der Erfindung zu begrenzen. Darüber hinaus ist nicht beabsichtigt, durch irgendeine explizite oder implizite Theorie, die in dem voranstehenden technischen Gebiet, dem Hintergrund und der Kurzzusammenfassung oder der nachfolgenden genauen Beschreibung dargestellt ist, gebunden zu sein.
Mit Bezug auf 1 ist ein Spannungszwischenkreisumrichtersystem 10 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Spannungszwischenkreisumrichtersystem 10 umfasst einen Controller 32, einen mit dem Controller 32 gekoppelten Umrichterschaltkreis 30 und einen Wechselstrommotor (AC-Motor) 12, der mit dem Umrichterschaltkreis 30 gekoppelt ist. Der Controller 32 weist allgemein einen ersten Eingang, der eingerichtet ist, um ein Pulsweitenmodulationssignal (PWM-Signal) zu empfangen, und einen zweiten Eingang auf, der eingerichtet ist, um eine Grundabtriebsfrequenz des AC-Motors 12 zu empfangen, beispielsweise über eine direkte Rückkopplungsschleife mit dem AC-Motor oder indirekt über den Umrichterschaltkreis 30. Der Controller 32 erzeugt ein Ausgangssignal, das von dem Umrichterschaltkreis 30 empfangen wird, welcher das Ausgangssignal dann in eine modulierte Spannungskurvenform umwandelt, um den AC-Motor 12 zu betreiben. Der AC-Motor 12 ist ein sinusförmig gewickelter AC-Motor (z.B. Permanentmagnet oder Induktion), wie er üblicherweise bei Kraftfahrzeugen (z.B. Traktionsantriebssteuerungssysteme und dergleichen) verwendet wird.
2 stellt den Umrichterschaltkreis 30 von 1 genauer dar. Der Umrichterschaltkreis 30 ist ein mit dem AC-Motor 12 gekoppelter Dreiphasenschaltkreis. Insbesondere umfasst der Umrichterschaltkreis 30 Spannungsquellen (14, 16) und ein Schaltnetzwerk mit einem ersten Eingang, der mit den Spannungsquellen (14, 16) gekoppelt ist, und einem Ausgang, der zur Kopplung mit dem AC-Motor 12 eingerichtet ist. Obwohl die Spannungsquellen (14, 16) als eine verteilte DC-Verbindung mit zwei in Reihe geschalteten Quellen gezeigt ist, kann eine einzige Spannungsquelle verwendet werden.
Das Schaltnetzwerk umfasst drei Paare von seriellen Schaltern mit antiparallelen Dioden (d.h. antiparallel zu jedem Schalter), die jeder der Phasen entsprechen. Jedes der Paare von seriellen Schaltern umfasst einen ersten Schalter (18, 22, 26), der einen ersten Anschluss aufweist, der mit einer positiven Elektrode der Spannungsquelle (14, 16) gekoppelt ist, und einen zweiten Schalter (20, 24, 28), der einen zweiten Anschluss aufweist, der mit einer negativen Elektrode der Spannungsquelle (14, 16) gekoppelt ist, und einen ersten Anschluss aufweist, der jeweils mit einem zweiten Anschluss des ersten Schalters (18, 22, 26) gekoppelt ist.
3 ist eine Phasenstromkurvenform, die zur Erläuterung der Arbeitsweise eines AC-Motorsystems nützlich ist. Ein herkömmlicher Spannungszwischenkreisumrichter, der einen AC-Motor steuert, erzeugt typischerweise drei sinusförmige Phasenströme (i_a, i_b und i_c), von denen jeder eine Amplitude (I_dc) aufweist. Um den AC-Motor bei niedrigeren Grundfrequenzen zu betreiben, werden von dem herkömmlichen Spannungszwischenkreisumrichter typischerweise Ströme mit niedrigeren Amplituden erzeugt, was wiederum eine Drehmomenterzeugung durch den AC-Motor verringert.
