DK172570B1 - Vekselretter og fremgangsmåde til måling af vekselretterens fasestrømme - Google Patents

Vekselretter og fremgangsmåde til måling af vekselretterens fasestrømme Download PDF

Info

Publication number
DK172570B1
DK172570B1 DK199500076A DK7695A DK172570B1 DK 172570 B1 DK172570 B1 DK 172570B1 DK 199500076 A DK199500076 A DK 199500076A DK 7695 A DK7695 A DK 7695A DK 172570 B1 DK172570 B1 DK 172570B1
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
phase
current
intermediate circuit
voltage
mean
Prior art date
Application number
DK199500076A
Other languages
English (en)
Other versions
DK7695A (da
Inventor
Soeren Ejnar Nielsen
Jens Ulrik Jaeger
Johnny Wahl Jensen
Paul Bach Thoegersen
Original Assignee
Danfoss As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Danfoss As filed Critical Danfoss As
Priority to DK199500076A priority Critical patent/DK172570B1/da
Priority to GB9714703A priority patent/GB2313202B/en
Priority to AU43857/96A priority patent/AU4385796A/en
Priority to CN96191574A priority patent/CN1063596C/zh
Priority to DE19681189T priority patent/DE19681189C2/de
Priority to US08/894,007 priority patent/US5969958A/en
Priority to PCT/DK1996/000030 priority patent/WO1996023347A1/en
Publication of DK7695A publication Critical patent/DK7695A/da
Priority to FI973081A priority patent/FI116962B/fi
Application granted granted Critical
Publication of DK172570B1 publication Critical patent/DK172570B1/da

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/25—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H02M7/53871—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0009—Devices or circuits for detecting current in a converter

