FI119536B - Menetelmä maavikatilojen ilmaisemiseksi moottoriohjaimessa - Google Patents

Description

119536

Menetelmä maavikatilojen ilmaisemiseksi moottoriohjaimessa - Förfarande för detektering av jordfeltillständ i en motorstyrenhet

Esillä oleva keksintö koskee menetelmää maavian olemassaolon määrittämiseksi 5 lennossa ja siten moottoriohjaimen, jolla on korkea- ja matalapotentiaalipuolen DC-linkki, suojaamiseksi. Esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan erottaa differentiaalimoodin ylivirrat ja yleisen moodin ylivirrat toisistaan.

Keksinnön tausta AC-moottorien jne. moottoriohjaimien on tiedettävä, onko toiminnan aikana ole-10 massa maavika (yleisen moodin vika). Tämäntyyppinen vika on erotettava diffe-rentiaalimoodivioista, kuten moottorin seisahtuneen roottorin aiheuttamista ylivir-roista.

Alan ammattimies tunnistaa seuraavan moottoriohjaimen ylivirtatilanteisiin liittyvän tärkeysjärjestyksen.

15 a. Kytkentäelementtien saturaatiotasoalueella olevien oikosulkuvirtojen tulisi saada aikaan pysyvän alasajon käynnistyminen mikrosekuntien sisällä, oli matalan impedanssin ongelma sitten laadultaan yleistä moodia tai differentiaalimoodia.

• b. Yleistä moodia olevien vikojen, joilla on virtaa rajoittava impedanssi maasilmu-:***: kassa, aiheuttamat ylivirrat tulisi rajoittaa ylätasolle tietyksi ajanjaksoksi, joka : 20 on millisekunteja, ennen kuin käynnistetään pysyvä alasajo.

• · · • · .’;·** c. Kuormaan liittyvien, differentiaalimoodia olevien vikojen aiheuttamat ylivirrat tu- • · : " lisi rajoittaa ylätasolle tietyksi ajanjaksoksi, joka on sekunteja, ennen kuin käynnistetään pysyvä alasajo.

;y; Moottoriohjaimet, joilla on maavuoto lähtövaiheessa, luokitellaan todennäköisesti .···. 25 kohdan b. ongelman omaaviksi, kun tasasuuntaajapuoli käyttää induktanssia linja- • · **’ virran harmonisten komponenttien rajoittamiseen IEC1000-3-2:n tai IEC1000-3- « · v.: 12:n mukaisesti. Kohdan b. ja c. välinen ero on, että yleisen moodin virrat rasitta- • · · :...i vat tasasuuntaajareittiä suurtaajuusvirroilla, mitä differentiaalimoodin virrat eivät tee. Tasasuuntaajarasitus saattaa johtaa katastrofaalisiin vikoihin, jos kesto on mil- • · · 30 lisekunteja pidempi.

• ♦ 119536 2

Danfoss Drives A/S:n vuodesta 1995 lähtien tuottamassa VLT5000:ssa käytetään 3 virtamuunninta lähtövaiheissa. Summaamalla virtamuuntimien signaalit generoidaan maavikasignaali. Tällä periaatteella pystytään siten aina erottamaan differen-tiaalimoodiviat ja yleisen moodin viat toisistaan. Tämän ratkaisun haittapuoli liittyy 5 kustannuksiin.

Danfoss Drives A/S:n vuodesta 1998 lähtien tuottamassa VLT2800:ssa käytetään sivupiiriä alemmassa DC-linkkiväylässä tunnistamaan differentiaalimoodin virrat ja yleisen moodin summausvirtamuuntajaa tasasuuntaajareitillä tunnistamaan maa-virrat. Tällä periaatteella pystytään siten erottamaan differentiaalimoodin ja yleisen 10 moodin viat toisistaan. Samanlaista lähestymistapaa ehdotetaan US-patentissa 5 687 049, jossa summausmuuntaja on sijoitettu moottoriohjaimen invertterivai-heeseen. Vaikka tällä ratkaisulla on pienemmät kustannukset kuin VLT5000-ratkaisulla, molemmista ratkaisuista on seurauksena ongelmallinen PCB-asetelma DC-linkissä olevien useampien virta-anturielementtien takia.

15 US-patentissa 5 687 049 ehdotetaan ratkaisua, jossa on korkea- ja matalapotenti-aalipuolen virta-anturielementti DC-linkkiväylän invertteriosassa. Summaamalla 2 tunnistussignaalia (jolloin ainakin toisen on käytettävä galvaanista/funktionaalista eristystä) saadaan maavirtasignaali, joka on samanlainen kuin VLT5000-ratkaisussa. Tämä ratkaisu kykenee siten erottamaan kohdat b. ja c. toisistaan. 20 Haittapuolena on käytännön PCB-asetelmaongelma.

• ,* Vuoden 1996 IAS-konferenssin julkaisuissa "Single Current Sensor Techniques in • · · j ·* the DC-link of Three-phase PWM-VS Inverters A Review and the Ultimate Soluti- :.: : on” ja US-patentissa 5 687 049 on esitetty ratkaisu, joka käsittää virtamuuntimen, • · · jossa on johdotettu sekä positiivinen että negatiivinen DC-linkkiväylä muuntimen :**- 25 läpi erisuuruisella määrällä kierroksia. Tämä ratkaisu pienentää virta- anturielementtien määrän yhdeksi yksiköksi, ja sen ilmoitetaan olevan "lopullinen ratkaisu” moottoriohjaimen suojaamiseksi (erottaa kohdat b. ja c. toisistaan). Alan ammattimies ymmärtää kuitenkin, että tällaiset useat kierrokset virtamuuntimessa .···. saattavat vaarantaa optimaalisen kytkennän ja aiheuttaa liiallisen vuotoinduktans- '·* 30 sin DC-linkin invertteripuolella. Lisäksi PCB-asetelma on ongelmallinen. Myös • · suunnittelu ja automaattinen kokoonpano vaikeutuvat käytettäessä useita kierrok- ··· siä, joilla on eri potentiaalit, uudenaikaisessa pienikokoisessa virtamuuntimessa.