4 ist eine Phasenstromkurvenform und eine Kurvenform von Grundbestandteilen des Phasenstroms gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die zur Erläuterung der Arbeitsweise des in 1 gezeigten Spannungszwischenkreisumrichters 10 nützlich sind. Bei dieser beispielhaften Ausführungsform erzeugt der in 1 gezeigte Spannungszwischenkreisumrichter 10 drei trapezförmige Phasenströme (i_a, i_b und i_c), von denen jeder eine Amplitude (I_dc) aufweist. Jeder der trapezförmigen Phasenströme (i_a, i_b und i_c) ist einer Grundkomponente (40, 42 bzw. 44) zugeordnet. Bei einer gegebenen Amplitude (I_dc) der trapezförmigen Phasenströme, welche im Wesentlichen gleich der Amplitude der in
3 gezeigten sinusförmigen Phasenströme ist, ist die Grundkomponente (40, 42, 44) größer als die Amplitude der in 3 gezeigten sinusförmigen Phasenströme. Diese größere Grundkomponente (40, 42 und 44) schafft insgesamt ein Anwachsen des Drehmomentabtriebs von dem AC-Motor bezüglich der DC-Stromgrenze.
Auf 1 und 4 Bezug nehmend ist der Controller 32 eingerichtet, um zu ermitteln, wann die Grundabtriebsfrequenz des AC-Motors 30 kleiner als eine vorbestimmte Schwellenfrequenz ist. Diese vorbestimmte Schwellenfrequenz wird auf der Grundlage einer Vielzahl von Systemvorgaben (z.B. wann die Grundkomponente die Amplitude eines sinusförmigen Eingangsstroms überschreitet) ermittelt und beträgt vorzugsweise etwa 3 Hz, kann aber in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren, wie zum Beispiel einem Modulentwurf, variieren. Die vorbestimmte Schwelle ist in dem Controller 32 für eine Echtzeitabfrage während eines Betriebs des AC-Motors 12 gespeichert. In dem Fall, dass die Grundabtriebsfrequenz des AC-Motors 30 größer als die vorbestimmte Schwellenfrequenz ist, überträgt der Controller 32 ein erstes Signal, das den Umrichterschaltkreis 30 anweist, einen sinusförmigen Dreiphasenstrom auszugeben. In dem Fall, dass die Grundabtriebsfrequenz des AC-Motors 30 kleiner als die vorbestimmte Schwellenfrequenz ist, ermittelt der Controller 32 dann, wann die Amplitude der befohlenen Phasenströme von dem Umrichterschaltkreis 30 größer als die DC-Strombelastbarkeit des Umrichterschaltkreises 30 (z.B. I_dc) ist. In dem Fall, dass die Amplitude der befohlenen Phasenströme von dem Umrichterschaltkreis 30 kleiner als die DC-Strombelastbarkeit des Umrichterschaltkreises 30 ist, fährt der Controller 32 fort, das erste Signal zu übertragen, um den Umrichterschaltkreis 30 zur Ausgabe eines sinusförmigen Dreiphasenstroms zu steuern. In dem Fall, dass die Amplitude der befohlenen Phasenströme von dem Umrichterschaltkreis 30 größer als die DC-Strombelastbarkeit des Umrichterschaltkreises 30 ist, überträgt der Cont roller 32 ein zweites Signal, das den Umrichterschaltkreis 30 anweist, einen trapezförmigen Dreiphasenstrom auszugeben. Zusätzlich kann der Controller 32 die Form des trapezförmigen Dreiphasenstroms ausgestalten, um eine Vielzahl von Systemvorgaben zu erfüllen.
5 ist eine trapezförmige Kurvenform, die zur Erläuterung der Kurvenformeigenschaften nützlich ist. Die trapezförmige Kurvenform ist durch drei Parameter gekennzeichnet: eine Amplitude (I_dc) (z.B. die Amplitude des trapezförmigen Stroms), eine Breite (α₁) der Basis der trapezförmigen Kurvenform und eine Breite (α₂) der Spitze der trapezförmigen Kurvenform. Bei Dreiphasenpermanentmagnet-AC-Motoren ohne eine neutrale Rückleitung beträgt die Summe der Dreiphasenströme gemäß dem Kirchhoffschen Gesetz Null. Daher sind die Werte der Breiten (α₁ und α₂) gegeben als 2n/3 ≤ α1 ≤ π, und α1 + α2 = 4π/3.