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

DK PR 172570 B1
Vekselretter og fremgangsmåde til måling af vekselretterens fasestrømme
Opfindelsen angår en fremgangsmåde til måling af fasestrømme i 5 en vekselretter, hvor styrede halvlederswitche ved pulsbredde-modulering omformer jævnspænding fra en mellemkreds til trefaset vekselspænding, og hvor fasestrømmene måles ved at måle mellemkredsstrøromen, når en aktiv switchtilstand skaber en entydig sammenhæng mellem mellemkredsstrømmen og en fasestrøm.
10 Yderligere angår opfindelsen en vekselretter, som gør brug af ovennævnte fremgangsmåde.
Måleprincippet kendes bl.a. fra EP 0 502 226 Al. I dette dokument beskrives et detektionskredsløb, som ved detektion af 15 fasespændingerne udvælger de tidsperioder, hvor den nævnte entydige sammenhæng mellem mellemkredsstrømmen og en fasestrøm foreligger. Detektionskredsløbet styrer et integrationskredsløb af track-and-hold typen med tre kanaler, som på skift tilkobles til en føler for mellemkredsstrømmen. En af kanalerne styres 20 til at integrere de enkelte fasestrømmes bidrag til mellemkredsstrømmen over de tidsperioder, hvor vekselretterens udgang er spændingsbelagt, dvs. belagt med en spænding forskellig fra nul. Det resulterende signal repræsenterer virkestrømmen i en tilkoblet trefaset vekselstrømsmaskine. De to andre kanaler 25 styres således, at de integrerede signaler periodevis følger hver sin fasestrøm, og disse signaler kombineres med data om switchtiIstanden til en individuel rekonstruktion af de de tre fasestrømme.
30 Det kendte kredsløb og den deri realiserede målemetode indebærer en ganske omfangsrig analog signalbehandling. Kredsløbet har på grund af det anvendte integrationsprincip en lav øvre grænsefrekvens og vil derfor være mindre velegnet til veksel-rettere med stor dynamik, for eksempel til servostyringsan-35 vendelser.
2 DK PR 172570 B1 I US 5,309,349 bruges samme måleprincip, hvor der i mellemkredsen er indsat en strømmåler, som måler strømmen på et 5 tidspunkt, hvor der er en entydig sammenhæng mellem mellemkredsstrømmen og motorens fasestrøm. Ved at foretage to målinger af mellemkredsstrømmen indenfor en modulationsperiode, hvor den første respektivt den anden måling er knyttet til hver sin aktive switchtilstand og fase, er det muligt at beregne 10 strømmen i den ikke-målte fase. Den første måling giver strømmen i den første fase, den næste måling giver strømmen i den anden fase. Da summen af fasestrømmene til ethvert tidspunkt er lig nul, kan strømmen i den tredie motorfase beregnes.
15
Den anvendte metode har den ulempe, at de to strømmålinger i mellemkredsen foretages til forskellige tidspunkter, og rokker dermed ved forudsætningen for at bruge antagelsen om, at summen af fasestrømmene til ethvert tidspunkt er lig nul.
20 Tidsforskydningen i målingen betyder, at der især ved lave switchfrekvenser opstår fejl ved beregningen af den tredie fasestrøm.
US 5,341,286 beskriver en metode til at detektere motorstrømmen 25 i en DC-motor, der forsynes med energi fra pulsbreddemodulerede halvlederswitche. Metoden går ud på at detektere middelværdien af strømmen ved at foretage en første og en anden strømmåling indenfor en modulationsperiode. Den første måling foretages i midten af pulsbreddemodulations-periodens ON-tid, og den anden 30 måling midt i periodens OFF-tid. Ud fra disse to målinger beregnes middelværdien af motorstrønunen.
Set i forhold til teknikkens stade som beskrevet ovenfor er et af formålene med opfindelsen at angive en fremgangsmåde til måling af fasestrømme i en vekselretter, som giver en højere 35 øvre grænsefrekvens, og som kan realiseres med mindre 3 DK PR 172570 B1 kredsløbsteknisk besvær end hidtil kendt. Et andet formål med opfindelsen er at angive en fremgangsmåde til måling af fasestrømme i en vekselretter, så beregningen af en ikke-målt fasestrøm påvirkes mindst muligt af forskydninger i 5 måletidspunktet.
Formålene realiseres ifølge opfindelsen ved, at mellemkreds-strømmens værdi måles i to separate indstillinger af samme aktive switchtilstand i en modulationsperiode, og at der dannes 10 en resulterende middelværdi af de målte værdier.
Ifølge opfindelsen aktiveres en måleindretning af styringen under to separate indstillinger af samme switchtilstand i en modulationsperiode, hvorefter en omsætter danner en resulterende middelværdi af de målte værdier. Den resulterende 15 middelværdi er et udtryk for fasestrømmen.
Denne målemetode er optimalt tilpasset til den tidsmæssige symmetri, som normalt realiseres ved styringen af halvleder-switchene, og som nu vil blive gennemgået ganske kort.
20 Ved den sædvanlige vektorielle betragtning af de otte mulige switchtilstande i en almindelig trefaset vekselretterbro opdeles disse i to nulvektorer, hvor der ikke anlægges spænding på faseledningerne, og seks aktive vektorer, hvor faseledningerne er spændingsbelagte. En vilkårlig spændingsbelægning af 25 faseledningerne kan så realiseres ved pulsbreddemoduleret addition af to af disse aktive vektorer.
