DE102011002743A1 - Verfahren, Systeme und Vorrichtung zur Synchron-Stromregelung einer Fünf-Phasen-Maschine - Google Patents

Verfahren, Systeme und Vorrichtung zur Synchron-Stromregelung einer Fünf-Phasen-Maschine Download PDF

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Abstract

Es werden Verfahren, Systeme und eine Vorrichtung zum Steuern eines Betriebes von und zum Regeln von in einer fünfphasigen Maschine bereitgestellten Strom bereitgestellt, wenn eine oder mehrere Phasen einen Fehler aufweist oder ausgefallen ist. In einer Anordnung können die offenbarten Ausführungsformen verwendet werden, um in synchroner Weise Strom in einem Vektorgesteuerten-Motorantriebssystem zu regeln, welches eine fünfphasige AC-Maschine, ein mit der fünfphasigen AC-Maschine gekoppeltes fünfphasiges Wechselrichtermodul sowie einen Synchron-Stromregler umfasst.

Description

  • Diese Erfindung wurde mit staatlicher Förderung unter dem Titel DE-FC26-07NT43123 gemacht, welche vom US-Ministerium für Energie zur Verfügung gestellt wurde. Die Regierung besitzt gewisse Rechte an dieser Erfindung.
  • Technisches Gebiet
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen im Allgemeinen Mehrphasen-Systeme, wie zum Beispiel solche, welche fünfphasige Maschinen verwenden, und insbesondere Techniken zur Steuerung und Regulierung des Betriebs von durch eine fünfphasige Maschine bereitgestellten Strom, wenn eine oder mehrere Phasen einen Fehler aufweisen oder ausgefallen sind.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Elektrische Maschinen werden für eine große Anzahl von Anwendungen verwendet. Beispielsweise umfassen Hybrid-/Elektro-Fahrzeuge (HEV) herkömmlicher Weise ein elektrisches Antriebssystem, welches einen Wechselstrom (AC)-Elektromotor aufweist, welcher von einem Energieumwandler mit einer Gleichstrom (DC)-Energiequelle, wie zum Beispiel eine Speicherbatterie, angetrieben wird. Motorwicklungen des AC-Elektromotors können mit Wechselrichter-Submodulen eines Energie-Wechselrichtermoduls (PIM = power inverter module) gekoppelt sein. Jedes Wechselrichter-Submodul umfasst ein Paar von Schalteinrichtungen, welche in einer komplementären Weise schalten, um eine schnelle Schaltfunktion auszuführen, um die DC-Energie in AC-Energie umzuwandeln. Diese AC-Energie treibt den AC-Elektromotor an, welcher wiederum eine Welle des HEV-Antriebsstranges antreibt. Herkömmliche HEVs verwenden ein dreiphasiges Pulsbreitenmoduliertes(PWM)-Wechselrichtermodul, welches eine dreiphasige AC-Maschine (zum Beispiel einen AC-Motor) antreibt.
  • Viele moderne Hochleistungs-AC-Motorantriebe verwenden das Prinzip der feldorientierten-Steuerung (FCC = Field Oriented Control) oder „Vektor”-Steuerung, um den Betrieb des AC-Elektromotors zu steuern. Insbesondere wird eine Vektor-Steuerung oftmals bei Antrieben mit variabler Frequenz verwendet, um das auf die Welle ausgeübte Drehmoment (und somit letztendlich die Geschwindigkeit) eines AC-Elektromotors durch Steuerung des zum AC-Elektromotor geführten Stromes zu steuern. Mit anderen Worten, Stator-Phasenströme werden gemessen und in einen entsprechenden komplexen Raumvektor umgewandelt. Dieser Stromvektor wird dann in ein mit dem Rotor des AC-Elektromotors rotierendes Koordinatensystem transformiert.
  • In letzter Zeit haben Wissenschaftler die Möglichkeit der Verwendung von Mehrphasenmaschinen in verschiedenen Anwendungen einschließlich Elektrofahrzeugen untersucht. Wie hierin verwendet, betrifft der Ausdruck „Mehrphasen” mehr als drei Phasen, und kann verwendet werden, um sich auf Elektromaschinen zu beziehen, welche drei oder mehr Phasen aufweisen. Ein Beispiel einer Mehrphasen-Elektromaschine ist eine Fünfphasen-AC-Maschine. In einem Fünfphasen-System treibt ein Fünfphasen-PWM-Wechselrichtermodul eine oder mehrere fünfphasige AC-Maschinen an. Während die Möglichkeit der Verwendung von fünfphasigen Systemen (zum Beispiel fünfphasige Wechselrichter und Motor-Konfigurationen) in HEVs noch untersucht wird, verbleibt immer noch viel Arbeit, bevor diese Wechselrichter und Motor-Konfigurationen tatsächlich verbaut werden können.
  • Unter gewissen Umständen können eine oder mehrere der fünf Phasen eines Fünfphasen-Systems versagen oder einen Fehlerzustand aufweisen. Beispielsweise kann in einigen Situationen eine Verbindung zwischen dem Wechselrichtermodul und seiner entsprechenden Motorphase ausfallen. Dies kann beispielsweise aufgrund einer Unterbrechung eines Kabels zu/von dem fünfphasigen AC-Motor auftreten. Beispielsweise kann die Verbindung zwischen dem PWM-Wechselrichtermodul und dem AC-Motor „offen” sein. Solche Situationen mit offenem Schaltkreis können auf ein Problem mit einem Verbinder oder Kabel zwischen einem Pol des fünfphasigen PWM-Wechselrichtermoduls und einer Wicklung des Motors, Beschädigung in einer der Motor-Statorwicklungen usw. zurückgeführt werden. Solche Offen-Schaltkreis-Situationen verursachen eine ungeeignete Stromsteuerung des fünfphasigen AC-Motors.
  • In anderen Beispielen kann eine oder können mehrere der Schalteinrichtungen in dem fünfphasigen PWM-Wechselrichtermodul in fehlerhafter Weise arbeiten, was zu ungeeigneter Stromsteuerung des fünfphasigen AC-Motors führen kann, wie zum Beispiel unnormaler Betrieb einer oder mehrerer der Schalteinrichtungen in dem fünfphasigen PWM-Wechselrichtermodul. Beispielsweise tritt ein partieller Phasenfehler auf, wenn eine Schalteinrichtung in einem der Wechselrichter-Submodule ausfällt oder wenn ein Gate-Treiber-Schaltkreis, welcher Gate-Antriebssignale erzeugt, nicht funktioniert.
  • Nichtsdestotrotz kann eine fünfphasige Maschine immer noch betrieben werden und Drehmoment bzw. Energie bereitstellen, wenn lediglich drei oder vier seiner fünf Phasen betreibbar sind, selbst wenn das System bei einer geringeren Leistungsauslegung als ein dreiphasiges oder vierphasiges System arbeitet. In solchen Situationen ist es wichtig, eine geeignete Stromregelung aufrechtzuerhalten, während die Maschinen-Drehmomentlinearität aufrechterhalten wird, um Drehmoment und Leistung zu begrenzen, wenn eine oder mehrere der fünf Phasen ausfallen oder einen Fehlerzustand aufweisen.
  • In herkömmlichen fünfphasigen Systemen wird eine Drehmoment-zu-Strom-Abbildungstabelle verwendet, um i*a, i*b, i*c, i*d, Strombefehle zu zu erzeugen. Diese i*a, i*b, i*c, i*d, i*-Strombefehle werden in dem stationären Bezugsrahmen geregelt. Insbesondere wird ein stationärer Bezugsrahmen-Stromregler verwendet, um jeden der i*a, i*b, i*c, i*d, i*-Strombefehle zu regeln. Jeder stationäre Bezugsrahmen-Stromregler besteht aus einem Summier-Knotenpunkt, welcher einen Feedback-Statorstrom von dem entsprechenden Strombefehl subtrahiert, um ein Strom-Fehlersignal für diese Phase zu erzeugen. Das Strom-Fehlersignal wird einem Proportional-integral-Steuerungsmodul zugeführt, welches ein Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignal auf Grundlage des Strom-Fehlersignals erzeugt.
  • Ein Regeln von Strombefehlen in dem stationären Bezugsrahmen kann sehr umständlich sein, da fünf Strombefehle unabhängig voneinander geregelt werden. Diese Strombefehle sind AC-Signale und es gibt eine Phasenverzögerung, welche bei mittleren/hohen Motorgeschwindigkeiten bedeutend sein kann und deshalb sind PI-Steuerungsmodule unter Umständen fehlerbehaftet, wenn Spannungsbefehlsignale erzeugt werden. Um dieses Problem zu vermeiden, können Elektromaschinen stattdessen mit Synchronstromreglern gesteuert werden. Systementwickler müssen dazu Drehmoment-zu-Strom-Abbildungs- oder Steuerungstabellen erzeugen, welche die Leistung und Effizienz der fünfphasigen Maschine optimieren, wobei dies eine genaue Charakterisierung der Maschinenparameter erfordert. Dies ist insbesondere problematisch, wenn stationäre Stromregler verwendet werden, und zwar für den Fall, dass eine der Phasen versagt oder im Falle eines Fehlerzustandes. Um in solchen Situationen eine Stromregelung aufrechtzuerhalten, müssen getrennte Drehmoment-zu-Strom-Abbildungstabellen für jede Störungssituation entwickelt werden. Beispielsweise wären Drehmoment-zu-Strom-Abbildungstabellen, welche verwendet werden, wenn Phase A ausfällt, nicht in der Situation geeignet, wo Phase B ausfällt. zusätzlich müssen, da ein fünfphasiges System noch funktionieren kann, wenn zwei Phasen ausfallen, noch weitere Drehmoment-zu-Strom-Abbildungstabellen erzeugt werden, um verschiedenen Kombinationen von zwei ausgefallenen Phasen zu handhaben. Mit anderen Worten, für jede Drehmoment-zu-Strom-Abbildungstabelle muss der Systementwickler das Verhalten der Maschine für die entsprechende Störungs-/Fehler-Situation charakterisieren und eine separate Drehmoment-zu-Strom-Abbildungstabelle entwickeln, welche in dieser Situation funktioniert.
  • Somit werden verbesserte Techniken für die Stromregelung benötigt, um den Betrieb einer fünfphasigen AC-Maschine zu steuern, wenn eine oder mehrere der Phasen einen Fehler-/Störungs-Zustand aufweist.
  • Dementsprechend ist es wünschenswert, Verfahren, Systeme und eine Vorrichtung zum Steuern des Betriebs einer fünfphasigen AC-Maschine bereitzustellen, wenn eine oder mehrere Phasen einen Fehler aufweisen oder ausfallen. Es ist außerdem wünschenswert, Verfahren, Systeme und eine Vorrichtung zur Stromregelung bereitzustellen, welche eine fünfphasige AC-Maschine steuert, wenn eine oder mehrere seiner Phasen einen Fehler aufweisen oder ausgefallen sind. Weiterhin werden weitere wünschenswerte Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den angefügten Ansprüchen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen und dem vorangegangenen technischen Gebiet und Hintergrund ersichtlich.
  • Zusammenfassung
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen Verfahren, Systeme und eine Vorrichtung zur betrieblichen Steuerung und Stromregelung einer fünfphasigen Maschine, wenn eine oder mehrere Phasen einen Fehler aufweisen oder ausgefallen sind.
  • Entsprechend einer Ausführungsform werden Verfahren zur synchronen Stromregelung in einem Vektor-gesteuerten-Motorantriebssystem bereitgestellt, welches eine fünfphasige AC-Maschine, ein mit der fünfphasigen AC-Maschine gekoppeltes fünfphasiges Wechselrichtermodul und einen Synchron-Stromregler umfasst.
  • Das fünfphasige Wechselrichtermodul erzeugt Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme. Auf Grundlage gemessener Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme kann bestimmt werden, ob ein Phasen-Fehler-Zustand in Bezug auf eine oder mehrere der fünf Phasen vorliegt (zum Beispiel eine oder mehrere Phasen weisen einen Phasen-Fehler-Zustand auf), wobei in diesem Fall das System ein Fehlersignal erzeugt, welches eine Information enthält, welche anzeigt, welche entsprechenden Phasen gegenwärtig einen oder mehrere Fehlerzustände aufweisen.
  • Auf Grundlage der in dem Fehlersignal angezeigten entsprechenden Phasen kann eine Fünfphasen-zu-Zweiphasen-Transformation ausgeführt werden. Diese Transformation transformiert bestimmte Ströme von den Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströmen, welche Nicht-Fehler-Phasen entsprechen, zu Zweiphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströmen. Jedoch werden bestimmte Ströme der Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme, welche Fehler-Phasen entsprechen, welche einen oder mehrere Fehler-Zustände aufweisen, von der Fünfphasen-zu-Zweiphasen-Transformation ausgeschlossen. Auf diese Weise werden lediglich die bestimmten Ströme der Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme, welche den Nicht-Fehler-Phasen entsprechen, verwendet, um Zweiphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen wird eine bestimmte Kombination von vier Stationär-Bezugsrahmen-Statorströmen (zum Beispiel welche, die vier Nicht-Fehler-Phasen entsprechen) in zwei Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme transformiert, wohingegen in anderen Ausführungsformen eine bestimmte Kombination von drei Stationär-Bezugsrahmen-Statorströmen (zum Beispiel die, welche drei Nicht-Fehler-Phasen entsprechen) in Zweiphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme transformiert wird.