6 ist eine Phasenstromkurvenform gemäß einer beispielhaften Ausführungsform, die Untergrenzenphasenströme (i_a, i_b und i_c) (z.B. eine Rechteckkurve) darstellt, wenn α₁ = 2π/3. Auf ähnliche Weise stellt die in 7 gezeigte Phasenstromkurvenform Phasenströme (i_a, i_b und i_c) dar, wenn α₁ = 5π/6, und die in 8 gezeigte Phasenstromkurvenform stellt Obergrenzenphasenströme (i_a, i_b und i_c) dar, wenn α₁ = π.
9 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung eines Spannungszwischenkreisumrichters gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Auf 1 und 9 Bezug nehmend startet das Verfahren bei Schritt 100. Der Controller 32 detektiert bei Schritt 105 die Grundabtriebsfrequenz des AC-Motors 12. Dann ermittelt der Controller 32 bei Schritt 110, ob die Grundabtriebsfrequenz des AC-Motors 12 größer als eine vorbestimmte Frequenz ist. In dem Fall, dass die Grundabtriebsfrequenz des AC-Motors 12 größer als die vorbestimmte Frequenz ist, überträgt der Controller 32 bei Schritt 115 das erste Signal, das den Umrichterschaltkreis 30 anweist, einen sinusförmigen Dreiphasenstrom ("den befohlenen Strom") auszugeben. In den Fall, dass die Grundabtriebsfrequenz des AC-Motors 30 kleiner als die vorbestimmte Schwellenfrequenz ist, ermittelt der Controller 32 dann bei Schritt 120, ob die Amplitude der befohlenen Phasenströme von dem Umrichterschaltkreis 30 größer als die DC-Strombelastbarkeit des Umrichterschaltkreises 30 ist. In dem Fall, dass die Amplitude der befohlenen Phasenströme von dem Umrichterschaltkreis 30 kleiner als die DC-Strombelastbarkeit des Umrichterschaltkreises 30 ist, fährt der Controller 32 bei Schritt 115 fort, das erste Signal zu übertragen, um den Umrichterschaltkreis 30 zur Ausgabe eines sinusförmigen Dreiphasenstroms zu steuern. In dem Fall, dass die Amplitude der befohlenen Phasenströme von dem Umrichterschaltkreis 30 größer als die DC-Strombelastbarkeit des Umrichterschaltkreises 30 ist, überträgt der Controller 32 bei Schritt 125 ein zweites Signal, das den Umrichterschaltkreis 30 zur Ausgabe eines trapezförmigen Dreiphasenstroms steuert. Bei Schritt 130 werden der trapezförmige Dreiphasenstrom und der sinusförmige Dreiphasenstrom durch den Umrichterschaltkreis 30 an den AC-Motor 12 geliefert. Zusätzlich kann der Controller 32 die untere Breite (α₁) und die obere Breite (α₂) der trapezförmigen Kurvenform so wählen, dass 2π/3 ≤ α₁ ≤ n und α₁ + α₂ = 4π/3.
Während mindestens eine beispielhafte Ausführungsform in der voranstehenden genauen Beschreibung dargestellt wurde, ist es einzusehen, dass eine riesige Anzahl von Variationen existiert. Es ist auch einzusehen, dass die beispielhafte Ausführungsform oder die beispielhaften Ausführungs formen nur Beispiele sind und nicht beabsichtigen, den Schutzumfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der Erfindung in irgendeiner Weise zu begrenzen. Die voranstehende genaue Beschreibung stellt Fachleuten eher eine komfortable Anleitung zur Implementierung der beispielhaften Ausführungsform oder der beispielhaften Ausführungsformen zur Verfügung. Es sollte verstanden sein, dass bei der Funktion und Anordnung von Elementen verschiedene Änderungen durchgeführt werden können, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen, wie er in den beigefügten Ansprüchen und deren juristischer Entsprechung offenbart ist.