Modulationen udføres normalt som tosidet modulation, hvor man i en modulationsperiode for eksempel springer fra en nulvektor 30 til en første aktiv vektor, så en anden aktiv vektor og derefter den anden nulvektor, og derefter tilbage via den anden aktive vektor og den første aktive vektor til den første nulvektor. Denne sekvens kan altid udføres på en sådan måde, at overgangen mellem de forskellige vektorer eller switchtilstande 4 DK PR 172570 B1 kun kræver aktivering eller deaktivering af en enkelt switch, hvorved sekvensen minimerer switchtabene.
Det forstås heraf, at den første aktive vektor eller switch-5 tilstand optræder to gange i hver modulationsperiode. Den anden aktive aktive switchtilstand optræder ligeledes to gange i hver modulationsperiode. De aktive switchtilstande ligger desuden tidsmæssigt spejlsymmetrisk fordelt i forhold til modulationsperiodens midpunkt.
10
Den første aktive switchtilstand muliggør måling af en første fasestrøm ved måling af mellemkredsstrømmen, og den anden aktive switchtilstand muliggør måling af en anden fasestrøm ved måling af mellemkredsstrømmen.
15
Betragter vi nu den første fasestrøm, så måles den ifølge opfindelsen to gange i hver modulationsperiode, og der dannes en (første) resulterende middelværdi af de to målte værdier.
Denne resulterende middelværdi kan på grund af den tidsmæssige 20 symmetri henføres til modulationsperiodens midpunkt. I samme modulationsperiode kan den anden fasestrøm ligeledes måles to gange på den med opfindelsen anviste måde, hvorved der dannes en (anden) resulterende middelværdi, som ligeledes kan henføres til modulationsperiodens midtpunkt. Da begge strømmålinger kan 25 henføres til samme tidspunkt og summen af fasestrømmene til ethvert tidspunkt er lig med nul, kan den tredie fasestrøm umiddelbart beregnes.
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen muliggør således en tids-30 mæssigt korrekt og fuldstændig måling af vekselretterens fasestrømme i hver modulationsperiode, hvilket giver grundlag for opbygning af meget enkle og hurtige styrings- og reguleringssystemer. Der opstår ikke fasefejl (tidsforskydning) mellem de tre målte komponenter af strømvektoren (udgangs-35 eller fasestrømmene), og der opstår heller ikke fasefejl 5 DK PR 172570 B1 (tidsforskydning) i målingen af strømvektorens beliggenhed i forhold til den anlagte spændingsvektor. Sådanne tidsforskydninger eller fasefejl har ellers været almindelige i målemetoder, hvor man måler mellemkredsstrømmen, fordi de enkelte 5 strømme måles efter hinanden.
I en fordelagtig udførelsesform måles mellemkredsstrømmens værdi, og dermed fasestrømmen, flere gange i hver separate indstilling af samme aktive switchtilstand, og disse målinger 10 midies separat for hver indstilling til dannelse af en separat middelværdi, hvorefter den resulterende middelværdi dannes som middelværdien af de separate middelværdier. Herved øges fremgangsmådens immunitet overfor støjandele i fasestrømmene.
15 Opfindelsens anvendelighed er iøvrigt ikke begrænset til den netop gennemgåede switchsekvens, hvilket vil fremgå af den følgende beskrivelse af forskellige udførelseseksempler, hvor der henvises til de medfølgende tegninger.
20
Fig. 1 er et principdiagram for en vekselretter, hvor fremgangsmåden ifølge opfindelsen realiseres.
Fig. 2 er en tabel over mulige switchtilstande i vekselret-teren og de resulterende spændingsvektorer, strømme i 25 mellemkredsen og spændingsbelægninger på faseslednin gerne .
Fig. 3 illustrerer spændingsvektorernes rumlige beliggenhed i en trefaset vekselstrømsmaskine.
Fig. 4 er en tabel over switchsekvenser og deraf resul- 30 terende spændingsvektorer, som gennemløbes i en pulsbreddemodulation for at anlægge en spændingsvektor med variabel retning og amplitude på vekselstrømsmaskinen .
6 DK PR 172570 B1
Fig. 5 er en tabel over en anden mulig modulationsstrategi, hvor en fase i hver modulationsperiode holdes fri for skift/switchninger.
Fig. 6 viser forløbet af fasekoblingerne og de resulterende 5 fasestrømme, hvoraf to kan måles i mellemkredsen, for to modulationsperioder i spændingssektor S6, jf. fig.
3.
Den i figur 1 viste vekselretter 1 består af en ustyret ens-10 retter 2 med mellemkredskondensator 3, som føder en jævnspændingsmellemkreds 4 med en vekselretterbro 5. Vekselretter-broen består af styrede halvlederswitche TI, T2, T3 T4, T5 og T6, som ved pulsbreddemodulering omformer mellemkredsens jævnspænding til trefaset vekselspænding på udgangs- eller· 15 faseledningerne U, V og W. Halvleder-switchene er i det viste udførelseseksempel transistorer af IGBT-typen (Insulated Gate Bipolar Transistor). Som sædvanlig er der indkoblet friløbsdioder antiparallelt med transistorerne. Vekselretterens trefasede udgangsspænding U, V, W tilføres en last 6 i form af 20 en trefaset asynkronmotor, et trefaset spændingsforsyningsnet eller lignende.