··· • * *·* | Esillä olevaa keksintöä käytetään siten edullisesti seuraavien laitteistoyhdistelmien yhteydessä, joiden katsotaan sopivan parhaiten uudenaikaiselle, pienet kustan-35 nukset omaavalle ja kestävälle moottoriohjaimelle.

3 119536 1. Moottoriohjain, jolla on invertterivaihe, jossa käytetään slvupiiriä sarjassa kunkin matalapotentiaallpuolen kytkentäelementin kanssa, ja korkeapotentiaalipuo-len kytkentäelementtien desaturaatiosuojaus.

2. Moottoriohjain, jolla on sivupiiri matalapotentiaallpuolen DC-linkkiväylässä ja 5 korkeapotentiaalipuolen kytkentäelementtien desaturaatiosuojaus.

3. Moottoriohjain, jolla on virtamuunnin matala- ja korkeapotentiaalipuolen DC-linkkiväylässä sekä korkea- ja matalapotentiaallpuolen kytkentäelementtien desaturaatiosuojaus.

Kohdissa 1 ja 2 oletetaan, että moottoriohjaimen ohjauspiiristöä vertaillaan mata-10 lapotentiaalipuolen DC-linkkiväylään. Kohdassa 3 oletetaan, että ohjauspiiristö on galvaanisesti eristetty tehovaiheesta. Virta-anturielementti (elementit) antaa (antavat) palautetta moottoriohjaimen ohjauspiiristölle. Desaturaatiosuojausta käytetään suojaamaan kytkentäelementtejä, jotka ovat sillä puolella, joka on vastakkainen siihen puoleen nähden, jolla virta-anturielementti (elementit) sijaitsee (sijaitsevat). 15 Desaturaatiosuojauksella voi olla tai olla olematta galvaanisesti/funktionaalisesti eristetty takaisinkytkentä ohjauspiiristöön US-patentissa 5 687 049 kuvatun mukaisesti.

Desaturaatiosuojaus ilman takaisinkytkentää on patentoitu US-patentissa 5 687 049 ja tarkoittaa, että desaturaatiosuojauksella varustetut kytkentäelementit toimi-20 vat itsesuojaavasti sykli sykliltä, kunnes keskusohjauspiiristö kytkee invertterivai- • · · : V heen toiminnasta vasteena virta-anturielementiltä tulevaan vikasignaaliin. Desatu- raatiosuojaus, jossa on takaisinkytkentä, on hyvin tunnettu, ja sitä ovat tarjonneet käyttöön monet myyjät ainakin 1990-luvun alkupuolelta lähtien - esimerkkeinä j'.(i mainittakoon IXYS driver chipset IXPD4410 ja IXPD4411.

• ·· » · *·** 25 Edullisina pidetyt laitteistokokoonpanot eivät kykene erottamaan yleisen moodin ja differentiaalimoodin vikatilaa toisistaan muiden ratkaisujen tavoin. On suoritettava • · \v DC-linkin virta-anturielementin (elementtien) älykästä näytteistystä. Edellä maini- ϊ"*: tussa vuoden 1996 IAS:n julkaisussa esitetään, että maavikavirtaa voidaan näyt- .·[·. teistää 000- tai 111-nollajännitevektorien aikana. Vuoden 1996 IAS:n julkaisussa * · · 30 ehdotettu menetelmä ei kuitenkaan tarjoa sitä mahdollisuutta, että voitaisiin tunnis- *:** taa maavikaan liittyvä vaihe.

• ·· • · · • · · Näin ollen on saatavissa tietoa kytkentäjakson perusteella niin kauan kuin on saa- • · tavissa nollajännitevektori. Julkaisussa EP 0 490 388 on esitetty ylivirtavikasignaa-lin vastaanottoperiaate, jossa ensimmäisenä toimenpiteenä generoidaan signaali 4 11953(6 PWM-sekvenssistä sen määrittämiseksi, tapahtuiko vika nollajännitevektorin vai aktiivisen vektorin aikana. Tällä tavalla saadaan erotettua edellä mainitut kohdat b. ja c. toisistaan. Patentissa ei kuitenkaan oteta huomioon sitä ongelmaa, että nolla-jännitevektoria ei ehkä ole yleisesti olemassa kaikissa toimintakohdissa.

5 Yksi teollisuusstandardi PWM-generoinnille on tilavektorimodulaatio, joka on esitetty vuoden 1990 PESC-konferenssin julkaisussa "Stator Flux Oriented Asynchronous Vector Modulation for AC-Drives” (jota kutsutaan jäljempänä SFAVM:ksi) yhdessä SFAVM:n kaikkien niiden varianttien kanssa, jotka on kehitetty vaihtelemalla nollajännitevektoridistribuutiota.. Näiden PWM-strategioiden tavoitteena on 10 saada aikaan optimaalinen moottorin suorituskyky väännön ja virran aaltoisuuden, häviöiden, akustisen kohinan ja jännitteensiirtosuhteen tulosta lähtöön suhteen. On hyvin tunnettua, että SFAVM:ssä käytetään nollajännitevektoreita jokaisessa kytkentäjaksossa matalilla lähtöjännitteillä. Korkealla lähtöjännitteellä nollajännite-vektoreiden käyttö kuitenkin minimoituu. Joissakin kytkentäsykleissä ei ehkä käy-15 tetä nollajännitevektoreita, varsinkaan ylimodulaatioalueella. Joissakin sykleissä ehkä käytetään nollajännitevektoreita vain lyhyen aikaa, mikä tarkoittaa, että maa-virran mittauksesta oikein nollajännitevektorin aikana tulee käytännössä mahdotonta. Ongelma pahenee kytkentätaajuuden noustessa.

Keksinnön yhteenveto >>>>; 20 Esillä olevan keksinnön tavoitteena on generoida vaadittu noilajännitevektori .! .* säännöllisesti ("lennossa"), vaikka moottoriohjaimen normaali optimoitu PWM- • · · I f kaava (SFAVM jne.) ei käskisi tekemään niin. Tavoitteena on toteuttaa tämä sa- : maila, kun varmistetaan, että vaikutus normaaliin korkealaatuiseen PWM:ään on minimaalinen.