Claims

Verfahren zur Steuerung eines Wechselstrommotors (AC-Motors), wobei das Verfahren die Schritte umfasst, dass ein erster Vergleich durchgeführt wird, indem eine Grundabtriebsfrequenz des AC-Motors mit einer vorbestimmten Frequenz verglichen wird; ein zweiter Vergleich durchgeführt wird, indem eine Stärke eines befohlenen Stroms mit einem vorbestimmten Gleichstrom (DC-Strom) verglichen wird; ein Motorstrom auf der Grundlage des ersten Vergleichs und des zweiten Vergleichs erzeugt wird; und der AC-Motor mit dem Motorstrom versorgt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Erzeugens ein Steuern eines Spannungszwischenkreisumrichters zur Erzeugung des Stroms umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der vorbestimmte DC-Strom eine DC-Strombelastbarkeit des Spannungszwischenkreisumrichters umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner ein Detektieren der Grundabtriebsfrequenz des AC-Motors umfassend.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Erzeugens ein Erzeugen eines Motorstroms mit einer sinusförmigen Kurvenform umfasst, wenn die Grundabtriebsfrequenz größer als die vorbestimmte Frequenz ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Durchführens des zweiten Vergleichs ein Vergleichen des befohlenen Stroms mit dem vorbestimmten DC-Strom umfasst, wenn die Grundabtriebsfrequenz kleiner als die vorbestimmte Frequenz ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Erzeugens ein Erzeugen eines Motorstroms mit einer sinusförmigen Kurvenform umfasst, wenn die Grundabtriebsfrequenz kleiner als die vorbestimmte Frequenz ist und der befohlene Strom kleiner als der vorbestimmte Gleichstrom (DC-Strom) ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Erzeugens ein Erzeugen eines Motorstroms mit einer trapezförmigen Kurvenform umfasst, wenn die Grundabtriebsfrequenz kleiner als die vorbestimmte Frequenz ist und der befohlene Strom größer als der vorbestimmte DC-Strom ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Erzeugens ein Erzeugen eines Motorstroms mit einer trapezförmigen Kurvenform umfasst, wenn die Grundabtriebsfrequenz kleiner als die vorbestimmte Frequenz ist und der befohlene Strom größer als der vorbestimmte DC-Strom ist, wobei die trapezförmige Kurvenform eine erste Kurvengestalteigenschaft (α₁) und eine zweite Kurvengestalteigenschaft (α₂) aufweist und wobei 2π/3 ≤ α₁ ≤ π und α₁ + α₂ = 4π/3.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Durchführens des ersten Vergleichs ein Vergleichen der Grundabtriebsfrequenz mit einer vorbestimmten Frequenz von etwa 3 Hz umfasst.
Verfahren zur Steuerung eines sinusförmigen AC-Motors, wobei das Verfahren die Schritte umfasst, dass eine Grundabtriebsfrequenz des sinusförmigen AC-Motors und eine befohlene Stromstärke detektiert wird; ein erster Strom, der eine sinusförmige Kurvenform aufweist, erzeugt wird, wenn die Grundabtriebsfrequenz größer als eine vorbestimmte Frequenz ist; der erste Strom erzeugt wird, wenn die Grundabtriebsfrequenz kleiner als die vorbestimmte Frequenz ist und die befohlene Stromstärke kleiner als ein vorbestimmter DC-Strom ist; ein zweiter Strom, der eine trapezförmige Kurvenform aufweist, erzeugt wird, wenn die Grundabtriebsfrequenz kleiner als die vorbestimmte Frequenz ist und die befohlene Stromstärke größer als der vorbestimmte DC-Strom ist; und der sinusförmige AC-Motor mit dem ersten Strom oder dem zweiten Strom versorgt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die trapezförmige Kurvenform eine erste Kurvengestalteigenschaft (α₁) und eine zweite Kurvengestalteigenschaft (α_{2) aufweist,
wobei der Schritt des Erzeugens eines} zweiten Stroms ein Wählen der ersten Kurvengestalteigenschaft (α₁) und der zweiten Kurvengestalteigenschaft (α₂) umfasst, wobei 2π/3 ≤ α₁ ≤ π und α₁ + α₂ = 4π/3.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Schritt des Erzeugens eines ersten Stroms mit einer sinusförmigen Kurvenform, wenn die Grundabtriebsfrequenz größer als eine vorbestimmte Frequenz ist, ein Anweisen eines Spannungszwischenkreisumrichters zur Erzeugung des ersten Stroms umfasst; wobei der Schritt des Erzeugens des ersten Stroms, wenn die Grundabtriebsfrequenz größer als die vorbestimmte Frequenz ist und die befohlene Stromstärke kleiner als ein vorbestimmter DC-Strom ist, ein Anweisen eines Spannungszwischenkreisumrichters zur Erzeugung des ersten Stroms umfasst; und wobei der Schritt des Erzeugens eines zweiten Stroms ein Steuern eines Spannungszwischenkreisumrichters zur Erzeugung des zweiten Stroms umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der vorbestimmte DC-Strom eine DC-Strombelastbarkeit des Spannungszwischenkreisumrichters umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die befohlene Stromstärke eine Phasenstromstärke von dem Spannungszwischenkreisumrichter an den AC-Motor umfasst.