Vekselretterbroen styres af et styrekredsløb 7, som indeholder en pulsbreddemodulator PWM og driver-kredsløb til styring af 25 transistorerne. Til betjening af veksel-retteren er denne forsynet med et brugerinterface 8, som afgiver signaler til en regulerings- og kontrolenhed 9.
Enheden 9 fungerer som regulator, som med frekvensen fc over-30 våger vekselretterens driftsfunktioner og afgiver eventuelle korrigerende signaler, som omsættes til pulsbreddemoduleringens modulationsfrekvens fm og videregives til pulsbreddemodulatoren i styrekredsløbet 7.
7 DK PR 172570 B1
De anlagte fasespændinger U, V og W giver anledning til fase-strømme i„, iv og i„, som via vekselretterbroen omsættes til en resulterende strøm id i mellemkredsen. Mellemkredsen er forsynet med en strømsensor 10 til detektering af mellemkreds-5 strømmen id, og det detekterede signal tilføres en analogdigital omsætter 11, som styres af pulsbreddemodulatoren 7. Det digitaliserede mellemkredsstrømsignal tilføres en beregningsenhed 12, som på basis af de målte mellemkredsstrømme id og data om switchenes stilling fra pulsbreddemodulatoren 7 ud-10 regner de tre fasestrømme iu, iv og iw i form af en strømvektor i, som stilles til rådighed for reguleringsenheden 9.
Som bekendt kan man med en vekselretterbro af den viste type realisere 8 forskellige switchtilstande eller spændingsbe-15 lægninger på faseledningerne U, V og W. Disse switchtilstande er tabellarisk opstillet i figur 2, som skal betragtes sammen med figur 3. Sidstnævnte viser i højre side et principdiagram for den rumlige beliggenhed af viklingerne i en stjernekoblet asynkron motor. I venstre side er den spændingsbelægning af 20 motoren, som switchtilstandene kan skabe, vist som et vektordiagram med vektor i^-Ue. For eksempel giver switchtiIstanden 100, hvor transistor TI er ledende, mens transistorerne T2 og T3 er blokerede, en spændingsbelægning på faseledning U, hvorved den resulterende spændingsvektor Uj peger i den ret-25 ning, som bestemmes af faseviklingen U's beliggendhed. Hertil skal i øvrigt bemærkes, at det er tilstrækkeligt at se på de 3 transistorer TI, T2 og T3, idet de 3 andre transistorer T4, T5 og T6 styres komplementært i forhold til TI, T2 og T3.
30 Betragter vi eksempelvis spændingsvektoren u« i figur 3, så fremkommer den ved at lægge spænding på faseledningerne V og W.
Den resulterende spændingsvektor u< peger modsat U-viklingens beliggenhed.
8 DK PR 172570 B1
En vilkårlig spændingsbelægning af asynkronmotoren, henholdsvis de 3 faseledninger U, V og W kan nu realiseres som en spændingsvektor u som vist i figur 3. For at realisere denne spændingsbelægning foretager man en pulsbreddemodulering, 5 d.v.s. man anlægger i et givet tidsrum vektoren Ui, og i et andet givet tidsrum vektoren u2, hvor så tidsrummenes relative størrelse angiver den resulterende spændingsvektors vinkel og tidsrummenes absolutte størrelse bestemmer spændingsvektorens absolutte værdi, den resulterende amplitude. Pulsbreddemodu-10 leringen udføres på en sådan måde, at den resulterende spændings-vektor u løber om med en tidsafhængig vinkel Θ = wt, som bliver bestemmende for frekvensen af den trefasede veksel-spænding, som genereres på faseledningerne U, V og W. Den trefasede spændingsbelægning giver anledning til en resulterende strøm-15 vektor i., som normalt er fasemæssigt forskudt i forhold til spændings vektor en med vinklen <p og som løber om med samme frekvens.
Vekselretteren kan således føde en trefaset vekselstrøms-20 maskine med trefaset vekselstrøm af indstillelig amplitude og frekvens og dermed kontrollere dens omdrejningstal og moment.
Pulsbreddemoduleringen sker som nævnt ved periodevis anlægning af spændingsgrundvektorerne Ui-u6, henholdsvis de tilsvarende 25 switchtilstande i vekselretterbroen. En sædvanligt anvendt modulationsstrategi fremgår af figur 4. Som det fremgår af denne tabel, realiseres en vektor i sektor SI, jf. figur 3 ved en switchsekvens u0, uu u2, Ui, u2, Ui, u0. Vektoren u0 svarer til, at de 3 betragtede transistorer er blokeret. I denne 30 situation er vekselstrømsmaskinen koblet fra mellemkredsen.
Næste switchtilstand er Ui, hvor transistor TI er ledende sammen med T5 og T6, idet T2 og T3 er blokeret. I denne switchtilstand er spændingen på faseledning U forskellig fra nul, og strømmen id i mellemkredsen er lig med i.„ jf. diagrammet i 35 figur 1 og tabellen i figur 2. I switchstilling u2 er TI og T2 9 DK PR 172570 B1 ledende, hvorved spændingen på faserne U og V bliver forskellig fra nul, og strømmen id i mellemkredsen er lig med fasestrømmen -i„. Dette fremgår ligeledes af diagrammet i figur 1 og tabellen i figur 2. Næste skridt i switchsekvensen er aktivering af 5 alle tre transistorer U7 hvilket atter afkobler vekselstrømsmaskinen fra mellemkredsen. Herefter gennemløbes de samme aktive switchtiIstande, hvor faseledningerne er spændingsbelagte, i omvendt rækkefølge og switchsekvensen slutter med vektoren u0» hvor vekselstrømsmaskinen atter er frakoblet mellemkredsen.