  • Der Synchron-Stromregler erzeugt Synchron-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale auf Grundlage von Synchron-Bezugsrahmen-Feedback-Stromsignalen und Synchron-Bezugsrahmen-Strombefehlen. Weiterhin können Zweiphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Feedback-Statorströme zusammen mit einer Rotor-Winkelposition verwendet werden, um Synchron-Bezugsrahmen-Feedback-Stromsignale zu erzeugen, welche (zusammen mit Strombefehlen) verwendet werden können, um Synchron-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale zu erzeugen, welche wiederum verwendet werden können, um Zweiphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlssignale zu erzeugen.
  • Auf Grundlage der in dem Fehlersignal angezeigten bestimmten Phasen kann eine Zweiphasen-zu-Fünfphasen-Transformation ausgeführt werden, welche die Zweiphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale transformiert, um entweder drei oder vier Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale zu erzeugen, welche den entsprechenden Nicht-Fehler-Phasen entsprechen. Mit anderen Worten, in einigen Ausführungsformen werden Zweiphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale in vier bestimmte Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale transformiert (zum Beispiel solche, die vier bestimmten Nicht-Fehler-Phasen entsprechen), wohingegen in anderen Ausführungsformen die Zweiphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale in drei Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale transformiert werden (zum Beispiel solche, die drei bestimmten Nicht-Fehler-Phasen entsprechen).
  • Beschreibung der Zeichnungen
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend in Verbindung mit den folgenden Zeichnungsfiguren beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bedeuten, und
  • 1 ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Vektor-gesteuerten-Motorantriebssystems gemäß einiger der offenbarten Ausführungsformen ist;
  • 2 ein Blockdiagramm eines Abschnitts eines Motorantriebssystems einschließlich eines fünfphasigen Spannungsquellen-Wechselrichtermoduls ist, welches mit einem fünfphasigen AC-Motor verbunden ist;
  • 3a eine Kurve ist, welche gemessene Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Feedback-Statorströme (Ia...Ie) zeigt, wenn kein Fehler oder Störungszustand vorliegt;
  • 3b eine Kurve ist, welche Zweiphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Feedback-Statorströme (Iα, Iβ) zeigt;
  • 3c eine Kurve ist, welche gemessene Fünfphasen-Feedback-Statorströme (Ia...Ie) zeigt, wenn ein Fehler oder Störungszustand in Phase A vorliegt;
  • 4 ein Flussdiagramm ist, welches ein Verfahren gemäß einiger der offenbarten Ausführungsformen darstellt;
  • 5 eine Tabelle ist, welche Werte für verschiedene Kombinationen von Phasenkoeffizienten (δi) und Phasenverschiebungsunterschiede (Δφi) zeigt, welche mit Gleichung (4) für verschiedene Fehler-/Störungs-Situationen verwendet werden können, um Zweiphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (Vα*, Vβ*) in Nicht-Fehler-Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (Vas*...Ves*) gemäß einiger der offenbarten Ausführungsformen zu transformieren; und
  • 6 eine Tabelle ist, welche Werte für verschiedene Kombinationen von Phasenkoeffizienten (ki) und Phasenverschiebungsunterschiede (Δφi) zeigt, welche mit Gleichung (5) für verschiedene Fehler-/Störungs-Situationen verwendet werden können, um Zweiphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (Vα*, Vβ*) in Nicht-Fehler-Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (Vas*...Ves*) gemäß einiger anderer der offenbarten Ausführungsformen zu transformieren.
  • Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
  • Das Wort „beispielhaft” bedeutet, wie hierin verwendet, „als ein Beispiel, Umstand oder eine Darstellung dienend”. Die folgende detaillierte Beschreibung hat lediglich beispielhaften Charakter und soll die Erfindung oder die Anwendung und Verwendungen der Erfindung nicht beschränken. Jede hierin als „beispielhaft” beschriebene Ausführungsform soll nicht notwendigerweise als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen Ausführungsformen angesehen werden. Alle der in dieser detaillierten Beschreibung erläuterten Ausführungsformen sind beispielhafte Ausführungsformen, welche dazu dienen sollen, den Fachmann in die Lage zu versetzen, die Erfindung auszuführen oder zu verwenden, und sollen den Umfang der Erfindung, welche durch die Ansprüche definiert ist, nicht beschränken. Weiterhin soll es keine Beschränkung durch eine ausdrücklich oder implizit in dem vorangegangenen technischen Gebiet, Hintergrund, kurzen Zusammenfassung oder der folgenden detaillierten Beschreibung dargestellten Theorie geben.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen Verfahren und eine Vorrichtung zum Stromregeln in einem fünfphasigen System, wenn eine oder mehrere Phasen einen Fehler aufweisen oder ausgefallen sind. Die offenbarten Verfahren, Systeme und Vorrichtung zum betrieblichen Steuern eines fünfphasigen Systems und Regeln des Stromes, welcher für eine fünfphasige Maschine bereitgestellt wird, kann in Betriebsumgebungen, wie zum Beispiel einem Hybrid-/Elektro-Fahrzeug (HEV), verwendet werden. Bevorzugterweise wird der Fachmann jedoch die gleiche oder ähnliche Techniken und Technologien mit Bezug auf andere Systeme anwenden, in welchen es wünschenswert ist, den Betrieb eines fünfphasigen Systems zu steuern und den Strom zu regeln, welcher einer fünfphasigen Maschine in diesem System bereitgestellt wird, wenn eine oder mehrere Phasen einen Fehler aufweisen oder ausgefallen sind. Diesbezüglich kann jedes der hierin offenbarten Konzepte allgemein bei „Fünfphasen-Wechselstrom-(AC)Maschinen” angewendet werden, wobei der Ausdruck, wie hierin verwendet, „AC-Maschine” allgemein „eine Vorrichtung oder Gerät, welches elektrische Energie in mechanische Energie oder umgekehrt umwandelt” betrifft. AC-Maschinen können allgemein in Synchron-AC-Maschinen und Asynchron-AC-Maschinen unterteilt werden. Synchron-AC-Maschinen können Permanentmagnet-Maschinen und Reluktanz-Maschinen umfassen. Permanentmagnet-Maschinen umfassen oberflächenmontierte Permanentmagnet-Maschinen (SMPMM) und Innen-Permanentmagnet-Maschinen (IPMM).
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Vektor-gesteuerten Motorantriebssystems 100. Das System 100 steuert eine Fünfphasen-AC-Maschine 120 mittels eines Fünfphasenpulsbreitenmodulierten(PWM)-Wechselrichtermoduls 110, welches mit der Fünfphasen-AC-Maschine 120 gekoppelt ist, so dass die Fünfphasen-AC-Maschine 120 in effizienter Weise eine DC-Eingangsspannung (Vdc) verwenden kann, mit welcher das Fünfphasen-PWM-Wechselrichtermodul 110 versorgt wird, und zwar durch Anpassen von Strombefehlen, welche die Fünfphasen-AC-Maschine 120 steuern. In einer besonderen Ausführungsform kann das Vektor-gesteuerte Motorantriebssystem 100 verwendet werden, um Drehmoment in einem HEV zu steuern.
  • In der folgenden Beschreibung einer bevorzugten nichtbeschränkenden Ausführungsform ist die Fünfphasen-AC-Maschine 120 als ein Fünfphasen-AC-angetriebener Motor 120 beschrieben, insbesondere als ein Fünfphasen-Innen-Permanentmagnet-Synchron-AC-getriebener Motor (oder allgemeiner als ein Motor 120); bevorzugterweise ist die dargestellte Ausführungsform jedoch nur ein nicht-beschränkendes Beispiel der Arten von AC-Maschinen, mit denen die offenbarten Ausführungsformen verwendet werden können, und weiterhin wird bevorzugt, dass die offenbarten Ausführungsformen mit jeder Art von Mehrphasen-AC-Maschine ausgeführt werden können, welche fünf oder mehr Phasen umfasst.
  • Der Fünfphasen-AC-Motor 120 ist mit dem Fünfphasen-PWM-Wechselrichtermodul 110 mittels fünf Wechselrichterpolen gekoppelt und erzeugt mechanische Energie (Drehmoment x Geschwindigkeit) auf Grundlage von Fünfphasen-sinusförmigen Spannungssignalen, welche von dem PWM-Wechselrichtermodul 110 aufgenommen worden sind. In einigen Ausführungsformen wird die Winkelposition eines Rotors (θr) des ersten Fünfphasen-AC-Motors 120 bzw. die „Wellenposition” unter Verwendung eines Positionssensors (nicht dargestellt) gemessen, wobei in anderen Ausführungsformen die Winkelposition eines Rotors (θr) des ersten Fünfphasen-AC-Motors 120 ohne Verwendung eines Positionssensors durch Anwenden von sensorlosen Positions-Abschätzungs-Techniken geschätzt wird.
  • Bevor betriebliche Details des Systems 100 erläutert werden, soll eine detailliertere Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform des Fünfphasen-Spannungsquellenwechselrichters 110 vorangestellt (einschließlich seiner Verbindung mit dem Fünfphasen-AC-Motor 120) werden, und zwar mit Bezug auf 2. 2 ist ein Blockdiagramm eines Abschnitts eines Motorantriebssystems einschließlich eines Fünfphasen-Spannungsquellenwechselrichters 110, welcher mit einem Fünf-Phasen-AC-Motor 120 verbunden ist. Es wird betont, dass der Fünfphasen-Spannungsquellenwechselrichter 110 und der Fünfphasen-Motor 120 in 1 für diese Ausführungsform nicht beschränkend sein sollen; vielmehr ist 2 lediglich ein Beispiel, auf welche Art der Fünfphasen-Spannungsquellenwechselrichter 110 und der Fünfphasen-Motor 120 in 1 in einer bestimmten Ausführungsform angeordnet sein können.
  • Wie in 2 dargestellt, weist der Fünfphasen-AC-Motor 120 fünf Stator- oder Motor-Wicklungen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e auf, welche mit Motor-Anschlüssen A, B, C, D, E verbunden sind, wobei das Fünfphasen-PWM-Wechselrichtermodul 110 einen Kondensator 180 und fünf Wechselrichter-Submodule 115–119 umfasst. In dieser Ausführungsform ist in Phase A das Wechselrichter-Submodul 115 mit Motor-Wicklung 120a gekoppelt, in Phase B das Wechselrichter-Submodul 116 mit Motor-Wicklung 120b, in Phase C das Wechselrichter-Submodul 117 mit Motor-Wicklung 120c, in Phase D das Wechselrichter-Submodul 118 mit Motor-Wicklung 120d und in Phase E das Wechselrichter-Submodul 119 mit Motor-Wicklung 120e. Die Motorwicklungen A, B, C, D, E (120a, 120b, 120c, 120d, 120e) sind zusammen an einem neutralen Punkt (N) gekoppelt. Der Strom in Motor-Wicklung A 120a fließt aus Motor-Wicklungen B bis E 120b–120e, der Strom in Motor-Wicklung B 120b fließt aus Motor-Wicklungen A, C, D, E 120a und 120c–e, der Strom in Motor-Wicklung C 120c fließt aus Motor-Wicklungen A, B, D, E 120a, 120b, 120d, 120e, der Strom in Motor-Wicklung D 120d fließt aus Motor-Wicklungen A, B, C, E 120a–c und 120e und der Strom in Motor-Wicklung E 120e fließt aus Motor-Wicklungen A–D 120a-d.
  • Die resultierende Phase oder Statorströme (Ia–Ie) 122, 123, 124, 125, 126 fließt durch entsprechende Statorwicklungen 120a–e. Die Phase zu neutralen Spannungen an jeder der Statorwicklungen 120a–120e sind jeweils als Van, Vbn, Vcn, Vdn, Ven bezeichnet, wobei die rück-elektromagnetische Kraft(BEMF)Spannungen, welche in jeder der Statorwicklungen 120a–120e erzeugt sind, entsprechend als die Spannungen Ea, Eb, Ec, Ed, Ee, welche durch ideale Spannungsquellen erzeugt sind, wobei jede jeweils in Reihe mit Statorwicklungen 120a–120e verbunden dargestellt ist, dargestellt sind. Wie es gut bekannt ist, werden diese Rück-EMF Spannungen Ea, Eb, Ec, Ed, Ee als Spannungen in den entsprechenden Statorwicklungen 120a–120e durch die Rotation des Permanentmagnet-Rotors induziert. Obwohl nicht dargestellt, ist der Motor 120 mit einer Antriebswelle gekoppelt.
  • Der Wechselrichter 110 umfasst einen Kondensator 180, ein erstes Wechselrichter-Submodul 115 umfassend eine Doppel-Schalteinrichtung 182/183, 184/185, ein zweites Wechselrichter-Submodul 116 umfassend eine Doppel-Schalteinrichtung 186/187, 188/189, ein drittes Wechselrichter-Submodul 117 umfassend eine Doppel-Schalteinrichtung 190/191, 192/193, ein viertes Wechselrichter-Submodul 118 umfassend eine Doppel-Schalteinrichtung 194/195, 196/197, sowie ein fünftes Wechselrichter-Submodul 119 umfassend eine Doppel-Schalteinrichtung 198/199, 200/201. Somit weist der Wechselrichter 110 zehn Festkörper-steuerbare Schalteinrichtungen 182, 184, 186, 188, 190, 192, 194, 196, 198, 200 und zehn Dioden 183, 185, 187, 189, 191, 193, 195, 197, 199, 201 auf, um in geeigneter Weise eine Gesamtspannung (Vdc) zu schalten und eine fünfphasige Erregung der Statorwicklungen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e des fünfphasigen AC-Motors 120 bereitzustellen.