·· • · t ·· .···. 25 1. Ensimmäinen periaate on, että kehitetään vaadittu nollajännitetestivektori riittä väksi ajanjaksoksi maavirran mittaamiseksi tarkasti, mikäli normaali PWM-kaa-'V' va ei käske tekemään niin, pienemmällä taajuudella kuin kytkentätaajuus. Tä- *·)·* mä vähentää ei-toivottuja vaikutuksia moottorin suorituskykyyn.

• · ♦ · ··· .·!·. 2. Seuraava periaate on, että jokainen virhe, joka on tehty kunkin vaiheen puis- • · · M 30 sisuhteessa vasteena lisänollajännitevektoriin, korjataan myöhemmin **:** epätasapainon kompensoimiseksi monivaihe-PWM-järjestelmässä.

• · · • * · 3. Kohdat 1. ja 2. generoidaan edullisesi synkronisesti moottorin perustaajuuteen • ♦ niin, että saavutetaan puoliaalto- ja neljännesaaltosymmetria suhteessa vaiheen pulssisuhdekäyriin perusjaksolla.

119536 5 4. Tyypillisesti tarvitaan vaiheet 1, 2 ja 3 suurella lähtöjännitteellä. Pienillä jännitteillä kussakin kytkentäsyklissä on aina käytettävissä riittävä nollajännitevekto-riaika.

5. Sen kompensoimiseksi, että nollajännitevektori ja maavikatesti suoritetaan vain 5 murto-osalla kytkentäsykleistä, tukiperiaatteena on, että nollajännitetestivektori generoidaan aina juuri ennen kuin sallitaan uudelleen normaali PWM sen jälkeen, kun on vastaanotettu vikasignaali, joka käskee kytkemään invertterin kytkentäelementit pois päältä siihen saakka, että vikasignaali häviää. Vikasig-naalin voi aiheuttaa ylivirtatila jne. Esto/sallinta-PWM-sekvensissä vikatilanteen 10 ride-through-kyvyn antamiseksi moottoriohjaimelle käytetään säännöllisesti testivektoria, jolla saadaan erotettua kohdat b. ja c. toisistaan halutusti. Ajatuksena on, että tällaisen esto/sallinta-ride-through -sekvenssin aikana normaali PWM-laatu on hävitetty. Näin ollen voidaan käyttää testivektoria säännöllisemmin kuin kohdassa 1.

15 Keksintö ei rajoitu SFAVM-teollisuusstandardiin. Keksinnön yhteydessä voidaan käyttää myös mitä tahansa toista PWM-mallia, joka pohjautuu etukäteen laskettuun, optimoituun kaavaan, ja erilaisia virtaohjattuja PWM-malleja jne.

Ensimmäisen näkökulman mukaan esillä oleva keksintö koskee menetelmää maavian olemassaolon määrittämiseksi lennossa ja siten moottoriohjaimen, jolla 20 on korkea- ja matalapotentiaalipuolen DC-linkki sekä korkea- ja matalapotentiaali- .* puolen kytkentäelementit, suojaamiseksi, jolloin korkea- ja matalapotentiaalipuolen • · · ; ·’ kytkentäelementit on liitetty toiminnallisesti vastaaviin korkea- ja matalapotentiaali- ··:: puolen DC-linkki väyliin, jolloin menetelmä käsittää seuraavat vaiheet: · · • · • * ··· - generoidaan vikasignaali, jolloin mainittu vikasignaali osoittaa, että moottorioh- !···. 25 jaimella on epänormaalit toimintaolosuhteet, I · • · · - generoidaan ainakin yksi vektori vasteena vikasignaaliin kytkemällä ainakin yk- v,: si kytkentäelementeistä päälle, ja ··· t · • · *·* - mitataan ainakin yhden kytkentäelementin ollessa päällä virran, joka virtaa sii- *\v nä DC-linkissä, joka on liitetty toiminnallisesti johtavaan (johtaviin) kytkentä- • · · 30 elementtiin (kytkentäelementteihin), suuruus maavian ilmaisemiseksi.

t* • · · *·' | Ilmaisulla "lennossa” tarkoitetaan, että menetelmän vaiheet tulisi olla saatettu lop- puun aikavälillä, joka vastaa AC-moottorin sähköistä aikavakiota AC-moottorin täyden stabiiliuden/ohjauksen saavuttamiseksi uudelleen. Menetelmän vaiheet tu- 119536 6 lisi olla saatettu loppuun murto-osassa moottoriohjaimen peruslähtöjännitteen jaksoa. Kytkentäelementtien määrä moottoriohjaimessa voi periaatteessa olla mielivaltainen - eli kytkentäelementtejä voi olla 2, 4, 6, 8,10 tai enemmän.

Menetelmä voi lisäksi käsittää vaiheen, jossa kytketään kaikki kytkentäelementit 5 pois päältä ennen kuin kytketään ainakin yksi kytkentäelementti päälle.

Esillä olevan keksinnön yhdessä sovellutusmuodossa testivektoreita käytetään kytkemällä korkeapotentiaalipuolen DC-linkkiin toiminnallisesti kytketyt kytkentäelementit päälle peräkkäisesti. Siinä tapauksessa, että moottoriohjaimella on kuusi kytkentäelementtiä, testivektoreita voidaan käyttää kytkemällä korkeapotentiaali-10 puolen DC-linkkiin toiminnallisesti kytketyt kolme kytkentäelementtiä päälle peräkkäisesti.

Esillä olevan keksinnön yhdessä toisessa sovellutusmuodossa testivektoreita käytetään kytkemällä matalapotentiaalipuolen DC-linkkiin toiminnallisesti kytketyt kytkentäelementit päälle peräkkäisesti. Siinä tapauksessa, että moottoriohjaimella on 15 kuusi kytkentäelementtiä, testivektoreita voidaan käyttää kytkemällä matalapotentiaalipuolen DC-linkkiin toiminnallisesti kytketyt kolme kytkentäelementtiä päälle peräkkäisesti.

Esillä olevan keksinnön vielä yhdessä toisessa sovellutusmuodossa testivektoria käytetään kytkemällä korkeapotentiaalipuolen DC-linkkiin toiminnallisesti kytketyt '»*" 20 kytkentäelementit päälle olennaisesti samanaikaisesti. Siinä tapauksessa, että moottoriohjaimella on kuusi kytkentäelementtiä, testivektoria käytetään kytkemällä : :*: korkeapotentiaalipuolen DC-linkkiin toiminnallisesti kytketyt kolme kytkentäele- menttiä päälle olennaisesti samanaikaisesti.