10 På samme måde kan en vilkårlig spændingsvektor i en af de andre spændingssektorer S2-S6 realiseres med de i figur 4 anførte switchsekvenser og de i samme tabel anførte strømme i mellemkredsen til følge.
15
Switchsekvenserne ifølge figur 4 bevirker, at hver transistor T1-T3 tændes og slukkes en gang i hver switchsekvens, og at en overgang fra en tilstand til næste tilstand kun kræver en tilstandsændring i en transistor. En anden modulationsstrategi, 20 som ligeledes er almindeligt anvendt, fremgår af figur 5. Her indlægges der ikke nul vektorer u7 mellem de aktive vektorer U2, u< eller Ue, og ved at sammenholde de anførte switchsekvenser med tabellen i figur 2 ser man, at hver switchsekvens gennemføres med en spændingsfri fase under hele 25 forløbet. Sekvensen giver lavere tab i switchene, da antallet af switchende transistorer er mindre, men medfører en lavere effektiv modulationsfrekvens og dermed større motortab. Valget mellem de to modulationsstrategier er således et dimensioneringsspørgsmål.
30
Som det fremgår af gennemgangen hidtil, er mellemkreds-strømmen i alle de viste switchsekvenser entydigt sammenknyttet med den netop anlagte spændingsvektor. Hver switchsekvens giver mulighed for måling af to fasestrømme i mellemkredsen, og hver 35 fasestrøm kan måles to gange i hver switchsekvens. Denne 10 DK PR 172570 B1 omstændighed udnyttes ved målemetoden ifølge opfindelsen, som nu skal forklares i forbindelse med en gennemgang af figur 6.
Figur 6 består af to diagramfamilier. Øverst vises faseled-5 ningernes spændingsbelægning og nederst vises de resulterende fasestrømme som funktion af tiden. Begge diagramfamilier er vist for to modulationsperioder, d.v.s. for to tidsrum, som er væsentligt kortere end grund-perioden i den resulterende trefasede vekselstrøm på faseledningerne U, V og W. Diagrammet 10 illustrerer dannelsen af en resulterende spændingsvektor som ligger i sektor S6 i figur 3. Den realiserede switchsekvens står i sidste linie i tabellen i figur 4. De stiplede linier i strømdiagrammet i figur 6 viser de enkelte fasestrømmes forløb, mens den fedt optrukne streg angiver den strøm, der optræder i 15 mellemkredsen.
Som det ses i figur 6, starter modulationsperioden med anlæggelse af en nul vektor eller switchtilstand u0. Herefter anlægges U|, hvorved strømmen i mellemkredsen bliver id = iu og 20 ved den efterfølgende anlæggelse af switchtilstand u6 er mel-lemkredsstrømmen id = fasestrømmen -i„. Midt i modulationssekvensen anlægges en nul vektor u?, hvor mellemkredsstrømmen er lig med 0, hvorefter u6 og Uj anlægges i omvendt rækkefølge med resulterende mellemkredsstrømme -iv og iu. Modulationsperio-25 den slutter med anlæggelse af 0 vektoren u0.
I løbet af modulationssekvensen foretages der 2 målinger af fasestrømmen iu og 2 målinger af fasestrømmen -iv, hver gang i midten af det tidsinterval, hvor den tilhørende switchtilstand 30 foreligger. Som det ses af figur 6, bevirker modulationsmønstrets symmetri, at de parvis dannede middelværdier af disse målinger kan henføres til modulationsperiodens midtpunkt. Middelværdidannelsen sker i regneenheden 12 (figur 1), som fødes med tidsmæssig information fra pulsbreddemodulatoren 7.
35 Den tredje fasestrøm iw, som ikke afspejler sig i mellemkreds- 11 DK PR 172570 B1 strømmen, kan udregnes af de dannede middelværdier, idet summen af de 3 fasestrømme er lig med 0.
En alternativ måde at udføre målingerne på er vist i højre 5 halvdel af figur 6. Her måles strømmene iu og -iv 2 gange for hver spændingsvektor på tidspunkter, som ligger symmetrisk i forhold til midtpunktet for den individuelle spændingsvektors tilkobling. Af de 2 målte værdier for hver spændingsvektor dannes en middelværdi, og endelig dannes en resulterende 10 middelværdi af de parvis sammen-hørende spændingsvektorers individuelle middelværdier. Resultatet er ligesom ved fremgangsmåden i venstre halvdel af figur 6 en strømmåling, som kan henføres til modulationsperiodens midtpunkt. Den sidst beskrevne fremgangsmåde kræver et mere kompliceret kredsløb, hvis 15 den opbygges i analog koblingsteknik, eller større/ hurtigere regnekraft, hvis den realiseres i digital koblingsteknik, men har til gengæld bedre støjunder-trykkelse end den først beskrevne fremgangsmåde.
20 Alt efter hvilken koblingsteknik man anvender, vil styrekredsene 7,8,9 og 12 kunne realiseres som et mikro-processor-styret kredsløb eller et applikationsspecifikt integreret kredsløb, hvor de enkelte funktionsblokke ikke er fysisk adskilte. Ved valg af en blandet analog/digital kredsløbsteknik 25 vil også analog/digital omsætteren 11 kunne integreres i et enkelt integreret kredsløb.