  • Obwohl nicht dargestellt, kann eine Closed-Loop-Motorsteuerung Motorbefehlssignale und Motorbetriebssignale von dem Motor 120 empfangen, und Steuersignale zum Steuern des Schaltens der Festkörper-Schalteinrichtungen 182, 184, 186, 188, 190, 192, 194, 196, 198, 200 in den Wechselrichter-Submodulen 115–119 zu erzeugen. Beispiele dieser Schaltvektoren, welche verwendet werden, um diese Steuersignale zu erzeugen, werden unten erläutert. Durch Bereitstellen geeigneter Steuersignale für die individuellen Wechselrichter-Submodule 115–119, steuert die Closed-Loop-Motorsteuerung das Schalten der Festkörper-steuerbaren Schalteinrichtungen 182, 184, 186, 188, 190, 192, 194, 196, 198, 200 in den Wechselrichter-Submodulen 115–119 und dadurch die Ausgänge der Wechselrichter-Submodule 115–119, welche jeweils für die Motorwicklungen 120a–120e bereitgestellt sind. Die resultierenden Statorströme (Ia...Ie) 122–126, welche durch die Wechselrichter-Submodule 115–119 des Fünfphasen-Wechselrichtermoduls 110 erzeugt sind, werden für Motorwicklungen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e bereitgestellt. Die Spannungen Van, Vbn, Vcn, Vdn, Ven, Ea, Eb, Ec, Ed, Ee und die Spannung bei Knoten N flukturieren zeitlich in Abhängigkeit der Offen-/Geschlossen-Zustände der Schalteinrichtungen 182, 184, 186, 188, 190, 192, 194, 196, 198, 200 in den Wechselrichter-Submodulen 115–119 des Wechselrichtermoduls 110, wie unten beschrieben wird.
  • Wiederum mit Bezug auf 1 umfasst das Vektor-Steuerungs-Motorantriebssystem 100 ein Drehmoment-zu-Strom-Abbildungsmodul 140, ein Synchron (SYNC.)-Rahmen-Stromreglermodul 170, ein Synchron-zu-Stationär-(SYNC-zu-STAT.)Transformationsmodul 102, ein Zweiphasen-zu-Fünfphasen-Transformationsmodul 106, ein Raumvektor-(SV)PWM-Modul 108, einen Fünfphasen-PWM-Wechselrichter 110, ein Fünfphasen-zu-Zweiphasen-Transformationsmodul 127, ein Stationär-zu-Synchron-(STAT-zu-SYNC.)Transformationsmodul 130, ein Strommess- und Fehler-Erkennungs-Modul 210 und ein optionales Ausgabemodul 216.
  • Das Drehmoment-zu-Strom-Abbildungsmodul 140 empfängt einen Drehmomentbefehl (Te*) 136, Winkel-Rotationsgeschwindigkeit (ωr) 138 der Welle, sowie den DC-Eingang (oder „Verbindungs-”)-Spannung (Vdc) 139 als Eingänge. In einer Ausführungsform kann die Winkel-Rotationsgeschwindigkeit (ωr) 138 der Welle auf Grundlage der Ableitung von einer Rotor-/Wellen-Positionsausgabe (θr) 121 erzeugt werden. In Abhängigkeit von der Ausführungsform kann das Drehmoment-zu-Strom-Abbildungsmodul 140 außerdem eine Vielzahl anderer Systemparameter empfangen. Das Drehmoment-zu-Strom-Abbildungsmodul 140 verwendet die Eingänge, um den Drehmomentbefehl (Te*) 136 auf ein fundamentales d-Achsen-Strombefehlsignal (Id1*) 142, auf ein Dritte Harmonische-d-Achsen-Strombefehlsignal (Id3*) 143, auf ein fundamentales q-Achsen-Strombefehlsignal (Iq1*) 144, auf ein Dritte Harmonische-q-Achsen-Strombefehlsignal (Iq3*) 145 sowie auf ein Nullsequenz-Strombefehlsignal (I0*) 146 abzubilden. Diese Strombefehlsignale veranlassen den Motor 120, das vorgegebene Drehmoment (Te*) bei Geschwindigkeit (ωr) 138 zu erzeugen. Die Synchron-Bezugsrahmen-Strombefehlsignale 142–146 sind DC-Befehle, welche einen konstanten Wert als eine Funktion der Zeit während eines gleichmäßigen Betriebs aufweisen. Da Strombefehle DC-Signale in dem Synchron-Bezugsrahmen sind, ist es einfacher, die Strombefehle zu regeln.
  • Das Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsmodul 127 empfängt gemessene Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Feedback-Statorströme (Ia...Ie) 122–126, welche von Motor 120 zurückgeführt sind. 3a ist eine Kurve, welche gemessene Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Feedback-Statorströme (Ia...Ie) 122–126 zeigt, wenn der Fünfphasen-PWM-Wechselrichter 110 und der Fünfphasen-Motor 120 in korrekter Weise arbeiten und es keinen Fehler oder Störungszustand gibt.
  • Das Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsmodul 127 verwendet diese Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Feedback-Statorströme 122–126 und führt eine ABCDE-Bezugsrahmen-zu-αβ-Bezugsrahmen-Transformation aus, um die Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Feedback-Statorströme 122–126 in αβ-Stationär-Bezugsrahmen-Feedback-Statorströme 128, 129 zu transformieren. Während Normalbetrieb kann die Fünf-zu-Fünfphasen-Transformation unter Verwendung der unten in Gleichung (1) stehenden definierten Matrizen ausgeführt werden. In Gleichung (1) wird der Spaltenvektor, welcher die Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Feedback-Statorströme 122–126 darstellt, mit einer Transformationsmatrix und einem Skalierungsfaktor multipliziert, um einen Spaltenvektor zu erzeugen, welcher die αβ-Stationär-Bezugsrahmen-Feedback-Statorströme darstellt. In Bezug auf diese Gleichung (1) wird festgestellt, dass die αβ-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme (Iα3, Iβ3) 128-2, 129-2 beispielsweise Ströme von dritter (oder anderer) harmonischer Ordnung sein können. In einem System, welches normalerweise funktioniert, wenn alle fünf Phasen in korrekter Weise arbeiten (zum Beispiel nicht-fehlerhaft oder gestört), können diese Stationär-Bezugsrahmen-Feedback-Statorströme Iα3, Iβ3 und I0 geregelt und gesteuert werden, da eine Fünfphasen-Maschine im Vergleich zu einer Dreiphasen-Maschine einen zusätzlichen Freiheitsgrad aufweist. Wenn jedoch eine oder mehrere Phasen gestört sind/ausfallen, geht der zusätzliche Freiheitsgrad verloren, und die Stationär-Bezugsrahmen-Feedback-Statorströme Iα3, Iβ3 und I0 können nicht weiter gesteuert/geregelt werden. Wenn daher eine oder mehrere Phasen aus irgendeinem Grund gestört sind/ausfallen, trifft die Gleichung (1), welche normalerweise bei dem Fünfphasen-zu-Fünfphasen-Transformationsmodul 127 zum Erzeugen von Stationär-Bezugsrahmen-Feedback-Statorströmen verwendet wird, nicht zu, wie detaillierter unten beschrieben wird.
  • Figure 00190001
  • 3b ist eine Kurve, welche Zweiphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Feedback-Statorströme (Iα, Iβ) 128-1, 129-1 zeigt, welche von dem Fünf-zu-αβ-Phasen-Transformationsmodul 127 auf Grundlage der gemessenen Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Feedback-Statorströme (Ia...Ie) 122–126 berechnet sind.
  • Das Stationär-zu-Synchron-Transformationsmodul 130 empfängt die Zweiphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Feedback-Statorströme 128, 129 und die Rotor-Winkelposition (θr) 121. Der Rotor-Positionswinkel (θr) 121 kann auf Grundlage von Information von dem Motor 120 gemessen oder geschätzt werden. Das Stationär-zu-Synchron-Transformationsmodul 130 erzeugt (zum Beispiel durch Bearbeitung oder Umwandlung) diese Zweiphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Feedback-Statorströme 128, 129, um ein fundamentales Synchron-Bezugsrahmen-d-Achsen-Stromsignal (Id1) 132, ein Dritte Harmonische-Synchron-Bezugsrahmen-d-Achsen-Stromsignal (Id3) 133, ein fundamentales Synchron-Bezugsrahmen-q-Achsen-Stromsignal (Iq1) 134, ein Dritte Harmonische-Synchron-Bezugsrahmen-q-Achsen-Stromsignal (Iq3) 135 und ein Synchron-Bezugsrahmen-Nullsequenz-Stromsignal (I0) 136 zu erzeugen. Das Verfahren der Stationär-zu-Synchron-Umwandlung ist im Stand der Technik wohl bekannt und wird aus Gründen der Kürze nicht im Detail beschrieben.
  • Das Synchron-Rahmen-Stromreglermodul 170 empfängt das fundamentale Synchron-Bezugsrahmen-d-Achsen-Stromsignal (Id1) 132, das Dritte Harmonische-Synchron-Bezugsrahmen-d-Achsen-Stromsignal (Id3) 133, das fundamentale Synchron-Bezugsrahmen-q-Achsen-Stromsignal (Iq1) 134, das Dritte Harmonische-Synchron-Bezugsrahmen-q-Achsen-Stromsignal (Iq3) 135, das Synchron-Bezugsrahmen-Nullsequenz-Stromsignal (I0) 136, das fundamentale d-Achsen-Strombefehlsignal (Id1*) 142, das Dritte Harmonische-d-Achsen-Strombefehlsignal (Id3*) 143, das fundamentale q-Achsen-Strombefehlsignal (Iq1*) 144, das Dritte Harmonische-q-Achsen-Strombefehlsignal (Iq3*) 145, das Nullsequenz-Strombefehlsignal (I0*) 146, und verwendet diese Signale, um ein fundamentales d-Achsen-Spannungsbefehlsignal (Vd1*) 172, ein Dritte Harmonische-d-Achsen-Spannungsbefehlsignal (Vd3*) 173, ein fundamentales q-Achsen-Spannungsbefehlsignal (Vq1*) 174, ein Dritte Harmonische-q-Achsen-Spannungsbefehlsignal (Vq3*) 175 sowie ein Nullsequenz-Spannungsbefehlsignal (V0*) 176 zu erzeugen. Die Spannungsbefehlsignale 172–176 sind außerdem Synchron-Bezugsrahmen-Signale und sind deshalb DC-Befehle, welche einen konstanten Wert als eine Funktion der Zeit aufweisen. Das Verfahren der Strom-zu-Spannungs-Umwandlung kann als eine Proportional-Integral(PI)-Steuerung implementiert werden, welche im Stand der Technik wohl bekannt ist und aus Gründen der Kürze nicht im Detail beschrieben wird.
  • Ein Regeln der d-Achsen- und q-Achsen-Strombefehle (Id1*, Iq1*) 142, 144 in dem Synchron-Bezugsrahmen hat eine Reihe von Vorteilen, insbesondere für den Fall, dass eine der Motorphasen A, B, C, D, E einen Fehler-/Stör-Zustand aufweist. Beispielsweise müssen, da Strombefehle in dem Synchron-Bezugsrahmen geregelt werden, und nicht in dem Stationär-Bezugsrahmen, lediglich zwei DC-Strombefehle geregelt werden. Da die Strombefehle DC-Signale in dem Synchron-Bezugsrahmen sind, ist es einfacher, Synchron-Strombefehle zu regeln. Überdies gibt es, um die Phasen-Fehler-/Stör-Situationen zu handhaben, für Systementwickler keinen Grund, separate Drehmoment-zu-Strom-Abbildungstabellen zu entwickeln. Stattdessen kann die gleiche Tabelle verwendet werden, unabhängig von der Fehler-/Stör-Situation, wobei eine Stromregelung weiterhin aufrechterhalten werden kann. Beispielsweise würde die gleiche Drehmoment-zu-Strom-Abbildungstabelle verwendet, wenn keine Phasen ausfallen, oder wenn eine Phase ausfällt oder wenn zwei Phasen ausfallen. Dies beseitigt das Bedürfnis für die Systementwickler, das Verhalten der Fünfphasen-Maschine für jede besondere Stör-/Fehler-Situation zu charakterisieren und eine separate Drehmoment-zu-Strom-Abbildungstabelle zu entwickeln, welche in dieser Situation funktioniert. Wie unten detaillierter beschrieben wird, müssen Systementwickler lediglich durch Regelung der d-Achsen- und q-Achsen-Strom-Befehle (Id1*, Iq1*) 142, 144 in dem Synchron-Bezugsrahmen die für das αβ-zu-Fünfphasen-Transformationsmodul 106 und Fünf-zu-αβ-Phasen-Transformationsmodul 127 verwendeten Gleichungen ändern, um Phasen-Fehler/-Stör-Zustände zu handhaben und trotzdem noch eine Stromregelung aufrecht zu erhalten. Keine weiteren Blöcke oder Module in 1 müssen geändert werden, um Phasen-Fehler-/-Stör-Zustände zu handhaben.
  • Als seine Eingänge empfängt das Synchron-zu-Stationär-Transformationsmodul 102 die Synchron-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale 172–176 von dem Synchron-Rahmen-Stromreglermodul 170, sowie die Rotorpositions-Ausgabe (θr) 121. In Antwort auf diese Eingaben führt das Synchron-zu-Stationär-Transformationsmodul 102 eine dq-zu-αβ-Transformation auf Grundlage dieser Signale aus, um ein fundamentales α-Achsen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignal (Vα1*) 104-1, ein fundamentales β-Achsen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignal (Vβ1*) 105-1, ein Dritte Harmonische-α-Achsen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignal (Vβ3*) 104-2, ein Dritte Harmonische-β-Achsen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignal (Vβ3*) 105-2, sowie ein Nullsequenz-Spannungsbefehlsignal (V0*) 103 zu erzeugen. Diese Spannungsbefehlsignale finden sich in dem Stationär-Bezugsrahmen und weisen daher Werte auf, welche in ihrer sinusförmigen Gestalt als eine Funktion der Zeit veränderlich sind. Das Verfahren der Synchron-zu-Stationär-Transformation ist im Stand der Technik wohl bekannt und wird daher aus Gründen der Kürze nicht im Detail beschrieben.