»i· ·« • · : ** Esillä olevan keksinnön vielä yhdessä toisessa sovellutusmuodossa testivektoria ...·* 25 käytetään kytkemällä matalapotentiaalipuolen DC-linkkiin toiminnallisesti kytketyt kytkentäelementit päälle olennaisesti samanaikaisesti. Siinä tapauksessa, että *V: moottoriohjaimella on kuusi kytkentäelementtiä, testivektoria käytetään kytkemällä matalapotentiaalipuolen DC-linkkiväylään toiminnallisesti kytketyt kolme kytkentä-elementtiä päälle olennaisesti samanaikaisesti.

i S S • · 30 Samaa testivektoria voidaan käyttää useita kertoja. Mainitun testivektorin käytön aikana mitataan siinä DC-linkissä, joka on liitetty toiminnallisesti toistuvasti johta- t · · #[i#; vaan (johtaviin) kytkentäelementtiin (elementteihin), viilaavan virran suuruus vas taava määrä kertoja. Käyttämällä testivektoria tällä tavalla toistuvasti voidaan vah- 119536 7 vistaa mittaukset ennen kuin tehdään päätös esimerkiksi pysyvästä alasajosta ja toteutetaan se.

Generoitu vikasignaali voidaan saada aikaan virta-anturivälineellä, joka mittaa virtaa yhdessä moottoriohjaimen DC-linkkiväylässä. Virta-anturiväline voi esimerkiksi 5 antaa tietoa siinä DC-linkissä, joka on liitetty toiminnallisesti johtavaan (johtaviin) kytkentäelementtiin (elementteihin), vihaavan virran suuruudesta.

Kaikkia vaiheita, jotka liittyvät kytkentäelementtien kytkemiseen päälle ja pois päältä, vikasignaalin prosessointiin ja moottoriohjaimen DC-linkissä vihaavan virran suuruuden mittaamiseen, voi ohjata moottoriohjainyksikkö, kuten DSP.

10 Vikasignaali voi olla merkki oikosulkuvirroista tai ylivirroista yhdessä moottoriohjaimen DC-linkkiväylässä. Vikasignaali voi lisäksi olla merkki ylijännitteestä ainakin yhdessä moottoriohjaimen kytkentäelementissä. Tällaisen ylijännitteen voi ilmaista desaturaatiosuojauspiiri. Yleisesti ottaen vikasignaali voi olla merkki periaatteessa mistä tahansa epänormaalista moottoriohjaimen toimintatilasta, kuten epänormaa-15 lista lämpötilasta, epänormaaleista jännitteistä ja epänormaaleista virroista.

Esillä olevan keksinnön ensimmäisen näkökulman mukainen menetelmä voi lisäksi käsittää vaiheen, jossa ajetaan moottoriohjain pysyvästi alas, jos määritetään maavika.

Toisen näkökulman mukaan esillä oleva keksintö koskee menetelmää maavian • · 20 olemassaolon määrittämiseksi lennossa ja siten moottoriohjaimen, jolla on korkea- · j 'I' ja matalapotentiaalipuolen DC-linkki sekä korkea- ja matalapotentiaalipuolen kyt- kentäelementit, suojaamiseksi, jolloin korkea- ja matalapotentiaalipuolen kytkentä- • · ];··* elementit on liitetty toiminnallisesti vastaaviin korkea- ja matalapotentiaalipuolen *’ j·’ DC-linkkiväyliin, jolloin moottoriohjain lisäksi käsittää moottoriohjainyksikön sen 25 ohjaamiseksi, milloin kytkentäelementit on kytkettävä päälle ja pois päältä generoimalla PWM-signaali kullekin kytkentäelementille, jolloin menetelmä käsittää : Y: seuraavat vaiheet: • ' φ • M • · *.** - modifioidaan generoitua PWM-signaalia kasvattamalla ainakin yhden PWM- • · \v signaaleista, jotka on kohdistettu matalapotentiaalipuolen kytkentäelementtei- 30 hin, pulssisuhdetta, jolloin pulssisuhteen kasvatus käsittää ajanjakson, joka on .···. muho-osa matalapotentiaalipuolen kytkentäelementtien kytkentäjaksosta, • · i - generoidaan 000-testivektori ja käytetään sitä, ja 119536 8 - mitataan matalapotentiaalipuoien kytkentäelementtien ollessa päällä matalapo-tentiaalipuolen DC-linkissä virtaavan virran suuruus maavian ilmaisemiseksi, jolloin 000-testivektori generoidaan ja sitä käytetään matalapotentiaalipuoien kytkentäelementtien kytkentätaajuutta pienemmällä taajuudella.

5 Ilmaisulla ”000-testivektori” tarkoitetaan, että ne kolme kytkentäelementtiä, jotka on liitetty toiminnallisesti matalapotentiaalipuoien DC-linkkiin, ovat päällä. Sen taajuuden, jolla testivektori generoidaan ja jolla sitä käytetään, ja matalapotentiaalipuoien kytkentäelementtien kytkentätaajuuden välinen suhde on tyypillisesti alueella 0,05-0,5.

10 Esillä olevan keksinnön toisen näkökulman mukainen menetelmä voi lisäksi käsittää vaiheen, jossa modifioidaan generoitua PWM-signaalia pienentämällä matalapotentiaalipuoien kytkentäelementteihin kohdistetun PWM-signaalin pulssisuhdetta aikaisemmin kasvatetun pulssisuhteen kompensoimiseksi.