Claims (3)

12 DK PR 172570 B1
1. Fremgangsmåde til måling af fasestrømme (iu,iv,iw) i en vekselretter (1), hvor styrede halvlederswitche (T1-T6) ved 5 pulsbreddemodulering omformer jævnspænding fra en mellemkreds (4) til trefaset vekselspænding, og hvor fasestrømmene måles ved at måle mellemkredsstrømmen et antal gange i en modulationsperiode (Tm), når en aktiv switchtilstand skaber en entydig sammenhæng mellem mellemkredsstrømmen og en fasestrøm, 10 og hvor der dannes en middelværdi af de målte værdier kendetegnet ved, at mellemkredsstrømmens værdi (idc) måles i to separate indstillinger (ut,Ui; ue,U6) af samme aktive switchtilstand (ui,· u6) i en modulationsperiode , og at der dannes en resulterende middelværdi af de målte værdier. 15
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at mellemkredsstrømmens værdi måles flere gange i hver separate indstilling (ui,Ui; u6/Ui) af samme aktive switchtilstand, at der for hver separate indstilling dannes en separat middelværdi af 20 de målte værdier, og at den resulterende middelværdi dannes som middelværdien af de separate middelværdier. 13 DK PR 172570 B1
3. Vekselretter (T1-T6) med styrede halvlederswitche til ved pulsbreddemodulering at omforme jævnspænding fra en mellemkreds (4) til trefaset vekselspænding, med en måleindretning (10) til 5 måling af momentane værdier af me11emkredsstremmen og med en styreindretning (7) til at aktivere måleindretningen et antal gange i en modulationsperiode (Tm), når en aktiv switchtilstand skaber en entydig sammenhæng mellem mellemkredsstrømmen og en fasestrøm, og herefter med en omsætter (11,12) danne en 10 middelværdi af de målte værdier kendetegnet ved, at styreindretningen er indrettet til at aktivere måleindretningen under to separate indstillinger(ui,Ui; u6,uj af samme aktive switchtilstand (ui; u6) i en modulationsperiode, og at vekselretteren har en omsætter til at danne en resulterende 15 middelværdi af de målte værdier.
DK199500076A 1995-01-23 1995-01-23 Vekselretter og fremgangsmåde til måling af vekselretterens fasestrømme DK172570B1 (da)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK199500076A DK172570B1 (da) 1995-01-23 1995-01-23 Vekselretter og fremgangsmåde til måling af vekselretterens fasestrømme
GB9714703A GB2313202B (en) 1995-01-23 1996-01-19 A method for measuring phase currents in an inverter
AU43857/96A AU4385796A (en) 1995-01-23 1996-01-19 A method for measuring phase currents in an inverter
CN96191574A CN1063596C (zh) 1995-01-23 1996-01-19 测量逆变器中相电流的方法和采用这种方法的逆变器
DE19681189T DE19681189C2 (de) 1995-01-23 1996-01-19 Verfahren zum Messen von Phasenströmen in einem Wechselrichter und Wechselrichter zur Durchführung des Verfahrens
US08/894,007 US5969958A (en) 1995-01-23 1996-01-19 Method for measuring phase currents in an inverter
PCT/DK1996/000030 WO1996023347A1 (en) 1995-01-23 1996-01-19 A method for measuring phase currents in an inverter
FI973081A FI116962B (fi) 1995-01-23 1997-07-22 Menetelmä vaihevirtojen mittaamiseksi vaihtosuuntaajassa