  • Das αβ-zu-Fünfphasen-Transformationsmodul 106 empfängt die Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (Vα*, Vβ*, Vβ3*, Vβ3*, V0*) 103–105, welche von dem Synchron-zu-Stationär-Transformationsmodul 102 erzeugt sind, und erzeugt auf Grundlage dieser Signale Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (VAS*...VES*) 107, welche an das Raumvektor-Pulsbreitenmodulations(SVPWM)-Modul 200 übermittelt werden. Die Fünf-zu-Fünfphasen-Transformation kann die unten in Gleichung (2) definierten Matrizen verwenden. Es sei bemerkt, dass V0 als gleich Null angenommen wird.
  • Figure 00230001
  • In Gleichung (2) wird der Spaltenvektor, welcher die Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (Vα*, Vβ*, Vα3*, Vβ3*, V0*) 103–105 darstellt, mit einer Transformationsmatrix und einem Skalierungsfaktor multipliziert, um einen Spaltenvektor zu erzeugen, welcher die Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (VAS*...VES*) 107 darstellt.
  • Das SVPWM-Modul 108 wird für die Steuerung der Pulsbreitenmodulation (PWM) verwendet. Das Fünfphasen-PWM-Wechselrichtermodul 110 ist mit dem SVPWM-Modul 108 gekoppelt. Das SVPWM-Modul 108 empfängt die Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (VAS*...VES*) 107 als Eingänge, und verwendet diese Signale, um Schalt-Vektorsignale (SA...SE) 109 zu erzeugen, welche es für das Fünfphasen-PWM-Wechselrichtermodul 110 bereitstellt. Der entsprechende SV-Modulationsalgorithmus, welcher in dem SVPWM-Modul 108 implementiert ist, kann jeder bekannte SV-Modulationsalgorithmus sein. Die Schalt-Vektorsignale (SA...SE) 109 steuern die Schaltzustände der Schalteinrichtungen in dem PWM-Wechselrichter 110, um Fünfphasen-Spannungsbefehle zu erzeugen. Das Fünfphasen-PWM-Wechselrichtermodul 110 empfängt die DC-Eingangsspannung (VDC) und Schaltvektorsignale (SA...SE) 109, und verwendet sie, um Fünfphasen-Wechselstrom(AC)-Spannungssignalwellenformen an Wechselrichterpolen zu erzeugen, welche die Fünfphasen-AC-Maschine/-Motor 120 bei variierenden Geschwindigkeiten antreibt.
  • Der Fünfphasen-Innenpermanentmagnet-Synchronmotor 120 empfängt die durch den PWM-Wechselrichter 110 erzeugten Fünfphasen-Spannungssignale und erzeugt eine Motorausgabe bei dem vorgegebenen Drehmoment TE* 136. In dieser einen besonderen Ausführungsform umfasst der Motor 120 einen Fünfphasen-Innenpermanentmagnet-Synchronmotor (IPMSM) 120. Die gemessenen Feedback-Statorströme (Ia–Ie) werden sensiert, abgetastet und wie oben beschrieben für das Fünf-zu-Zwei-Phasen-Transformationsmodul 127 bereitgestellt.
  • Obwohl in 1 nicht dargestellt, kann das System 100 außerdem ein Getriebe umfassen, welches gekoppelt ist mit und angetrieben wird durch eine Welle der Fünfphasen-AC-Maschine 120. Synchron-Stromregelung einer Fünfphasen-Maschine mit wenigstens einer fehlerhaften/ausgefallenen Phase
  • 3C ist eine Kurve, welche gemessene Fünfphasen-Feedback-Statorströme (Ia...Ie) 122–126 zeigt, wenn der Fünfphasen-PWM-Wechselrichter 110 oder Fünfphasen-Motor 120 nicht in korrekter Weise funktionieren und ein Fehler- oder Stör-Zustand in Phase A vorhanden ist (zum Beispiel Strom Ia 122 ist nicht vorhanden).
  • Für den Fall eines Phasen-Fehlers oder -Störung (das heißt, wenn eine oder mehrere Phasen ausfallen) trifft die Standardgleichung (1), welche normalerweise verwendet wird, um die Fünf-zu-αβ-Phasen-Transformation auszuführen, nicht zu und erzeugt ungenaue Ergebnisse. Ebenso trifft die Standardgleichung (2), welche normalerweise verwendet wird, um die αβ-zu-Fünf-Phasen-Transformation auszuführen, nicht zu und erzeugt ungenaue Ergebnisse. Gemäß einer Ausführungsform werden diese Gleichungen nicht verwendet, um Strom in dem Synchronrahmen zu regeln.
  • Gemäß der offenbarten Ausführungsformen werden Verfahren, Systeme und eine Vorrichtung für eine Synchron-Stromregelung einer Fünfphasen-Maschine bereitgestellt, wenn eine oder mehrere Phasen einen Fehler-/Stör-Zustand aufweisen. Wie unten mit Bezug auf 1 und 6 erläutert wird, wenn das Strommessungs- und Fehler-Erkennungs-Modul 210 einen Phasen-Fehler (oder Phasen-Störung) erkennt, dann sind die offenbarten Ausführungsformen dazu eingerichtet, um leistungsbezogene Probleme abzuschwächen, welche sonst bei dem αβ-zu-Fünfphasen-Transformationsmodul 106 sowie dem Fünf-zu-αβ-Transformationsmodul 127, wie oben beschrieben, auftreten können.
  • 4 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren 400 gemäß einigen der offenbarten Ausführungsformen darstellt, und wird unten mit Bezug auf 1 beschrieben. Verfahren 400 beginnt bei Schritt 405, wenn das Strommess- und Fehler-Erkennungsmodul und ein Ausgabe-Modul 210 Ströme (Ia...Ie) empfangen, welche von dem Fünfphasen-AC-Motor 120 zurückgeführt sind.
  • In dieser besonderen Ausführungsform umfasst das Strommess- und Fehler-Erkennungsmodul 210 ein Strommess-Modul 212, welches die Amplitude von Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströmen (Ia...Ie) 122–126 misst, welche von den Wechselrichter-Submodulen 115–119 (Schritt 410) erzeugt worden sind. In weiteren Ausführungsformen kann das Strommessmodul 212 weitere Eigenschaften der Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme (Ia...Ie) 122–126 messen, welche verwendet werden können, um zu bestimmen, ob ein Fehler vorliegt. Beispiele würden eine RNS-Messung, FFT, Signalfehler vom Gate-Antrieb und dergleichen umfassen. Das Strommess- und Fehler-Erkennungsmodul 210 umfasst außerdem ein Fehlererkennungsmodul 214, welches Strommessungen vom Strommessmodul 212 empfängt und verarbeitet, um zu bestimmen, ob ein Fehlerzustand oder ein Stör-Zustand in Bezug auf eine oder mehrere der Phasen vorliegt (Schritt 420).
  • Diesbezüglich kann das Fehlererkennungsmodul 214 verwendet werden, um einen unnormalen Betrieb eines Fünfphasen-PWM-Wechselrichtermoduls zu erkennen, und zwar aufgrund von beispielsweise: (1) eine Störung des Leistungselektronik-Systems (zum Beispiel, wenn eine oder mehrere Schalteinrichtungen des Fünfphasen-PWM-Wechselrichtermoduls aufgrund eines Problems in dem Leistungselektronik-Schaltkreis ausgeschaltet sind), (2) eine physische Trennung betreffend das Fünfphasen-PWM-Wechselrichtermodul (zum Beispiel, wenn eine physische Trennung zwischen einem Draht/Leitung/Kabel vorliegt, welches einen Pol des Fünfphasen-PWM-Wechselrichtermoduls mit einer Motorwicklung des Motors verbindet), (3) ein Problem mit einem Wechselrichterverbinder, (4) Beschädigung einer Motor-Statorwicklung, oder (5) ein Problem mit einer Verbindung zu einem Netz einer Umwandler-Anwendung usw. Beispielsweise kann in einer Ausführungsform das Fehler-Erkennungsmodul 214 einen tatsächlichen physisch offenen Schaltkreis-Zustand betreffend ein Fünfphasen-PWM-Wechselrichtermodul 110 erkennen. In einigen Ausführungsformen kann das Fehler-Erkennungsmodul 214 außerdem eine „Störung von” oder „unnormalen Betrieb von” dem Fünfphasen-PWM-Wechselrichtermodul 110 erkennen (zum Beispiel, wenn ein oder mehrere der Schalteinrichtungen in dem Fünfphasen-PWM-Wechselrichtermodul 110 ausgeschaltet sind oder nicht korrekt arbeiten). Im Allgemeinen kann „richtig funktionieren”, wie hierin verwendet, bedeuten, dass ein Wechselrichter-Submodul korrekt funtioniert (zum Beispiel, dass die Schalteinrichtungen, welche den Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorstrom (Ia) 122 erzeugen, einen Strom erzeugen und normal funktionieren, und dass in Bezug auf Phase A eine Kabelverbindung zwischen dem Wechselrichter-Submodul 115 und der Phase A-Motorwicklung vorliegt).
  • Wenn das Fehler-Erkennungsmodul 214 einen Phasenfehler oder eine Phasenstörung auf Grundlage der gemessenen Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Ströme (Ia...Ie) 122–126 erkennt, dann erzeugt das Fehler-Erkennungsmodul 214 ein Fehlersignal 220 (Schritt 430) und übermittelt es an das Fünf-zu-αβ-Phasen-Transformationsmodul 127, um anzuzeigen, dass ein Fehler-/Stör-Zustand in Bezug auf eine (oder mehrere) Phase(n) detektiert worden ist. Das Fehlersignal 220 umfasst Information, welche anzeigt, welche entsprechenden Phasen gegenwärtig einen Fehlerzustand aufweisen oder ausgefallen sind. In einigen Ausführungsformen stellt, wenn das Strommess- und Fehler-Erkennungsmodul 210 einen Phasen-Fehler oder eine Phasen-Störung detektiert, das Modul ein Fehler-Anzeigesignal 215 für das Ausgabemodul 216 bereit, was beispielsweise ein Display, Anzeigelicht und/oder -Lautsprecher umfassen kann, welche verwendet werden, um den detektierten Fehler einem Beobachter (zum Beispiel einem Nutzer des Fahrzeuges) anzuzeigen.
  • Das Fünf-zu-αβ-Phasen-Transformationsmodul 127 gemäß der offenbarten Ausführungsformen ist dazu eingerichtet, Gleichungen (1) und (2) (siehe oben) zu identifizieren, auszuwählen und zu modifizieren, welche für eine Stromregelung in dem Synchronrahmen notwendig sind, wenn eine (oder mehrere) Phase(n) in der Fünfphasen-Maschine ausfallen. In Antwort auf das Fehlersignal 220 wählt das Fünf-zu-αβ-Phasen-Transformationsmodul 127 aus (Schritt 440), und zwar auf Grundlage der entsprechenden Phasen, welche als fehlerhaft oder gestört identifiziert worden sind, die geeignete modifizierte Variation von Gleichung (3) (siehe unten) zum Transformieren nicht-fehlerhafter Ströme der Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Ströme (Ia...Ie) 122–126 in Zweiphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Feedback-Statorströme 128-1, 129-1, und zwar durch Ausnullen von Spalten, welche der fehlerhaften/gestörten Phase entsprechen, und zwar durch Setzen eines Phasenkoeffizienten (δi) für die fehlerhafte/gestörte Phase gleich Null (0). Das Fünf-zu-αβ-Phasen-Transformationsmodul 127 verwendet dann die geeignete Gleichung, um nicht-fehlerhafte Ströme der Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Ströme (Ia...Ie) 122–126 in αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Feedback-Statorströme 128-1, 129-1 zu transformieren (Schritt 450).
  • Figure 00290001
  • Daher verwendet das Fünf-zu-αβ-Phasen-Transformationsmodul 127 gemäß der offenbarten Ausführungsformen das Fehlersignal 220, um Gleichung (3) in notwendiger Weise für eine Stromregelung in den Synchronrahmen zu modifizieren, so dass die „gesunden” oder nicht-fehlerhaften Stationärrahmen-Ströme in α- und β-Stationärrahmen-Ströme transformiert werden können.
  • Wenn beispielsweise das Fehler-Erkennungsmodul 214 einen Phasen-Fehler oder eine Phasen-Störung auf Grundlage des gemessenen Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Stromsignals (Ia) 122 detektiert, dann erzeugt das Fehler-Erkennungsmodul 214 ein Fehlersignal 220 und übermittelt es an das Fünf-zu-αβ-Phasen-Transformationsmodul 127, um anzuzeigen, dass ein Fehler-/Stör-Zustand in Bezug auf das Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Stromsignal (Ia) 122 der Phase A detektiert worden ist. Das Fehlersignal 220 umfasst Information, welche anzeigt, dass Phase A gegenwärtig einen Fehler-Zustand oder eine Störung aufweist. In Antwort auf das Fehlersignal 220 modifiziert das Fünf-zu-αβ-Phasen-Transformationsmodul 127 Gleichung (3) wie unten in Gleichung 3a gezeigt, und berechnet Werte für αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Feedback-Statorströme (Iα, Iβ) 128-1, 129-1, welche in geeigneterer Weise eine Stromregelung in dem Synchronrahmen bereitstellen können, wenn Phase A fehlerbehaftet/gestört ist.