Spannungszwischenkreisumrichter zur Steuerung eines Drehmomentabtriebs eines AC-Motors, wobei der Spannungszwischenkreisumrichter umfasst: einen Controller, der eingerichtet ist um: eine Grundabtriebsfrequenz des AC-Motors mit einer vorbestimmten Frequenz zu vergleichen; eine befohlene Stromstärke des Spannungszwischenkreisumrichters mit einem vorbestimmten DC-Strom zu vergleichen; und ein Signal auf der Grundlage der Grundabtriebsfrequenz und der befohlenen Stromstärke zu übertragen; und ein Schaltnetzwerk, das einen mit dem Controller gekoppelten Eingang und einen Ausgang aufweist, der zur Kopplung mit dem AC-Motor eingerichtet ist, wobei das Schaltnetzwerk eingerichtet ist, um in Ansprechen auf das Signal einen Strom zu erzeugen, wobei der Strom auf der Grundlage des Signals eine Kurvenform aufweist, die aus einer sinusförmigen Kurvenform und einer trapezförmigen Kurvenform gewählt wird.
Spannungszwischenkreisumrichter nach Anspruch 16, wobei der Controller ferner eingerichtet ist, um: ein erstes Signal zu übertragen, wenn die Grundabtriebsfrequenz größer als die vorbestimmte Frequenz ist; das erste Signal zu übertragen, wenn die Grundabtriebsfrequenz kleiner als die vorbestimmte Frequenz ist und die befohlene Stromstärke kleiner als der vorbestimmte DC-Strom ist; und ein zweites Signal zu übertragen, wenn die Grundabtriebsfrequenz größer als die vorbestimmte Frequenz ist und die befohlene Stromstärke größer als der vorbestimmte DC-Strom ist.
Spannungszwischenkreisumrichter nach Anspruch 17, wobei das Schaltnetzwerk ferner eingerichtet ist, um: einen ersten Strom mit einer sinusförmigen Kurvenform in Ansprechen auf das erste Signal zu erzeugen; und einen zweiten Strom mit einer trapezförmigen Kurvenform in Ansprechen auf das zweite Signal zu erzeugen.
Spannungszwischenkreisumrichter nach Anspruch 16, wobei der Controller ferner eingerichtet ist, um: eine erste Kurvengestalteigenschaft (α₁) der trapezförmigen Kurvenform und eine zweite Kurvengestalteigenschaft (α₂) der trapezförmigen Kurvenform zu wählen, wobei 2π/3 ≤ α₁ ≤ π und α₁ + α₂ = 4π/3; und das zweite Signal auf der Grundlage der ersten Kurvengestalteigenschaft (α₁) und der zweiten Kurvengestalteigenschaft (α2) zu erzeugen.
Spannungszwischenkreisumrichter nach Anspruch 16, wobei der vorbestimmte DC-Strom eine DC-Strombelastbarkeit des Spannungszwischenkreisumrichters umfasst und wobei die befohlene Stromstärke eine befohlene Phasenstromstärke des Spannungszwischenkreisumrichters umfasst.