Kolmannen näkökulman mukaan esillä oleva keksintö koskee menetelmää maavi-15 an olemassaolon määrittämiseksi lennossa ja siten moottoriohjaimen, jolla on korkea- ja matalapotentiaalipuoien DC-linkki sekä korkea- ja matalapotentiaalipuoien kytkentäelementit, suojaamiseksi, jolloin korkea- ja matalapotentiaalipuoien kyt-kentäelementit on liitetty toiminnallisesti vastaaviin korkea- ja matalapotentiaalipuoien DC-linkkiväyliin, joilloin moottoriohjain lisäksi käsittää moottoriohjainyksikön 20 sen ohjaamiseksi, milloin kytkentäelementit on kytkettävä päälle ja pois päältä ge- • *]: neroimalla PWM-signaali kullekin kytkentäelementille, jolloin menetelmä käsittää ϊ :*: seuraavat vaiheet: M· · ·»· * · - modifioidaan generoitua PVVM-signaalia kasvattamalla ainakin yhden PWM-signaaleista, jotka on kohdistettu korkeapotentiaalipuolen kytkentäelementtei- J % ··♦* 25 hin, pulssisuhdetta, jolloin pulssisuhteen kasvatus käsittää ajanjakson, joka on murto-osa korkeapotentiaalipuolen kytkentäelementtien kytkentäjaksosta, • * • · * • · · • · .··% - generoidaan 111 -testivektori ja käytetään sitä, ja

•M

:V: - mitataan korkeapotentiaalipuolen kytkentäelementtien ollessa päällä korkeapo- :***· tentiaalipuolen DC-linkissä virtaavan virran suuruus maavian ilmaisemiseksi, ··· * ··· v : 30 jolloin 111-testivektori generoidaan ja sitä käytetään korkeapotentiaalipuolen kyt- *:·*: kentäelementtien kytkentätaajuutta pienemmällä taajuudella.

119536 9

Ilmaisulla "Hl-testivektori” tarkoitetaan, että ne kolme kytkentäelementtiä, jotka on liitetty toiminnallisesti korkeapotentiaalipuolen DC-linkkiin, ovat päällä. Sen taajuuden, jolla testivektori generoidaan ja jolla sitä käytetään, ja korkeapotentiaalipuolen kytkentäelementtien kytkentätaajuuden välinen suhde on tyypillisesti alu-5 eella 0,05-0,5.

Esillä olevan keksinnön kolmannen näkökulman mukainen menetelmä voi lisäksi käsittää vaiheen, jossa modifioidaan generoitua PWM-signaalia pienentämällä korkeapotentiaalipuolen kytkentäelementteihin kohdistetun PWM-signaalin puls-sisuhdetta aikaisemmin kasvatetun pulssisuhteen kompensoimiseksi.

10 Esillä olevan keksinnön toisen ja kolmannen näkökulman mukaista menetelmää voidaan käyttää synkronisesti moottoriohjaimen peruslähtöjännitteen kanssa.

Neljännen näkökulman mukaan esillä oleva keksintö koskee menetelmää maavian olemassaolon määrittämiseksi lennossa ja siten moottoriohjaimen suojaamiseksi, jolloin menetelmä käsittää vaiheen (vaiheet), jossa (joissa) käytetään toistuvasti 15 esillä olevan keksinnön toisen ja kolmannen näkökulman mukaista menetelmää.

Siinä tapauksessa, että ilmaistaan maavika käyttämällä toisen, kolmannen ja neljännen näkökulman mukaisia menetelmiä, voidaan käyttää ensimmäisen näkökulman mukaista menetelmää.

Viidennen ja viimeisen näkökulman mukaan esillä oleva keksintö koskee mootto-20 riohjainta, joka käsittää välineen moottoriohjaimen konfiguroimiseksi suorittamaan • · * ‘ mikä tahansa esillä olevan keksinnön ensimmäisestä, toisesta, kolmannesta ja neljännestä näkökulmasta.

• » „· i ··· '

Piirustusten lyhyt kuvaus ··* : : *** Seuraavaksi kuvataan esillä olevaa keksintöä yksityiskohtaisemmin viittaamalla 25 oheisiin kuvioihin, joissa • · ‘ · • · ♦ • ‘ · ‘ :*M· kuviossa 1 on esitetty yksi keksintöön sopivista mahdollisista laitteistokonfiguraati- • ti /. öistä, • » · i · · " ·1 * kuviossa 2 on esitetty 8 jännitevektoria 3-vaihemoottoriohjaimessa, ··· V : kuviossa 3 on esitetty SFAVM:n PWM-sykli pienellä ja suurella lähtöjännitteellä e *"*» 30 niin, että on esitetty nolla- ja aktiivijännitevektorit, 119536 10 kuviossa 4 on esitetty yksi mahdollinen toteutus vaiheen pulssisuhteesta käytettäessä kohtaa 3 - käyrät tulisi kaikki offset-säätää 1:llä ja jakaa 2:lla todellisen puls-sisuhteen kuvaamiseksi, ja kuviossa 5 on esitetty esto/sallinta-ride-through-PWM-sekvenssi käytettäessä koh-5 taa 5 ja kun oletuksena on, että konfiguraatio on kuviossa 1 esitetty konfiguraatio.

Vaikka keksintöön voidaan ajatella tehtävän erilaisia muutoksia ja se voidaan ajatella toteutettavan eri muodoissa, piirustuksissa on esitetty erityisiä sovellutusmuo-toja esimerkkeinä, ja ne kuvataan yksityiskohtaisesti. Tulee kuitenkin ymmärtää, ettei keksintöä ole tarkoitus rajoittaa esitettyihin tiettyihin muotoihin. Keksinnön on 10 sen sijaan tarkoitus kattaa kaikki muutokset, vastaavuudet ja vaihtoehdot, jotka ovat mahdollisia keksinnön oheisissa patenttivaatimuksissa määritetyn ajatuksen ja piirin puitteissa.

Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus

Kuviossa 1 on esitetty moottoriohjain, joka on suunniteltu konfiguraation kolme 15 mukaisesti eli käsittämään virtamuunnin korkeapotentiaalipuolen DC-linkissä ja desaturaatiosuojauspiiri invertterin matalapotentiaalipuolen kytkimien hilaoh-jaimessa. On liitetty jarrupiiri, joka käsittää kaksi diodia ja kytkimen, jolla on desaturaatiosuojauspiiri, desaturaatiopiirin kautta TAI-porttiin (jarruvastusta ei esitetty). TAI-portti menee korkealle, jos yksi desaturaatiosuojauspiireistä signaloi saturaa-20 tiotilan kytkimessä.