  • Figure 00300001
  • In Gleichung (3a) weist die erste Spalte der zweiten Transformationsmatrix Null-Werte auf, so dass das Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Stromsignal (Ia) 122 entsprechend Phase A nicht berücksichtigt wird, wenn nicht-fehlerhafte Signale von den Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Stromsignalen (Ib...Ie) 123–126 in Zweiphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorstromsignale (Iα, Iβ) 128-1, 129-1 umgewandelt werden. Daher kann das Fünf-zu-αβ-Phasen-Transformationsmodul 127 Gleichung (3) modifizieren, um die geeignete Gleichung für eine Berechnung der Zweiphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorstromsignale (Iα, Iβ) 128-1, 129-1 zu erzeugen, so dass lediglich die „gesunden” oder nicht-fehlerhaften Stationär-Bezugsrahmen-Fünfphasen-Stromsignale (Ib...Ie) 123–126 in Zweiphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorstromsignale (Iα, Iβ) 128-1, 129-1 transformiert werden. Dies unterstützt eine genauere Stromregelung in dem Synchronrahmen.
  • Es soll nun ein weiteres Beispiel betrachtet werden, wenn das Fehler-Erkennungsmodul 214 einen Phasen-Fehler oder eine Phasen-Störung auf Grundlage des gemessenen Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Stromsignals (Ia) 122 und des gemessenen Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Stromsignals (Ib) 123 erkennt. Hierbei erzeugt das Fehler-Erkennungsmodul 214 ein Fehlersignal 220 und übermittelt es an das Fünf-zu-Zwei-Phasen-Transformationsmodul 127, um anzuzeigen, dass ein Fehler-/Stör-Zustand in Bezug auf Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Stromsignal (Ia) 122 entsprechend Phase A und in Bezug auf das Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Stromsignal (Ib) 123 entsprechend Phase B detektiert worden ist. Das Fehlersignal 220 umfasst Information, welche anzeigt, dass Phasen A und B gegenwärtig einen Fehler-Zustand oder eine Störung aufweisen. In Antwort auf das Fehlersignal 220 modifiziert das Fünf-zu-Zwei-Phasen-Transformationsmodul 127 Gleichung (3) entsprechend Gleichung (3b) unten, um eine verbesserte Stromregelung in dem Synchronrahmen bereitzustellen, wenn sowohl Phase A als auch Phase B fehlerbehaftet/gestört sind.
  • Figure 00310001
  • In Gleichung (3b) weisen die erste und zweite Spalte der zweiten Transformationsmatrix Null-Werte auf, so dass das Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Stromsignal (Ia) 122 entsprechend Phase A und das Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Stromsignal (Ib) 123 entsprechend Phase B nicht berücksichtigt werden, wenn nicht-fehlerbehaftete Signale der Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Stromsignale (Ic...Ie) 124–126 in αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Stromsignale (Iβ, Iβ) 128-1, 129-1 umgewandelt werden. Daher kann das Fünf-zu-Zwei-Phasen-Transformationsmodul 127 Gleichung (3) in geeigneter Weise für eine Berechnung von Stationärrahmen-Feedback-Statorströmen (Iα, Iβ) 128-1, 129-1 modifizieren, so dass lediglich die „gesunden” oder nicht-fehlerbehafteten Stationärrahmen-Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Stromsignale (Ic...Ie) 124–126 in alpha (α)- und beta (β)-Stationär-Bezugsrahmen-Stromsignale (Iα, Iβ) 128-1, 129-1 transformiert werden.
  • Es wird bevorzugt, dass Gleichung (3) in geeigneter Weise modifiziert werden kann, um ähnliche Gleichungen (nicht dargestellt) bei dem Fünf-zu-αβ-Phasen-Transformationsmodul 127 zu erzeugen, welche verwendet werden können, um Stationär-Bezugsrahmen-Feedback-Statorstromsignale (Iα, Iβ) 128-1, 129-1 zu berechnen, wenn eine beliebige der anderen Phasen B, C, D, E einen Fehler-Zustand aufweist. In solchen Fällen würden die Spalten der zweiten Transformationsmatrix, welche nicht-fehlerbehafteten Phasen entsprechen, die Werte aufweisen, welche in den entsprechenden Spalten der Transformationsmatrix in Gleichung (1) angezeigt sind, und die Spalten der zweiten Transformationsmatrix, welche der fehlerbehafteten Phase entsprechen, werden Null-Werte aufweisen, so dass die Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Stromsignale (Ib...Ie) 123–126 entsprechend der jeweiligen fehlerbehafteten Phase nicht berücksichtigt werden, wenn nicht-fehlerbehaftete Ströme der Fünfthasen-Ströme in Stationär-Bezugsrahmen-Feedback-Statorströme (Iα, Iβ) 128-1, 129-1 umgewandelt werden.
  • In ähnlicher Weise wird bevorzugt, dass ähnliche Gleichungen (nicht dargestellt) bei dem Fünf-zu-zwei-Phasen-Transformationsmodul 127 verwendet werden können, um Statioqnärrahmen-Feedback-Statorströme (Iα, Iβ) 128-1, 129-1 zu berechnen, wenn eine beliebige Kombination von zwei Phasen einen Fehler-Zustand aufweisen. Zwei Spalten der Transformationsmatrix, welche den fehlerbehafteten Phasen entsprechen, werden Null-Werte beinhalten, so dass die Fünfphasen-Ströme entsprechend der jeweiligen fehlerbehafteten Phasen nicht berücksichtigt werden und die anderen Spalten werden die in Gleichung (3) oben angezeigten Werte verwenden, wenn nicht-fehlerbehaftete Ströme von den Fünfphasen-Strömen in Stationärrahmen-Feedback-Statorströme (Iα, Iβ) 128-1, 129-1 umgewandelt werden.
  • Ähnliche Überlegungen gelten in Bezug auf die Transformationen durch das αβ-zu-Fünf-Phasen-Transformationsmodul 106. Wie oben erwähnt, empfängt das αβ-zu-Fünf-Phasen-Transformationsmodul 106 die αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (Vα*, Vβ*) 104-1, 105-1, und erzeugt auf Grundlage dieser Signale Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (Vas*...Ves*) 107. Die Standardgleichung (2), welche verwendet wird, um die αβ-zu-Fünf-Phasen-Transformation auszuführen, sollte nicht verwendet werden, wenn eine oder mehrere der Phasen einen Fehler-/Stör-Zustand aufweisen.
  • Wenn daher das Fehler-Erkennungsmodul 214 (bei Schritt 420) einen Phasen-Fehler oder eine Phasen-Störung auf Grundlage der gemessenen Fünf-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Ströme (Ia...Ie) 122–126 detektiert, dann erzeugt das Fehler-Erkennungsmodul 214 ein Fehlersignal 220 (Schritt 430) und übermittelt es an das αβ-zu-Fünf-Phasen-Transformationsmodul 106, um anzuzeigen, dass ein Fehler-/Stör-Zustand in Bezug auf eine (oder mehrere) Phase(n) detektiert worden ist. Das Fehlersignal 220 umfasst Information, welche anzeigt, welche entsprechenden Phasen gegenwärtig einen Fehler-Zustand aufweisen oder ausgefallen sind.
  • Das αβ-zu-Fünf-Phasen-Transformationsmodul 106 gemäß der offenbarten Ausführungsformen ist eingerichtet, um eine geeignete Gleichung zu identifizieren/auszuwählen und zu modifizieren, welche für eine Stromregelung in dem Synchronrahmen notwendig ist, wenn eine (oder mehrere) Phase(n) ausgefallen ist bzw. sind. In Antwort auf das Fehlersignal 220 identifiziert/wählt (Schritt 460) das αβ-zu-Fünf-Phasen-Transformationsmodul 106 Gleichung (4) oder (5) unten aus, und zwar auf Grundlage der entsprechenden Phasen, welche als fehlerhaft oder gestört identifiziert worden sind, und modifiziert die ausgewählte Gleichung, um eine geeignete Gleichung zum Transformieren der αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (Vα*, Vβ*) 104-1, 105-1 in nicht-fehlerbehaftete Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (Vas*...Ves*) 107 zu erzeugen.
  • Wenn beispielsweise das Fehlersignal anzeigt, dass eine Phase fehlerbehaftet/gestört ist, dann identifiziert/wählt (Schritt 460) das αβ-zu-Fünf-Phasen-Transformationsmodul 106 Gleichung (4) unten aus, und modifiziert die ausgewählte Gleichung (4) auf Grundlage der entsprechenden Phasen, welche als fehlerbehaftet oder gestört identifiziert worden sind, um eine geeignete modifizierte Version von Gleichung (4) zum Transformieren der αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (Vα*, Vβ*) 104-1, 105-1 in nicht-fehlerbehaftete Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (Vas*...Ves*) 107 zu erzeugen. Insbesondere modifiziert das αβ-zu-Fünf-Phasen-Transformationsmodul 106 Gleichung (4) durch Setzen eines Phasenkoeffizienten (δi) für die fehlerbehaftete/gestörte Phase gleich Null (0), um die Reihe auszunullen, welche der fehlerbehafteten/gestörten Phase entspricht. Tabelle 1 aus 5 zeigt verschiedene Kombinationen der Phasenkoeffizienten (δi) und der Phasenverschiebungsunterschiede (Δφi) für verschiedene Fehler-Situationen, in welchen Gleichung (4) angewendet werden kann.
    Figure 00350001
    wobei Tabelle 1 aus 5 angibt, welche Phase einen Fehler aufweist, und zwar mittels Setzen von Phasenkoeffizient (δi) für diese Phase zu Null (0).
  • Wenn beispielsweise das Fehler-Erkennungsmodul 214 einen Phasen-Fehler oder eine Phasen-Störung auf Grundlage des gemessenen Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Stromsignals (Ia) 122 erkennt, dann erzeugt das Fehler-Erkennungsmodul 214 ein Fehlersignal 220 und übermittelt es zu dem αβ-zu-Fünf-Phasen-Transformationsmodul 106, um anzuzeigen, dass ein Fehler-/Stör-Zustand in Bezug auf das Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Stromsignal (Ia) 122 detektiert worden ist, welches der Phase A entspricht. Das Fehlersignal 220 umfasst Information, welche anzeigt, dass Phase A gegenwärtig einen Fehler-Zustand oder eine Störung aufweist. In Antwort auf das Fehlersignal 220 identifiziert/wählt das αβ-zu-Fünf-Phasen-Transformationsmodul 106 Gleichung (4) aus und modifiziert sie wie in Gleichung (4a) unten angezeigt, um eine verbesserte Stromregelung in dem Synchronrahmen bereitzustellen, wenn Phase A einen Fehler aufweist/gestört ist.
  • Figure 00360001
  • In Gleichung (4a) weist die erste Reihe der Transformationsmatrix Nullwerte auf, so dass Phase A nicht berücksichtigt wird, wenn die Zweiphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (Vα*, Vβ*) 104-1, 105-1 in nicht-fehlerbehaftete Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (Vas*...Ves*) 107 umgewandelt werden.
  • Daher kann das αβ-zu-Fünf-Phasen-Transformationsmodul 106 die geeignete Gleichung für eine Berechnung der Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (Vas*...Ves*) 107 anwenden, so dass lediglich die „gesunden” oder nicht-fehlerhaften Phasen während der Transformation berücksichtigt werden. Dies hilft, um eine genauere Stromregelung in dem Synchronrahmen zu gewährleisten. Obwohl Gleichung (4a) oben annimmt, dass Phase A in einem Fehler-Zustand ist, wird bevorzugt, dass ähnliche Gleichungen (nicht dargestellt) bei dem αβ-zu-Fünf-Phasen-Transformationsmodul 106 verwendet werden könne, um nicht-fehlerhafte Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (Vas*...Ves*) 107 zu berechnen, wenn eine der anderen Phasen B, C, D, E einen Fehler-Zustand aufweisen. In solchen Fällen würden die Spalten der Transformationsmatrix in Gleichung (4), welche den nicht-fehlerhaften Phasen entsprechen, die gleichen wie in Gleichung (4) angezeigten Werte aufweisen, und jede Spalte der Transformationsmatrix, welche einer oder mehreren fehlerhaften Phasen entspricht, würde mit Null-Werten ersetzt werden, so dass die entsprechende fehlerhafte Phase bzw. Phasen nicht berücksichtigt werden, wenn die Zweiphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (Vα*, Vβ*) 104-1, 105-1 in nicht-fehlerhafte Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (Vas*...Ves*) 107 umgewandelt werden.
  • Das αβ-zu-Fünf-Phasen-Transformationsmodul 106 transformiert dann auf Grundlage der modifizierten Gleichung die αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (Vα*, Vβ*) 104-1, 105-1 in nicht-fehlerhafte Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (Vas*...Ves*) 107 (Schritt 460). Daher verwendet gemäß der offenbarten Ausführungsformen das αβ-zu-Fünf-Phasen-Transformationsmodul 106 das Fehlersignal 220, um die geeignete Gleichung auszuwählen, welche eine bessere Stromregelung in dem Synchronrahmen bereitstellen kann.