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK199500076A DK172570B1 (da) 1995-01-23 1995-01-23 Vekselretter og fremgangsmåde til måling af vekselretterens fasestrømme
DK7695 1995-01-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DK7695A DK7695A (da) 1996-07-24
DK172570B1 true DK172570B1 (da) 1999-01-25

Family

ID=8089461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK199500076A DK172570B1 (da) 1995-01-23 1995-01-23 Vekselretter og fremgangsmåde til måling af vekselretterens fasestrømme

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5969958A (da)
CN (1) CN1063596C (da)
AU (1) AU4385796A (da)
DE (1) DE19681189C2 (da)
DK (1) DK172570B1 (da)
FI (1) FI116962B (da)
GB (1) GB2313202B (da)
WO (1) WO1996023347A1 (da)

Families Citing this family (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT406722B (de) * 1998-01-30 2000-08-25 Schroedl Manfred Dipl Ing Dr Verfahren zur feldorientierten regelung einer mechanisch drehgeberlosen drehstrommaschine
DE19834315A1 (de) * 1998-07-30 2000-02-03 Ako Werke Gmbh & Co Schaltungsanordnung zur Messung und Begrenzung von Strömen in Umrichtern zur Speisung von Motoren
DE19910327C2 (de) * 1999-03-09 2001-11-22 Jungheinrich Ag Verfahren zum Betrieb eines Drehstromumrichters für Drehstrommotoren
DE19928481B4 (de) * 1999-06-22 2009-12-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur vereinfachten feldorientierten Regelung von Asynchronmaschinen
GB9920988D0 (en) * 1999-09-07 1999-11-10 Trw Lucas Varity Electric Motor control
GB9924299D0 (en) 1999-10-15 1999-12-15 Siemens Ag Apparatus and method for measuring current
US6191966B1 (en) * 1999-12-20 2001-02-20 Texas Instruments Incorporated Phase current sensor using inverter leg shunt resistor
DE10063054A1 (de) * 2000-12-18 2002-06-20 Wilo Gmbh Sensorloses Ansteuerverfahren
JP2002291284A (ja) * 2001-03-26 2002-10-04 Toshiba Kyaria Kk 電動機の電流検出方法及び制御装置
EP2256919A1 (en) * 2001-09-25 2010-12-01 Daikin Industries, Ltd. Phase current detection apparatus
DE10154479C2 (de) 2001-11-08 2003-09-04 Sew Eurodrive Gmbh & Co Umrichter und Verfahren zur Generierung eines Überstromsignals
US8337166B2 (en) * 2001-11-26 2012-12-25 Shurflo, Llc Pump and pump control circuit apparatus and method
JP3674578B2 (ja) * 2001-11-29 2005-07-20 株式会社デンソー 三相インバータの電流検出装置
US6735537B2 (en) * 2002-03-15 2004-05-11 Motorola, Inc. Procedure for measuring the current in each phase of a three-phase device via single current sensor
DE10251158B4 (de) * 2002-10-31 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der elektrischen Ströme in Phasenwicklungen eines kommutierten Motors sowie zugehörige elektronische Einheit, Verwendung und zugehöriges Computerprogramm
KR100488529B1 (ko) * 2003-05-20 2005-05-11 삼성전자주식회사 3상모터구동용 인버터의 제어장치 및 제어방법
US8540493B2 (en) 2003-12-08 2013-09-24 Sta-Rite Industries, Llc Pump control system and method
FI116337B (fi) * 2003-12-19 2005-10-31 Abb Oy Menetelmä taajuusmuuttajan lähdön virtojen määrittämiseksi
US7414425B2 (en) * 2004-05-10 2008-08-19 Temic Automotive Of North America, Inc. Damping control in a three-phase motor with a single current sensor
US7196503B2 (en) * 2004-07-26 2007-03-27 Intersil Americas, Inc. Current averaging circuit for a PWM power converter
US7686589B2 (en) 2004-08-26 2010-03-30 Pentair Water Pool And Spa, Inc. Pumping system with power optimization
US8602745B2 (en) 2004-08-26 2013-12-10 Pentair Water Pool And Spa, Inc. Anti-entrapment and anti-dead head function
US7845913B2 (en) 2004-08-26 2010-12-07 Pentair Water Pool And Spa, Inc. Flow control
US8019479B2 (en) 2004-08-26 2011-09-13 Pentair Water Pool And Spa, Inc. Control algorithm of variable speed pumping system
US8469675B2 (en) 2004-08-26 2013-06-25 Pentair Water Pool And Spa, Inc. Priming protection
US8480373B2 (en) 2004-08-26 2013-07-09 Pentair Water Pool And Spa, Inc. Filter loading
US8043070B2 (en) 2004-08-26 2011-10-25 Pentair Water Pool And Spa, Inc. Speed control
US7874808B2 (en) 2004-08-26 2011-01-25 Pentair Water Pool And Spa, Inc. Variable speed pumping system and method
DE102005035074A1 (de) * 2005-07-27 2007-02-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Strommessung mit einem Shunt und Vorrichtung zur Strommessung
ATE415635T1 (de) * 2005-10-19 2008-12-15 Abb Oy Verfahren und vorrichtung zur strommessung an wechselrichterausgängen
DE102005062759A1 (de) * 2005-12-28 2007-07-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Strommessung
FI118583B (fi) * 2006-06-01 2007-12-31 Vacon Oyj Taajuusmuuttajan virran mittaus
KR20080075309A (ko) * 2007-02-12 2008-08-18 삼성전자주식회사 인버터의 입력전류 검출장치 및 그 방법
CN101682273B (zh) * 2007-03-27 2013-01-30 丹佛斯传动有限公司 用于驱动脉宽调制控制器的方法
DE502007002863D1 (de) * 2007-04-16 2010-04-01 Siemens Ag Schaltung zur Laststrom-Messung, -Begrenzung und -Schaltung
DE102008017642A1 (de) 2008-04-04 2009-12-10 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Umrichter und Verfahren zur Bestimmung eines Stromraumzeigers
DE102008018075B4 (de) * 2008-04-09 2010-12-23 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Umrichter und Verfahren zur Bestimmung eines Stromraumzeigers
DE102008018885A1 (de) 2008-04-14 2009-10-22 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Leiterplatte, Verfahren zur Bestimmung eines Stromraumzeigers, Umrichter, Leiterplatte und Baureihe von Umrichtern
US8065050B2 (en) * 2008-04-25 2011-11-22 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for detecting an insufficient phase current in a permanent magnet synchronous motor
DE602008000801D1 (de) 2008-05-13 2010-04-22 St Microelectronics Srl Strangstrommessungen an einer Drehstrombrücke mit einem einzigen, gemeinsamen Stromsensor im Gleichspannungszwischenkreis
DK2144360T3 (da) * 2008-07-08 2018-11-26 Siemens Ag Fremgangsmåde til drift af en omformer og tilsvarende indretning
ATE547713T1 (de) * 2008-09-23 2012-03-15 Abb Oy Strommessung in einem wechselrichter und in einem frequenzwandler
ES2688385T3 (es) 2008-10-06 2018-11-02 Pentair Water Pool And Spa, Inc. Método para operar un sistema de seguridad de liberación de vacío
US8564233B2 (en) 2009-06-09 2013-10-22 Sta-Rite Industries, Llc Safety system and method for pump and motor
US8436559B2 (en) 2009-06-09 2013-05-07 Sta-Rite Industries, Llc System and method for motor drive control pad and drive terminals
US9556874B2 (en) 2009-06-09 2017-01-31 Pentair Flow Technologies, Llc Method of controlling a pump and motor
DE102010001181A1 (de) * 2010-01-25 2011-07-28 Robert Bosch GmbH, 70469 Verfahren und Vorrichtung zur Strommessung in einem mehrphasigen Stromnetz
US9243413B2 (en) 2010-12-08 2016-01-26 Pentair Water Pool And Spa, Inc. Discharge vacuum relief valve for safety vacuum release system
DE102011003897A1 (de) * 2011-02-10 2012-08-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Strommessung
DE102011076722B4 (de) * 2011-05-30 2019-11-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Stromermittlung in einer mehrphasigen Maschine
DE102011076709B4 (de) 2011-05-30 2022-05-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Strommessung in einer mehrphasigen Maschine
EP2573932B1 (de) * 2011-09-26 2014-08-13 Siemens Aktiengesellschaft Bürstenloser Gleichstrommotor mit SFOC-Regelung
WO2013067206A1 (en) 2011-11-01 2013-05-10 Pentair Water Pool And Spa, Inc. Flow locking system and method
EP2807662A4 (en) 2012-01-23 2015-06-17 Univ Utah State WIRELESS POWER TRANSFER SYSTEM
DE102012210011A1 (de) 2012-06-14 2013-12-19 Robert Bosch Gmbh Stromerfassungseinrichtung für Phasenströme eines Wechselrichters und Verfahren zum Erfassen der Phasenströme eines Wechselrichters
US9885360B2 (en) 2012-10-25 2018-02-06 Pentair Flow Technologies, Llc Battery backup sump pump systems and methods
FR3001807B1 (fr) * 2013-02-07 2016-06-10 Renault Sa Methode de determination de la tension moyenne des cellules d'une batterie notamment une batterie haute tension pour vehicule electrique
JP2017184509A (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 インバータ制御装置および空気調和機
DE102016213170A1 (de) 2016-07-19 2018-01-25 Hanon Systems Wechselrichter mit Überstromerkennung
US10320323B1 (en) 2018-03-28 2019-06-11 Infineon Technologies Austria Ag Pulse width modulation (PWM) scheme for single shunt motor control
DE102020111901B3 (de) * 2020-05-03 2021-04-22 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Zwischenkreisstromes eines Stromrichters