·· · • · e e ’ e e * : .·. Moottoriohjain käsittää tavalliseen tapaan myös kolmivaihetasasuuntaajan ja kelo- ees e .···. ja korkea- ja matalapotentiaalipuolen DC-linkkiväylissä. Kelat toimivat kuristimina • · .Γ* verkkojännitteen takaisinkytkennän vähentämiseksi. Tasasuuntaajan tuloon on si- joitettu vaihtoehtoinen RFI-radiotaajuushäiriösuodatin.

* v • « **· 25 Moottoriohjaimen ohjausosa käsittää digitaalisen signaaliprosessorin (DSP:n), joka :V: suorittaa moottorin yleisohjauksen ja generoi PWM-ohjaussignaaleja, jotka johde- .·**. taan galvaaniseen eristeeseen, joka muodostuu seitsemästä optoerottimesta, joita Λ on yksi optoerotin kutakin invertterikytkintä varten ja yksi jarrukytkintä varten. De- • · · >';* saturaatiosuojauspiiristä tulevat signaalit on vastaavasti eristetty galvaanisesti op- **.·’ 30 toerottimella, ja ne syötetään desaturaatioohjauspiiriin, joka on liitetty DSP:hen.

:T: Virtamuuntimeen ja DSP.hen on liitetty virranohjauspiiri. Ohjausosaa vertaillaan sähköisesti maahan. Käytössä invertterikytkimet ovat pulssinleveysmoduloituja ja sähköisesti liitettyjä kolmivaihe-AC-moottoriin.

119536 11

Jos sattumalta syntyy oikosulku yhden kolmesta moottorin vaiheesta ja maan välille (kuviossa 1 on esitetty tällainen vika kytkimen Q3 ja Q4 välisessä lähdössä), syntyy kohdan b. ongelma eli maavika virtaa rajoittavalla impedanssilla maasilmu-kassa. DC-linkissä olevat kelat toimivat virtaa rajoittavana impedanssina, kunnes 5 tapahtuu saturaatio. Virran voimakkuuden heikentymisen takia hyväksyttävä reaktioaika on millisekunteja eikä mikrosekunteja. Tämä vikatila voi olla vahingollinen tasasuuntaajalle DC-pulssijännitteessä esiintyvien toistuvien piikkien takia.

Kuvion 5 mukaan oikosulku maahan tapahtuu jännitevektorin 110 aikana eli kor-keapotentiaalipuolen kytkimien Q1 sekä Q3 ollessa päällä ja kytkimen Q5 ollessa 10 pois päältä. Vastaavasti Q2 sekä Q4 ovat pois päältä, ja Q6 on päällä. Kuviossa 2 on esitetty tavanomainen vektoriympyrä, jota käytetään myös SFAVM:ssä. Vektoreista 000 tai 111 on seurauksena differentiaalimoodin virraton tila DC-linkissä eli moottorivirrat viilaavat vain invertterisillassa. Maaliitännästä johtuva virrannousu mitataan virtamuuntimella ja ilmaistaan virranohjauspiirillä, joka signaloi DSP:lle. 15 DSP huomaa, että moottoriohjain on vikatilassa ja suorittaa toisen seuraavista toimenpiteistä vikavirran voimakkuuden mukaan.

1. Jos vikavirran amplitudi on suhteellisen pieni, ylläpidetään normaalia toimintaa, jolloin normaali toiminta sisältää kuvion 4 vaiheet.

2. Jos amplitudi on suuri, ohjain lopettaa kytkimien pulssinleveysmoduloinnin.

' . 20 Tässä tapauksessa toiminta lakkaa ja moottori on vapaalla lyhyen aikaa. Tämä ..vapaallaoloaika voidaan valita melkein mielivaltaisesti, mutta yhtä tai useam- • t · \ ;* paa kytkentäjaksoa vastaava ajanjakso on käytännössä hyvä valinta.

• · · s · · • M · :***· Ennen kuin aloitetaan jälleen toiminta käyttämällä PWM-ohjaussignaaleja invertte- ’ ·*· rikytkimissä, suoritetaan vaihe, jossa käytetään vianilmaisuvektoria. DSP määrää ,···. 25 käyttöön 111-vektorin (koska virtamuunnin on sijoitettu korkeapotentiaalipuolelle;

tilanne on päinvastainen, jos se on sijoitettu matalavirtapuolelle) ja odottaa nolla-. . virtasignaalia virtamuuntimesta. Maavikatilan takia virtaa kuitenkin virtaa, ja DSP

• · t pysäyttää moottorin toiminnan, sillä vikatyyppi tunnistettiin maaviaksi.

• * f ··' .V. Yleisesti ottaen vikasignaali voi olla muukin signaali kuin virtasignaali; se voi olla f S · l,lm 30 myös DC-linkin yli- tai alijännitesignaali (DC-jänniteanturia ei ole esitetty kuviossa). "·* Jos vikasignaali tulisi Q4:n desaturaatiosuojauspiiristä sen sijaan, että se tulee vir- v* : tamuuntimesta, desaturaatio-ohjauspiiri signaloi tämän DSP:lle, joka toimii samalla tavalla kuin mitä juuri kuvattiin edellä.

119536 12

Kuvion 1 moottoriohjain pystyy siten lopettamaan toiminnan jommankumman vikasignaalin esiintyessä. Jos matalapotentiaalipuolen desaturaatiopiirit laukaistaan, maavikatesti voidaan suorittaa myös yksinkertaisesti käyttämällä vastakkaista nollajännitevektoria 000. Tällä tavalla voidaan suorittaa maavikatesti virrantun-5 nistuksesta riippumattomasti.

Seuraavaksi kuvataan testivektorin ajoitus ja generointi yksityiskohtaisesti. Kuvioissa 3a ja b on esitetty tavanomainen SFAVM-kytkentäjakso, joka käsittää neljä erilaista kytkintilaa: kaksi nollavektoria (000, 111) ja kaksi aktiivivektoria (100, 110). Vektorit on sijoitettu symmetrisesti kytkentäjakson 180 asteen keskiakselin 10 ympärille. Kuviossa 3a on esitetty tilanne, jossa moottoriohjaimen lähtöjännite on suuri. U-vaihe on päällä melkein koko jakson, kun taas W-vaihe on päällä vain lyhyen aikaa. Osana tavanomaista modulaatiokaavaa käytetään nollavektoreita keskellä (111) sekä jakson alussa ja lopussa (000). Sama koskee kuvion 3b tilannetta, jossa lähtöjännite moottoriin on pienempi.