  • Die allgemeine Gleichung (2) kann außerdem modifiziert werden, wenn zwei Phasen einen Fehler-/Stör-Zustand aufweisen. Wenn beispielsweise das Fehlersignal anzeigt, dass Phase D gesund ist und dass zwei der anderen Phasen ausgefallen/gestört sind, dann identifiziert/wählt das αβ-zu-Fünf-Phasen-Transformationsmodul 106 Gleichung (5) unten aus (Schritt 460), und modifiziert die ausgewählte Gleichung (5), und zwar auf Grundlage der entsprechenden Phasen, welche als fehlerhaft identifiziert oder gestört sind und entsprechend Einträgen in Tabelle 2 von 6, um eine geeignete modifizierte Version von Gleichung (5) zum Transformieren der αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (Vα*, Vβ*) 104-1, 105-1 in nicht-fehlerhafte Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale 107 zu erzeugen. Tabelle 2 von 6 zeigt verschiedene Kombinationen der Phasen-Skalierungskoeffizienten (ki) und des Phasen-Verschiebungsunterschieds (Δφi) für verschiedene Fehler-Situationen, in welchen Gleichung (5) angewendet werden kann.
    Figure 00390001
    wobei Tabelle 2 aus 6 anzeigt, welche Phase ausgefallen ist, und zwar mittels Setzen von Phasenkoeffizient (ki) für diese Phase zu Null (0).
  • Es sei bemerkt, dass die Gleichung (5) das spezielle Beispiel betrifft, wenn Phase D zusammen mit beliebigen zwei anderen der Phasen nicht fehlerhaft ist. Ähnliche Gleichungen können für die anderen Phasen A, B, C, E erzeugt werden, wenn diese Phase mit zwei der anderen Phasen nicht-fehlerhaft ist. Aus Gründen der Kürze sollen Beispiele dieser Gleichungen nicht beschrieben werden. Im Allgemeinen kann die Gleichung (5) derart modifiziert werden, so dass sie für andere spezifische Beispiele zutrifft, wenn Phase A, B, C oder E stets gesund (das heißt nicht-fehlerhaft/gestört) sind zusammen mit zwei der anderen Phasen, und zwar durch Rotieren der Transformationsmatrix, um +/–zweiundsiebzig Grad (72°) oder um +/–hundertvierundvierzig Grad (144°). Falls beispielsweise Phase E stets gesund (das heißt nicht-fehlerhaft/gestört) ist zusammen mit zwei der anderen Phasen, wird die Transformationsmatrix um zweiundsiebzig Grad (72°) rotiert, da 72° zwischen den Phasen D und E sind. In ähnlicher Weise, falls Phase C stets gesund (das heißt nicht fehlerhaft/gestört) ist zusammen mit zwei der anderen Phasen, wird die Transformationsmatrix um minus zweiundsiebzig Grad (–72°) rotiert, da 72° zwischen den Phasen C und D sind. Falls, im Gegensatz dazu, Phase A stets gesund (das heißt nicht-fehlerhaft/gestört) zusammen mit zwei der anderen Phasen ist, wird die Transformationsmatrix um hundertvierundvierzig Grad (144°) rotiert, da zwischen den Phasen A und D 144° sind. In ähnlicher Weise wird, falls Phase B stets gesund (das heißt nicht-fehlerhaft/gestört) zusammen mit zwei der anderen Phasen ist, die Transformationsmatrix um minus hundertvierundvierzig Grad (–144°) rotiert, da zwischen den Phasen B und D 144° sind.
  • Es soll ein Beispiel betrachtet werden, wo das Fehler-Erkennungsmodul 214 einen Phasenfehler oder eine Phasenstörung auf Grundlage des gemessenen Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Stromsignals (Ia) 122 und des gemessenen Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Stromsignals (Ib) 123 detektiert. Hierbei erzeugt das Fehler-Erkennungsmodul 214 ein Fehlersignal 220 und übermittelt es an das αβ-zu-Fünf-Phasen-Transformationsmodul 106, um anzuzeigen, dass ein Fehler-/Stör-Zustand in Bezug auf Phase A und Phase B detektiert worden ist. Das Fehlersignal 220 umfasst Information, welche anzeigt, dass Phasen A und B gegenwärtig einen Fehler-Zustand oder eine Störung aufweisen. In Antwort auf das Fehlersignal 220 identifiziert/wählt das Zwei-zu-Fünf-Phasen-Transformationsmodul 106 Gleichung (5) oben aus und modifiziert sie, um Gleichung (5a) unten zu erzeugen.
  • Figure 00410001
  • In Gleichung (5a) weisen die ersten und zweiten Zeilen der Transformationsmatrix Nullwerte auf, so dass die Phase A und Phase B nicht berücksichtigt werden, wenn die Zweiphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (Vα*, Vβ*) 104-1, 105-1 in nicht-fehlerhafte Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (Vcs*...Ves*) 107 umgewandelt werden. Verwendung von Gleichung (5a), um nicht-fehlerhafte Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (VCS*...VES*) 107 zu berechnen, wenn beide Phasen A und B fehlerhaft/gestört sind, kann eine bessere Stromregelung in dem Synchronrahmen bereitstellen. Daher kann das αβ-zu-Fünfphasen-Transformationsmodul 106 die geeignete Gleichung auswählen und derart modifizieren, so dass lediglich die „gesunden” oder nicht-fehlerhaften Phasen in Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (Vas*...Ves*) 107 transformiert werden.
  • Obwohl Gleichung (5a) oben annimmt, dass Phasen C, D, E gesund sind, und dass Phasen A und B in einem Fehler-Zustand sind, wird bevorzugt, dass ähnliche Gleichungen (nicht dargestellt) bei dem αβ-zu-Fünfphasen-Transformationsmodul 106 verwendet werden können, um nicht-fehlerhafte Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (Vas*...Ves*) 107 zu berechnen, wenn jede Kombination von zwei Phasen einen Fehler-Zustand aufweisen. Aus Gründen der Kürze sind diese nicht dargestellt. In all diesen Fällen werden jedoch zwei Spalten der Transformationsmatrix, welche den fehlerhaften Phasen entsprechen, Nullwerte beinhalten, so dass die entsprechenden fehlerhaften Phasen nicht berücksichtigt werden, wenn die Zweiphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (Vα*, Vβ*) 104-1, 105-1 in nicht-fehlerhafte Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale (Vas*...Ves*) 107 umgewandelt werden.
  • Daher können die offenbarten Ausführungsformen eine Fehlertolerante Synchronstrom-Regelung einer Fünfphasen-Maschine bereitstellen, wenn eine (oder mehrere) ihrer Phasen fehlerhaft sind. Durch Regeln des Stromes in dem Synchron-Bezugsrahmen kann eine genauere Stromregelung erzielt werden. Beispielsweise weisen die offenbarten Synchron-Rahmen-Stromregelungstechniken, im Gegensatz zu einer Stromregelung in der stationären Phase, keine Phasenverzögerung auf, und können daher eine schnellere Sprungkennlinie aufweisen. In dieser Hinsicht kann eine Stromregelung stabiler oder robuster sein. Zusätzlich müssen die Steuertabellen, welche einen Drehmomentbefehl in Strombefehle (Block 140 in 1) umwandeln, nicht für jeden Phasen-Fehler-Fall geändert werden. Die offenbarten Ausführungsformen können außerdem dazu beitragen, eine optimale Drehmoment- und Leistungs-Steuerung aufrechtzuerhalten, wenn der Motor bei hohen Geschwindigkeiten im Feld-Schwächungs-Bereich arbeitet. In Bezug auf eine HEV-Anwendung, falls eine der Phasen eines Fünfphasen-Systems ausfällt, kann das System dann immer noch mit niedrigerer Leistungsauslegung während des Phasen-Fehlers arbeiten, wobei die offenbarten Techniken eine Stromregelung zulassen, welche aufrechterhalten wird, um Drehmoment und Leistung bereitzustellen, und dem Fahrer zu erlauben, weiterzufahren, und beispielsweise sein Ziel oder eine Werkstatt für eine Fehlerdiagnose zu erreichen.
  • Der Fachmann wird weiterhin erkennen, dass die verschiedenen beispielhaften logischen Blöcke, Module, Schaltkreise und Algorithmus-Schritte, welche in Verbindung mit den hierin offenbarten Ausführungsformen erläutert sind, als elektronische Hardware, Computersoftware, oder Kombinationen von beidem eingerichtet sein können. Einige der Ausführungsformen und Implementierungen sind oben hinsichtlich funktionaler und/oder logischer Blockkomponenten (oder Module) und verschiedener Verfahrensschritte beschrieben. Es wird jedoch bevorzugt, dass solche Blockkomponenten (oder Module) durch eine beliebige Anzahl von Hardware-, Software- und/oder Firmware-Komponenten ausgeführt sein können, welche eingerichtet sind, um die spezifizierten Funktionen auszuführen.
  • Um diese Austauschbarkeit von Hardware und Software in anschaulicher Weise zu verdeutlichen, wurden oben verschiedene beispielhafte Komponenten, Blöcke, Module, Schaltkreise und Schritte allgemein hinsichtlich ihrer Funktionalität beschrieben. Ob eine solche Funktionalität als Hardware oder Software implementiert ist, hängt von der besonderen Anwendung und Designzwängen ab, welche dem Gesamtsystem auferlegt sind. Der Fachmann kann die beschriebene Funktionalität auf verschiedene Weisen für jede entsprechende Anwendung einrichten, jedoch sollten solche Einrichtungsentscheidungen als eine Abkehr vom Umfang der vorliegenden Erfindung verstanden werden. Beispielsweise kann eine Ausführungsform eines Systems oder einer Komponente verschiedene integrierte Schaltkreiskomponenten, z. B. Speicherelemente, digitale Signalprozessor-Elemente, Logik-Elemente, Look-Up-Tabellen oder dergleichen umfassen, welche eine Vielzahl von Funktionen unter der Steuerung eines oder mehrerer Mikroprozessoren oder anderer Steuerungseinrichtungen ausführen können. Zusätzlich wird der Fachmann erkennen, dass hierin beschriebene Ausführungsformen lediglich beispielhafte Anordnungen sind.
  • Die verschiedenen beispielhaften logischen Blöcke, Module und Schaltkreise, welche in Verbindung mit den hierin offenbarten Ausführungsformen beschrieben sind, können mit einem gewöhnlichen Prozessor, einem digitalen Signalprozessor (DSP), einem anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), einem Feld-programmierbaren-Gate-Array (FPGA) oder anderen programmierbaren Logikeinrichtungen, diskreten Gate- oder Transistor-Logik, diskrete Hardware-Komponenten oder jede Kombination davon eingerichtet sein oder ausgeführt werden. Ein gewöhnlicher Prozessor kann ein Mikroprozessor sein, jedoch alternativ jeder herkömmliche Prozessor, Steuerung, Mikrosteuerung oder Zustandsmaschine. Ein Prozessor kann auch als eine Kombination von Rechnereinrichtungen, z. B. eine Kombination eines DSP und eines Mikroprozessors, einer Mehrzahl von Mikroprozessoren, einem oder mehrerer Mikroprozessoren in Verbindung mit einem DSP-Kern, oder jede beliebige andere Konfiguration davon eingerichtet sein.
  • Die in Verbindung mit den hierin offenbarten Ausführungsformen beschriebenen Schritte eines Verfahrens oder Algorithmus können direkt in Hardware, in einem durch einen Prozessor ausgeführten Softwaremodul, oder einer Kombination von beiden umgesetzt sein. Ein Softwaremodul kann in einem RAM-Speicher, Flash-Speicher, ROM-Speicher, EPROM-Speicher, EEPROM-Speicher, Register, Festplatte, einem Wechselmedium, einer CD-ROM, oder einer beliebigen anderen im Stand der Technik bekannten Art von Speichermedium anwesend sein. Ein beispielhaftes Speichermedium ist mit dem Prozessor derart gekoppelt, dass der Prozessor Information von dem Speichermedium lesen und darauf schreiben kann. Alternativ kann das Speichermedium integral mit dem Prozessor ausgeführt sein. Der Prozessor und das Speichermedium können in einem ASIC angeordnet sein. Der ASIC kann in einer Nutzerschnittstelle angeordnet sein. Alternativ können der Prozessor und das Speichermedium als diskrete Komponenten in einer Nutzerschnittstelle angeordnet sein.
  • In diesem Dokument sollen Bezugsausdrücke, wie z. B. erster und zweiter und dergleichen, lediglich zur Unterscheidung einer Einheit oder eines Vorgangs von einer anderen Einheit oder Vorgang verwendet werden, ohne dass notwendigerweise irgendeine tatsächliche Beziehung oder Reihenfolge zwischen diesen Einheiten oder Vorgängen erforderlich oder impliziert ist. Numerische Ordnungszahlen wie z. B. ”erster”, ”zweiter”, ”dritter” usw. bezeichnen lediglich verschiedene einzelne Elemente einer Mehrzahl von Elementen und implizieren keine Reihenfolge oder Sequenz, es sei denn, es ist ausdrücklich durch die Anspruchssprache definiert. Die Reihenfolge des Texts in jedem der Ansprüche impliziert nicht, dass Verfahrensschritte in einer zeitlichen oder logischen Abfolge gemäß einer solchen Reihenfolge ausgeführt werden müssen, es sei denn, es ist durch die Wortwahl des Anspruchs definiert. Die Verfahrensschritte können in einer beliebigen Reihenfolge ausgetauscht werden, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, solange ein Austausch nicht der Anspruchssprache widerspricht und nicht unlogisch ist.
  • Weiterhin implizieren, in Abhängigkeit vom Kontext, Wörter wie ”verbinden” oder ”gekoppelt mit”, welche zur Beschreibung einer Beziehung zwischen unterschiedlichen Elementen verwendet werden, nicht, dass eine direkte physische Verbindung zwischen diesen Elementen hergestellt sein muss. Beispielsweise können zwei Elemente miteinander physisch, elektronisch, logisch, oder in einer beliebigen anderen Weise durch ein oder mehrere zusätzliche Elemente verbunden sein.