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4520298A (en) * 1984-04-03 1985-05-28 Westinghouse Electric Corp. Method and apparatus for sampling output AC currents in a voltage-fed inverter power supply
DE3540182A1 (de) * 1985-11-13 1987-05-21 Bbc Brown Boveri & Cie Verfahren und anordnung zur bildung der ausgangsstroeme eines dreiphasigen, pulsgesteuerten wechselrichters
FI85062C (fi) * 1988-11-14 1992-02-25 Kone Oy Foerfarande och anordning foer maetning av stroemmar vid en frekvensomformare.
DE59106593D1 (de) * 1991-03-06 1995-11-02 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Bildung von Maschinenströmen einer stromrichtergespeisten Drehfeldmaschine.
JPH05199796A (ja) * 1992-01-17 1993-08-06 Meidensha Corp 可変速駆動装置の電流制御方式
US5309349A (en) * 1992-09-22 1994-05-03 Industrial Technology Research Institute Current detection method for DC to three-phase converters using a single DC sensor

Also Published As

Publication number Publication date
GB9714703D0 (en) 1997-09-17
GB2313202B (en) 1999-09-22
FI116962B (fi) 2006-04-13
CN1063596C (zh) 2001-03-21
DE19681189T1 (de) 1998-01-08
GB2313202A (en) 1997-11-19
CN1169213A (zh) 1997-12-31
WO1996023347A1 (en) 1996-08-01
FI973081A0 (fi) 1997-07-22
FI973081A (fi) 1997-07-22
DK7695A (da) 1996-07-24
AU4385796A (en) 1996-08-14
US5969958A (en) 1999-10-19
DE19681189C2 (de) 1999-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK172570B1 (da) Vekselretter og fremgangsmåde til måling af vekselretterens fasestrømme
EP1816738B1 (en) Offset PWM signals for multiphase motor
JP5266687B2 (ja) 異常検出装置
JP6341165B2 (ja) 電力変換装置、相電流検出装置および相電流検出方法
JP2002142464A (ja) 補助電源をパワー・グリッドに接続し同期する方法
JPH10504178A (ja) 変換器用の直流成分制御装置
JPH0556648A (ja) Ｐｗｍインバータの並列運転制御装置
JPS6148167B2 (da)
US20080079417A1 (en) Method in connection with frequency converter
JP4031965B2 (ja) 電動機の制御装置
JPH0783615B2 (ja) 三相変換器
JP3245989B2 (ja) パルス幅変調制御インバータの制御回路
JP2004180393A (ja) 電源回生コンバータ
JPH06189578A (ja) 電圧形多相ｐｗｍインバータの制御装置
JP6756293B2 (ja) 回転機の制御装置および制御方法
JPH0447554B2 (da)
JPH049036B2 (da)
JP3020751B2 (ja) 誘導発電機の制御装置
JP2721884B2 (ja) インバータを含む電源装置の並列接続装置
JP7282984B2 (ja) 電力変換装置、及び、その制御方法
TWI740413B (zh) 電力轉換裝置及其控制方法
JP4144942B2 (ja) Ｐｗｍコンバータの電源電圧推定装置
JP2924589B2 (ja) 電力変換装置
JPS62181674A (ja) パルス幅変調形インバ−タ装置
JPH06351261A (ja) インバータ出力電流の位相検出方法

Legal Events

Date Code Title Description
B1 Patent granted (law 1993)
PUP Patent expired

Expiry date: 20150123