15 Kuviossa 5 on toistettu kuvion 3a suuren jännitteen SFAVM-kaava. Viidennen vektorin, 110, aikana edellä kuvattu ylivirtasignaali (tai mikä tahansa muu vikatilasig-naali) saavuttaa DSP:n, joka pysäyttää toiminnan. Kytkentää ei tapahdu sellaiseen ajanjaksoon, joka on hieman pidempi kuin kytkentäjakso - mahdollisesti - vian aiheuttajan, joka voi olla tämän tauon aikana haihtuvaa kosteutta, poistamiseksi. It-20 se kytkimen jäähtyminen saattaa myös helpottaa ongelmaa. Pian toiminnan uudel-*:··: leenaloittamisen jälkeen käytetään vektoria 111. Tämä testinollavektori eroaa nol- •V; lavektorista, jota käytettiin SFAVM-kaavan alussa kuviossa 3a, sillä testinollavek- • « : toria seuraa virranmittaus vikatyypin tunnistamiseksi. Myös pulssinpituus voi olla

!t» S

,···. erilainen. Käytetyn testivektorin kesto on suurempi kuin minimiarvo sen varmista- 25 miseksi, että maavika voidaan havaita moottorin missä tahansa toimintakohdassa; tyypillisesti sen kesto vastaa murto-osaa kytkentäjaksosta. Kesto voi olla 5-50 ps, '**·* kuten 15 ps - 45 ps, kuten 20 ps - 40 ps, kuten 25 ps - 35 ps. Kun on käytetty testivektoria, mitataan virta, ja jos havaitaan maavika, invertterin toiminnassa \v pidetään taas tauko ennen kuin käytetään uutta testiä. Vaihtoehtoisesti kytketään ··· i...: 30 käyttö pois päältä pysyvästi. Toistojen, joka suoritetaan ennen testituloksen hy- väksymistä maaviaksi, määrä voidaan asettaa halutuksi.

* f · *...: Jos ei havaita maavikaa, voidaan jatkaa normaalia toimintaa ride-through-kyvyn j‘j’· ollessa käytössä.

Ml·!

Kuvion 5 testivektori on esitetty sijoitetuksi ennen normaalia PWM:ää. Vaihtoehtoi-35 sesti testivektori voidaan sijoittaa myös ensimmäiseen PWM-jaksoon toiminnan- 119536 13 uudelleensallimisen jälkeen, esimerkiksi yksinkertaisena pulssisuhteen pienennyksenä samalla tavalla kuin kuviossa 4. Tämä on puhtaasti toteuttamisen helppouteen liittyvä kysymys. Tärkeää on mitata maavirta ennen kuin käytetään aktiivista vektoria, jolloin saadaan differentiaalimoodivirrat DC-linkissä, mikä voi laittaa käy-5 tön taas vapaalle ennen kuin suoritetaan maavikatesti.

Kuviossa 4 on esitetty diagrammimuodossa korkeapotentiaalipuolen kytkimien pulssisuhdekäyrät kullekin kolmelle vaiheelle U, V ja W. y-akseli ulottuu -1:stä 1:een. Todelliset pulssisuhteet, jotka tunnettuun tapaan lasketaan seuraavasti: ton/(ton+toff) voidaan saada kuvion 4 käyristä lisäämällä 1 ja jakamalla 2:lla. x-10 akseli on aika sekunteina. Vaihesekvenssi kuviossa 4 on vaihe U, V ja W.

Suunnilleen 0,185 s:n kohdalla käytetään testivektoria modifioimalla vaihetta W, joka on esitetty graafisesti kolmiolla kuvion alaosassa. 120 astetta myöhemmin käytetään seuraavaa testivektoria modifioimalla vaihetta U, joka on esitetty mustalla pallolla kuvion alaosassa. Jälleen 120 astetta myöhemmin käytetään kolmatta 15 testivektoria modifioimalla vaihetta V, joka on esitetty neliöllä. Testivektorin käyttäminen aiheuttaa virheen suunniteltuun kytkentäjaksoon. Tämä ongelma on ilmeinen suurjännitetarpeen aikana ja johtaa tyypillisesti pienentyneeseen lähtöjän-nitteeseen.

Tilan saamiseksi testivektorille on modifioitava suunniteltua pulssisuhdetta eli kas-20 vatettava sitä. Tämä näkyy kuviossa 4, jossa vaiheen W pulssisuhdetta kasvate- • · .. . taan suunnilleen 0,185 s:n kohdalla tapahtuvan testivektorin käytön aikana. Puls- : : sisuhde kasvaa esimerkiksi 0,06:sta 0,12:een, mutta tämän kompensoimiseksi • « · "·/ pulssisuhde pienennetään 180 astetta myöhemmin (sunnilleen 0,195 s:n kohdalla) ***** 0,94:stä 0,88:aan. Testivektoria käytetään siten silloin, kun pulssisuhde on pieni, ja : 1·1 25 tehdään korjaus, kun pulssisuhde on suuri.

e·· • · • ·

Korjauksen sisältävä maavikatestivektori virrantunnistusta varten muodostetaan edullisesti käyttämällä neljännesaalto- ja puoliaaltosymmetriaa, jolloin saadaan • « i M minimivääristymä 3-vaihe-PWM-järjestelmään.

• 1

• M

;v. Menetelmä, jossa käytetään testivektoria ja suoritetaan pulssisuhteen korjaus ku- .··1. 30 viossa 4 esitetyn mukaisesti, voidaan suorittaa käyttämättä kuviossa 5 kuvattua • · ”1 menetelmää, itse asiassa kaikki kuvioiden 4 ja 5 menetelmät ovat itsenäisiä mutta

• M

: käytettävissä yhdistelmänä niin, että saavutetaan edullinen suojauksen laatu. Ku- *:**: vion 4 menetelmä on aina käynnissä, mikä tarkoittaa, että maavikavirtaa mitataan jatkuvasti taajuudella, joka on maksimissaan millisekuntialueella, oli vikatilaa tai ei.