  • Während wenigstens eine beispielhafte Ausführungsform in der vorangegangenen detaillierten Beschreibung dargestellt wurde, wird darauf hingewiesen, dass eine große Anzahl von Variationen besteht. Es wird außerdem bevorzugt, dass die beispielhafte Ausführungsform oder beispielhaften Ausführungsformen lediglich Beispiele sind, und nicht den Umfang, Anwendbarkeit oder Konfiguration der Erfindung in irgendeiner Weise beschränken sollen. Vielmehr gibt die vorangegangene detaillierte Beschreibung dem Fachmann eine praktische Anleitung zur Ausführung der beispielhaften Ausführungsform oder beispielhaften Ausführungsformen an die Hand. Es wird davon ausgegangen, dass verschiedene Änderungen in der Funktion und Anordnung der Elemente gemacht werden können, ohne den Umfang der Erfindung wie in den beigefügten Ansprüchen und der rechtlichen Äquivalente davon definiert zu verlassen.
  • Weitere Ausführungsformen
    • 1. Verfahren zum synchronen Regeln eines Stromes in einem Vektor-gesteuerten Motorantriebssystem, welches eine fünfphasige AC-Maschine mit fünf Phasen und einem fünfphasigen Wechselrichtermodul umfasst, welches fünfphasige Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme für die fünfphasige AC-Maschine erzeugt, wobei das Verfahren umfasst: Ausführen einer Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformation, und zwar auf Grundlage bestimmter Phasen, welche in einem Fehlersignal als Fehler-Phasen indiziert sind, wobei das Verfahren bestimmte Ströme von den Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströmen umformt, welche Nicht-Fehler-Phasen der αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme entsprechen, und wobei bestimmte Ströme der Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme, welche Fehler-Phasen entsprechen, welche einen oder mehrere Fehlerzustände aufweisen, von der Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformation ausgeschlossen sind; Erzeugen von Synchron-Bezugsrahmen-Feedback-Stromsignalen, und zwar auf Grundlage der αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Feedback-Statorströme, sowie einer Rotor-Winkelposition; und Erzeugen von Synchron-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignalen, und zwar auf Grundlage der Synchron-Bezugsrahmen-Feedback-Stromsignale, und Synchron-Bezugsrahmen-Strombefehle.
    • 2. Verfahren nach Ausführungsform 1, weiterhin umfassend: Bestimmen, ob in Bezug auf eine oder mehrere der fünf Phasen auf Grundlage von gemessenen Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströmen ein Phasen-Fehlerzustand existiert; Erzeugen, wenn eine oder mehrere Phasen als einen Fehlerzustand aufweisend bestimmt sind, eines Fehlersignales, umfassend eine Information, welche anzeigt, welche entsprechenden Phasen gegenwärtig einen oder mehrere Fehlerzustände aufweisen; wobei der Schritt des Ausführens einer Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformation folgende Schritte umfasst: Auswählen, und zwar auf Grundlage der in dem Fehlersignal angezeigten besonderen Phasen, einer Gleichung aus einer Mehrzahl von Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichungen, welche einer besonderen Kombination von Nicht-Fehler-Phasen entspricht; Ändern der ausgewählten Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung, und zwar auf Grundlage der in dem Fehlersignal angezeigten entsprechenden Phasen, welche den Nicht-Fehler-Phasen entsprechen, um eine modifizierte Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung zu erzeugen; und Umwandeln, und zwar auf Grundlage der modifizierten Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung, von bestimmten Strömen von den Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströmen, welche den Nicht-Fehler-Phasen entsprechen, um zweiphasige Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme zu erzeugen.
    • 3. Verfahren nach Ausführungsform 2, wobei die Mehrzahl der Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichungen umfasst: eine erste Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung, welche verwendbar ist, um vier Nicht-Fehler-Phasen der Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme umzuwandeln, welche den vier Nicht-Fehler-Phasen entsprechen; und eine zweite Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung, welche verwendbar ist, um drei Nicht-Fehler-Ströme von den Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströmen umzuwandeln, welche drei Nicht-Fehler-Phasen entsprechen.
    • 4. Verfahren nach Ausführungsform 1, weiterhin umfassend: Erzeugen von αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignalen, und zwar auf Grundlage der Synchron-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale, und einer Winkel-Rotorposition; und Ausführen einer αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformation, auf Grundlage der entsprechenden in dem Fehlersignal angezeigten Phasen, welche die αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale umwandelt, um entweder drei oder vier Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale zu erzeugen, welche den entsprechenden Nicht-Fehler-Phasen entsprechen.
    • 5. Verfahren nach Ausführungsform 4, wobei der Schritt des Ausführens einer αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformation die folgenden Schritte umfasst: Auswählen, auf Grundlage der besonderen in dem Fehlersignal angezeigten Phasen, eine von einer Mehrzahl von αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichungen; Ändern der ausgewählten αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichung, auf Grundlage der besonderen in dem Fehlersignal angezeigten Phasen, welche den Nicht-Fehler-Phasen entsprechen, um eine modifizierte αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichung zu erzeugen; und Umwandeln, auf Grundlage der modifizierten αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichung, der αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale, um entweder drei oder vier Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale zu erzeugen, welche den entsprechenden Nicht-Fehler-Phasen entsprechen.
    • 6. Verfahren nach Ausführungsform 5, wobei die Mehrzahl von αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichungen umfasst: eine erste αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichung, welche verwendbar ist, um die αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale in vier Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale umzuwandeln, welche den vier besonderen Nicht-Fehler-Phasen entsprechen; und eine zweite αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichung, welche verwendbar ist, um die αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale in drei Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale umzuwandeln, welche drei entspechenden Nicht-Fehler-Phasen entsprechen.
    • 7. System, umfassend: eine Fünfphasen-AC-Maschine mit fünf Phasen; ein Fünfphasen-Wechselrichtermodul, welches mit der Fünfphasen-AC-Maschine gekoppelt ist, und welche dazu eingerichtet ist, um Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme zu erzeugen; ein Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsmodul, welches eingerichtet ist, um eine Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformation auszuführen, und zwar auf Grundlage besonderer in einem Fehlersignal als Fehler-Phasen angezeigter Phasen, wobei die Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformation bestimmte Ströme von den Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströmen umwandelt, welche Nicht-Fehler-Phasen von αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströmen entsprechen, und wobei bestimmte der Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme, welche Fehler-Phasen entsprechen, welche einen oder mehrere Fehlerzustände aufweisen, von der Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformation ausgeschlossen sind; ein Stationär-zu-Synchron-Transformationsmodul, welches eingerichtet ist, um die αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Feedback-Statorströme und eine Rotor-Winkelposition zu empfangen und um Synchron-Bezugrahmen-Feedback-Stromsignale zu erzeugen; und einen Synchronstromregler, welcher eingerichtet ist, um: Synchron-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale zu erzeugen, und zwar auf Grundlage der Synchron-Bezugsrahmen-Feedback-Stromsignale, sowie Synchron-Bezugsrahmen-Strombefehle.
    • 8. System nach Ausführungsform 7, weiterhin umfassend: ein Fehlererkennungsmodul, welches eingerichtet ist, um zu: Bestimmen, ob ein Phasenfehlerzustand in Bezug auf eine oder mehrere der fünf Phasen vorliegt; und ein Fehlersignal zu erzeugen, wenn ein Phasenfehlerzustand bestimmt ist, um in Bezug auf eine oder mehrere der fünf Phasen vorzuliegen, wobei das Fehlersignal Information umfasst, welche anzeigt, welche entsprechenden Phasen momentan den Fehlerzustand aufweisen; und wobei das Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsmodul eingerichtet ist, um: Auszuwählen, auf Grundlage der besonderen Phasen, welche als gegenwärtig einen Fehlerzustand in dem Fehlersignal angezeigt werden, eine von einer Mehrzahl von Fünfphasen-zu-Zweiphasen-Transformationsgleichungen, welche zu verwenden ist, um bestimmte Nicht-Fehler-Ströme der Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme umzuwandeln, welche von der Fünfphasen-AC-Maschine zurückgeführt sind und Nicht-Fehler-Phasen entsprechen, welche nicht momentan einen Fehlerzustand aufweisen; die ausgewählte Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung zu ändern, und zwar auf Grundlage der bestimmten in dem Fehlersignal angezeigten Phasen, welche den Nicht-Fehler-Phasen entsprechen, um eine modifizierte Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung zu erzeugen; und Umzuwandeln, auf Grundlage der modifizierten Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung, die bestimmten Ströme von den Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströmen, welche Nicht-Fehler-Phasen entsprechen, um αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme zu erzeugen.
    • 9. System nach Ausführungsform 8, wobei die Mehrzahl von Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichungen umfasst: eine erste Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung, welche verwendbar ist, um vier Nicht-Fehler-Ströme von den Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströmen umzuwandeln, welche vier Nicht-Fehler-Phasen entsprechen; und eine zweite Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung, welche verwendbar ist, um drei Nicht-Fehler-Ströme der Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme umzuwandeln, welche drei Nicht-Fehler-Phasen entsprechen.
    • 10. System nach Ausführungsform 9, weiterhin umfassend: ein Synchron-zu-Stationär-Transformationsmodul, welches eingerichtet ist, um αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale zu erzeugen, und zwar auf Grundlage der Synchron-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale; ein αβ-zu-Fünfphasen-Transformationsmodul, welches eingerichtet ist, um: das Fehlersignal und die αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale zu empfangen, auszuwählen, und zwar auf Grundlage der besonderen Phasen, welche als momentan einen Fehlerzustand in dem Fehlersignal aufweisend angezeigt sind, eine von einer Mehrzahl von αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichungen; Ändern der ausgewählten αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichung, auf Grundlage der besonderen in dem Fehlersignal angezeigten Phasen, welche den Nicht-Fehler-Phasen entsprechen, um eine modifizierte αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichung zu erzeugen; und die αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale umzuwandeln, und zwar auf Grundlage der modifizierten αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichung, um entweder drei oder vier Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale zu erzeugen, welche den besonderen Nicht-Fehler-Phasen entsprechen.
    • 11. System nach Ausführungsform 10, wobei die Mehrzahl von αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichungen umfassen: eine erste αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichung, welche verwendbar ist, um die αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale in vier Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale umzuwandeln, welche den vier besonderen Nicht-Fehler-Phasen entsprechen; und eine zweite αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichung, welche verwendbar ist, um die Zwei-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale in drei Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale umzuwandeln, welche drei besonderen Nicht-Fehler-Phasen entsprechen.
    • 12. Vektor-gesteuertes Motorantriebssystem, umfassend: eine Fünfphasen-AC-Maschine mit fünf Phasen; ein Fünfphasen-Wechselrichtermodul, welches mit der Fünfphasen-AC-Maschine gekoppelt ist, und welche dazu eingerichtet ist, Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme zu erzeugen; ein Strom-Ness-Modul, welches dazu eingerichtet ist, die Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme zu messen, welche von der Fünfphasen-AC-Maschine zurückgeführt worden sind; ein Fehlererkennungsmodul, welches eingerichtet ist, um zu: Bestimmen, ob ein Phasenfehlerzustand in Bezug auf eine oder mehrere der fünf Phasen vorliegt; ein Fehlersignal zu erzeugen, wenn ein Phasenfehlerzustand bestimmt ist, um in Bezug auf eine oder mehrere der fünf Phasen vorzuliegen, wobei das Fehlersignal anzeigt, dass ein Fehlerzustand in Bezug auf eine oder mehrere der fünf Phasen und Information detektiert worden ist und Information umfasst, welche anzeigt, welche besonderen Phasen momentan den Fehlerzustand aufweisen; und ein Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsmodul, welches eingerichtet ist, um: das Fehlersignal und die Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme zu empfangen, welche von der Fünfphasen-AC-Maschine zurückgeführt sind, auszuwählen, auf Grundlage der besonderen Phasen, welche als gegenwärtig einen Fehlerzustand in dem Fehlersignal angezeigt werden, eine von einer Mehrzahl von Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichungen, welche zu verwenden ist, um bestimmte Ströme der Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme umzuwandeln, welche Nicht-Fehler-Phasen entsprechen, zu ändern die ausgewählte Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung, und zwar auf Grundlage der bestimmten in dem Fehlersignal angezeigten Phasen, welche den Nicht-Fehler-Phasen entsprechen, um eine modifizierte Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung zu erzeugen; und umzuwandeln, auf Grundlage der modifizierten Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung, die bestimmten Ströme von den Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströmen, welche Nicht-Fehler-Phasen entsprechen, um αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme zu erzeugen; ein Stationär-zu-Synchron-Transformationsmodul, welches eingerichtet ist, um die αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Feedback-Statorströme zu empfangen, und eine Rotor-Winkelposition und Synchron-Bezugrahmen-Feedback-Stromsignale zu erzeugen, und um ein Synchron-Bezugsrahmen-d-Achsen-Stromsignal und ein Synchron-Bezugsrahmen-q-Achsen-Stromsignal zu erzeugen; und einen Synchronstromregler, welcher eingerichtet ist, um Strom in einem Synchron-Bezugsrahmen zu regeln, wobei der Synchronstromregler eingerichtet ist, um: ein Synchron-Bezugsrahmen-d-Achsen-Spannungsbefehlsignal und ein Synchron-Bezugsrahmen-q-Achsen-Spannungsbefehlsignal zu erzeugen, und zwar auf Grundlage des Synchron-Bezugsrahmen-d-Achsen-Feedback-Stromsignals, des Synchron-Bezugsrahmen-q-Achsen-Feedback-Stromsignals, eines d-Achsen-Strombefehls und eines q-Achsen-Strombefehls.
    • 13. Vektor-gesteuertes Motorantriebssystem nach Ausführungsform 12, wobei die Mehrzahl von Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichungen umfassen: eine erste Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung, welche verwendbar ist, um vier Nicht-Fehler-Ströme von den Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströmen umzuwandeln, welche vier Nicht-Fehler-Phasen entsprechen, wobei die erste Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung umfasst:
      Figure 00570001
      wobei ein Phasenkoeffizient (δi) für die Fehler-Phase zu Null (0) gesetzt ist und für die Nicht-Fehler-Phasen zu Eins (1) gesetzt ist.
    • 14. Vektor-gesteuertes Motorantriebssystem nach Ausführungsform 13, wobei die Mehrzahl von Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichungen weiterhin umfassen: eine zweite Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung, welche verwendbar ist, um drei Nicht-Fehler-Ströme von den Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströmen umzuwandeln, welche drei Nicht-Fehler-Phasen entsprechen, wobei die zweite Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung umfasst:
      Figure 00580001
      wobei ein Phasenkoeffizient (δi) für die zwei Fehler-Phasen zu Null (0) gesetzt ist und für die drei Nicht-Fehler-Phasen zu Eins (1) gesetzt ist.
    • 15. Vektor-gesteuertes Motorantriebssystem nach Ausführungsform 12, weiterhin umfassend: ein Synchron-zu-stationär-Transformationsmodul, welches eingerichtet ist, um ein α-Achsen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignal und ein β-Achsen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignal zu erzeugen, und zwar auf Grundlage des Synchron-Bezugsrahmen-d-Achsen-Spannungsbefehlsignals, des Synchron-Bezugsrahmen-q-Achsen-Spannungsbefehlsignals; und ein αβ-zu-Fünfphasen-Transformationsmodul, welches eingerichtet ist: das Fehlersignal, das α-Achsen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignal und das β-Achsen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignal zu empfangen, Auszuwählen, auf Grundlage der besonderen Phasen, welche als gegenwärtig einen Fehlerzustand in dem Fehlersignal aufweisend angezeigt werden, eine von einer Mehrzahl von αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichungen, welche zu verwenden ist, um das α-Achsen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignal und das β-Achsen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignal umzuwandeln; die ausgewählte αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichung zu ändern, und zwar auf Grundlage der bestimmten in dem Fehlersignal angezeigten Phasen, welche den Nicht-Fehler-Phasen entsprechen, um eine modifizierte αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichung zu erzeugen; und Umzuwandeln, auf Grundlage der modifizierten αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichung, das α-Achsen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignal und das β-Achsen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignal, um entweder drei oder vier Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale zu erzeugen, welche den entsprechenden Nicht-Fehler-Phasen entsprechen.
    • 16. Vektor-gesteuertes Motorantriebssystem nach Ausführungsform 15, wobei die Mehrzahl von αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichungen umfassen: eine erste αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichung, welche verwendbar ist, um das α-Achsen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignal und das β-Achsen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignal in vier Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale umzuwandeln, welche vier entsprechenden Nicht-Fehler-Phasen entsprechen, wobei die zweite Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung umfasst:
      Figure 00600001
      wobei ein Phasenkoeffizient (δi) für die Fehler-Phase zu Null (0) gesetzt ist und für die Nicht-Fehler-Phase zu Eins (1) gesetzt ist, wobei Vα das α-Achsen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignal und Vβ das β-Achsen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignal ist.
    • 17. Vektor-gesteuertes Motorantriebssystem nach Ausführungsform 16, wobei die Mehrzahl von αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichungen umfassen: eine zweite αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichung, welche verwendbar ist, um das β-Achsen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignal und das β-Achsen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignal in drei Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale umzuwandeln, welche drei entsprechenden Nicht-Fehler-Phasen entsprechen, wobei die zweite αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichung umfasst:
      Figure 00610001
      wobei ein Phasenkoeffizient (δi) für die Fehler-Phase zu Null (0) gesetzt ist und für die Nicht-Fehler-Phase zu Eins (1) gesetzt ist, wobei Vα das α-Achsen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignal und Vβ das β-Achsen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignal ist.
    • 18. Vektor-gesteuertes Motorantriebssystem nach Ausführungsform 15, weiterhin umfassend: ein Raumvektor-Pulsbreitenmodulation(SVPWM)-Modul, welches eingerichtet ist, um Schaltvektorsignale auf Grundlage von entweder drei oder vier Fünfphasen-stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale zu erzeugen, welche von dem αβ-zu-Fünfphasen-Transformationsmodul empfangen sind.

Claims (10)

  1. Verfahren zum synchronen Regeln eines Stromes in einem Vektor-gesteuerten Motorantriebssystem, welches eine fünfphasige AC-Maschine mit fünf Phasen und einem fünfphasigen Wechselrichtermodul umfasst, welches fünfphasige Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme für die fünfphasige AC-Maschine erzeugt, wobei das Verfahren umfasst: Ausführen einer Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformation, und zwar auf Grundlage bestimmter Phasen, welche in einem Fehlersignal als Fehler-Phasen indiziert sind, wobei das Verfahren bestimmte Ströme von den Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströmen umformt, welche Nicht-Fehlerphasen der αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme entsprechen, und wobei bestimmte Ströme der Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme, welche Fehler-Phasen entsprechen, welche einen oder mehrere Fehlerzustände aufweisen, von der Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformation ausgeschlossen sind; Erzeugen von Synchron-Bezugsrahmen-Feedback-Stromsignalen, und zwar auf Grundlage der αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Feedback-Statorströme, sowie einer Rotor-Winkelposition; und Erzeugen von Synchron-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignalen, und zwar auf Grundlage der Synchron-Bezugsrahmen-Feedback-Stromsignale, und Synchron-Bezugsrahmen-Strombefehle.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: Bestimmen, ob in Bezug auf eine oder mehrere der fünf Phasen auf Grundlage von gemessenen Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströmen ein Phasen-Fehlerzustand existiert; Erzeugen, wenn eine oder mehrere Phasen als einen Fehlerzustand aufweisend bestimmt sind, eines Fehlersignales, umfassend Information, welche anzeigt, welche besonderen Phasen gegenwärtig einen oder mehrere Fehlerzustände aufweisen; wobei der Schritt des Ausführens einer Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformation folgende Schritte umfasst: Auswählen, und zwar auf Grundlage der in dem Fehlersignal angezeigten besonderen Phasen, einer Gleichung aus einer Mehrzahl von Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichungen, welche einer besonderen Kombination von Nicht-Fehler-Phasen entspricht; Ändern der ausgewählten Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung, und zwar auf Grundlage der in dem Fehlersignal angezeigten besonderen Phasen, welche den Nicht-Fehler-Phasen entsprechen, um eine modifizierte Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung zu erzeugen; und Umwandeln, und zwar auf Grundlage der modifizierten Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung, von bestimmten Strömen von den Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströmen, welche den Nicht-Fehler-Phasen entsprechen, um zweiphasige Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme zu erzeugen.
  3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Mehrzahl der Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichungen umfasst: eine erste Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung, welche verwendbar ist, um vier Nicht-Fehler-Phasen der Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme umzuwandeln, welche den vier Nicht-Fehler-Phasen entsprechen; und eine zweite Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung, welche verwendbar ist, um drei Nicht-Fehler-Ströme von den Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströmen umzuwandeln, welche drei Nicht-Fehler-Phasen entsprechen.
  4. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, weiterhin umfassend: Erzeugen von αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignalen, und zwar auf Grundlage der Synchron-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale, und einer Winkel-Rotorposition; und Ausführen einer αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformation, auf Grundlage der besonderen in dem Fehlersignal angezeigten Phasen, welche die αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale umwandelt, um entweder drei oder vier Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale zu erzeugen, welche den besonderen Nicht-Fehler-Phasen entsprechen.
  5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Schritt des Ausführens einer αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformation die folgenden Schritte umfasst: Auswählen, auf Grundlage der besonderen in dem Fehlersignal angezeigten Phasen, eine von einer Mehrzahl von αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichungen; Ändern der ausgewählten αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichung, auf Grundlage der besonderen in dem Fehlersignal angezeigten Phasen, welche den Nicht-Fehler-Phasen entsprechen, um eine modifizierte αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichung zu erzeugen; und Umwandeln, auf Grundlage der modifizierten αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichung, der αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale, um entweder drei oder vier Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale zu erzeugen, welche den besonderen Nicht-Fehler-Phasen entsprechen.
  6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Mehrzahl von αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichungen umfasst: eine erste αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichung, welche verwendbar ist, um die αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale in vier Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale umzuwandeln, welche den vier besonderen Nicht-Fehler-Phasen entsprechen; und eine zweite αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichung, welche verwendbar ist, um die αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale in drei Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale umzuwandeln, welche drei besonderen Nicht-Fehler-Phasen entsprechen.
  7. System, insbesondere ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 verwendend, umfassend: eine Fünfphasen-AC-Maschine mit fünf Phasen; ein Fünfphasen-Wechselrichtermodul, welches mit der Fünfphasen-AC-Maschine gekoppelt ist, und welche dazu eingerichtet ist, um Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme zu erzeugen; ein Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsmodul, welches eingerichtet ist, um eine Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformation auszuführen, und zwar auf Grundlage besonderer in einem Fehlersignal als Fehler-Phasen angezeigten Phasen, wobei die Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformation bestimmte Ströme von den Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströmen umwandelt, welche Nicht-Fehler-Phasen von αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströmen entsprechen, und wobei bestimmte der Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme, welche Fehler-Phasen entsprechen, welche einen oder mehrere Fehlerzustände aufweisen, von der Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformation ausgeschlossen sind; ein Stationär-zu-Synchron-Transformationsmodul, welches eingerichtet ist, um die αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Feedback-Statorströme zu empfangen, und eine Rotor-Winkelposition und um Synchron-Bezugrahmen-Feedback-Stromsignale zu erzeugen; und einen Synchronstromregler, welcher eingerichtet ist, um: Synchron-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale zu erzeugen, und zwar auf Grundlage der Synchron-Bezugsrahmen-Feedback-Stromsignale, sowie Synchron-Bezugsrahmen-Strombefehle.
  8. System nach Anspruch 7, weiterhin umfassend: ein Fehlererkennungsmodul, welches eingerichtet ist, um zu: Bestimmen, ob ein Phasenfehlerzustand in Bezug auf eine oder mehrere der fünf Phasen vorliegt; und ein Fehlersignal zu erzeugen, wenn ein Phasenfehlerzustand bestimmt ist, um in Bezug auf eine oder mehrere der fünf Phasen vorzuliegen, wobei das Fehlersignal Information umfasst, welche anzeigt, welche besonderen Phasen momentan den Fehlerzustand aufweisen; und wobei das Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsmodul eingerichtet ist, um: Auszuwählen, auf Grundlage der besonderen Phasen, welche als gegenwärtig einen Fehlerzustand in dem Fehlersignal angezeigt werden, eine von einer Mehrzahl von Fünfphasen-zu-Zweiphasen-Transformationsgleichungen, welche zu verwenden ist, um bestimmte Nicht-Fehler-Ströme der Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme umzuwandeln, welche von der Fünfphasen-AC-Maschine zurückgeführt sind und Nicht-Fehler-Phasen entsprechen, welche nicht momentan einen Fehlerzustand aufweisen; die ausgewählte Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung zu andern, und zwar auf Grundlage der bestimmten in dem Fehlersignal angezeigten Phasen, welche den Nicht-Fehler-Phasen entsprechen, um eine modifizierte Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung zu erzeugen; und Umzuwandeln, auf Grundlage der modifizierten Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung, die bestimmten Ströme von den Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströmen, welche Nicht-Fehler-Phasen entsprechen, um αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme zu erzeugen.
  9. System nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Mehrzahl von Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichungen umfasst: eine erste Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung, welche verwendbar ist, um vier Nicht-Fehler-Ströme von den Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströmen umzuwandeln, welche vier Nicht-Fehler-Phasen entsprechen; und eine zweite Fünfphasen-zu-αβ-Phasen-Transformationsgleichung, welche verwendbar ist, um drei Nicht-Fehler-Ströme der Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Statorströme umzuwandeln, welche drei Nicht-Fehler-Phasen entsprechen.
  10. System nach einem der Ansprüche 7 bis 9, weiterhin umfassend: ein Synchron-zu-Stationär-Transformationsmodul, welches eingerichtet ist, um αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale zu erzeugen, und zwar auf Grundlage der Synchron-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale; ein αβ-zu-Fünfphasen-Transformationsmodul, welches eingerichtet ist, um: das Fehlersignal und die αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale zu empfangen, auszuwählen, und zwar auf Grundlage der besonderen Phasen, welche als momentan einen Fehlerzustand in dem Fehlersignal aufweisend angezeigt sind, eine von einer Mehrzahl von αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichungen; Ändern der ausgewählten αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichung, auf Grundlage der besonderen in dem Fehlersignal angezeigten Phasen, welche den Nicht-Fehler-Phasen entsprechen, um eine modifizierte αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichung zu erzeugen; und die αβ-Phasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale umzuwandeln, und zwar auf Grundlage der modifizierten αβ-Phasen-zu-Fünfphasen-Transformationsgleichung, um entweder drei oder vier Fünfphasen-Stationär-Bezugsrahmen-Spannungsbefehlsignale zu erzeugen, welche den besonderen Nicht-Fehler-Phasen entsprechen.
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