119536 14

Pulssisuhteen modifiointia käytetään tarvittaessa samalla taajuudella testivektorin saamiseksi.

Kuvion 4 menetelmä on tarpeellinen sellaisten maavikatilojen yhteydessä, joissa vikavirran voimakkuus on suhteellisen pieni, kuten 20-30 % nimellisarvosta. Näin 5 on, jos maavikaliitännällä on suuri, esimerkiksi 100 ohmin impedanssi moottorivai-heen ja maan välissä. Testivektorin käyttötaajuus kuviossa 4 on edullisesti pienempi kuin kytkentätaajuuden arvo, tyypillisesti 1:10 eli 1,5 kHz suhteessa 15 kHz:n kytkentätaajuuteen.

····· • · ·· · • · · • · • « • · • · ( « · · • la · ··· • e • · • ·· ft·· • · ft · ··· • · • · · • · · • · • •ft • · • · ··· • · • · · « · · • ··· • · • · ··· ··· • · · • e · ♦ 1 ·

Claims (27)

119536 15

1. Menetelmä maavian olemassaolon määrittämiseksi lennossa ja siten mootto-riohjaimen, jolla on korkea- ja matalapotentiaalipuolen DC-linkki sekä korkea- ja matalapotentiaalipuolen kytkentäelementit, suojaamiseksi, jolloin korkea- ja mata- 5 lapotentiaalipuolen kytkentäelementit on liitetty toiminnallisesti vastaaviin korkea-ja matalapotentiaalipuolen DC-linkkiväyliin, jossa menetelmässä generoidaan vi-kasignaali, jolloin mainittu vikasignaali osoittaa, että moottoriohjaimella on epänormaalit toimintaolosuhteet, tunnettu siitä, että menetelmässä lisäksi: - generoidaan ainakin yksi testivektori vasteena vikasignaaliin kytkemällä aina-10 kin yksi kytkentäelementeistä päälle, ja - mitataan ainakin yhden kytkentäelementin ollessa päällä virran, joka virtaa siinä DC-linkissä, joka on liitetty toiminnallisesti johtavaan (johtaviin) kytkentä-elementtiin (kytkentäelementteihin), suuruus maavian ilmaisemiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, joka lisäksi käsittää vaiheen, 15 jossa kytketään kaikki kytkentäelementit pois päältä ennen ainakin yhden kytkentäelementin kytkemistä päälle.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, jossa käytetään testivekto-reita kytkemällä korkeapotentiaalipuolen DC-linkkiin toiminnallisesti liitetyt kytken- ·:**: täelementit päälle peräkkäisesti. ·· · i » Φ i :* 20

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, jossa käytetään testivekto- • · · »y reita kytkemällä kolme korkeapotentiaalipuolen DC-linkkiin toiminnallisesti liitettyä *···* kytkentäelementtiä päälle peräkkäisesti. • · ·

5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, jossa käytetään testivekto-reita kytkemällä matalapotentiaalipuolen DC-linkkiin toiminnallisesti liitetyt kytken- 25 täelementit päälle peräkkäisesti. • · · • · • · ·

6. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, jossa käytetään testivekto- reita kytkemällä kolme matalapotentiaalipuolen DC-linkkiin toiminnallisesti liitettyä .···. kytkentäelementtiä päälle peräkkäisesti.

• · • · · :*·*: 7. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, jossa käytetään testivekto- * 30 ria kytkemällä korkeapotentiaalipuolen DC-linkkiin toiminnallisesti liitetyt kytkentäelementit päälle olennaisesti samanaikaisesti. 119536 16

8. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, jossa käytetään testivekto-ria kytkemällä kolme korkeapotentiaalipuolen DC-linkkiin toiminnallisesti liitettyä kytkentäelementtiä päälle olennaisesti samanaikaisesti.

9. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, jossa käytetään testivekto-5 ria kytkemällä matalapotentiaalipuolen DC-linkkiin toiminnallisesti liitetyt kytkentä- elementit päälle olennaisesti samanaikaisesti.

10. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, jossa käytetään testivekto-ria kytkemällä kolme matalapotentiaalipuolen DC-linkkiin toiminnallisesti liitettyä kytkentäelementtiä päälle olennaisesti samanaikaisesti.

11. Jonkin edeltävistä patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa käyte tään samaa testivektoria useita kertoja ja jossa mainitun testivektorin käytön aikana mitataan toistuvasti johtavaan (johtaviin) kytkentäelementtiin (kytkentäelement-teihin) toiminnallisesti liitetyssä DC-linkissä viilaavan virran suuruutta vastaava määrä kertoja.

12. Jonkin edeltävistä patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa generoi tu vikasignaali saadaan virtaa yhdessä moottoriohjaimen DC-linkkiväylistä mittaa-valta virta-anturivälineeltä.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, jossa virta-anturiväline antaa ·:··: johtavaan (johtaviin) kytkentäelementtiin (kytkentäelementteihin) toiminnallisesti lii- 20 tetyssä DC-linkissä virtaavan virran suuruuden. • · • · * · ·

14. Jonkin edeltävistä patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa kaikkia ;r: vaiheita, jotka liittyvät kytkentäelementtien kytkemiseen päälle ja pois päältä, vi- : *·· kasignaalin prosessoimiseen ja moottoriohjaimen DC-linkissä virtaavan virran suu- ruuden mittaamiseen, ohjaa moottoriohjainyksikkö, kuten DSP.

15. Jonkin edeltävistä patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa vikasig- .*.** naalin generointi on merkki oikosulkuvirroista tai ylijännitteistä yhdessä moottorioh- **;·* jaimen DC-linkkiväylistä.

• · • · « * · · .··*. 16. Jonkin patenttivaatimuksista 1-15 mukainen menetelmä, jossa vikasignaalin • · generointi on merkki siitä, että ainakin yhden moottoriohjaimen kytkentäelementin v : 30 yli menee ylijännite. • · 119536 17

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen menetelmä, jossa on käytössä desaturaa-tiosuojaus yhden moottoriohjaimen kytkentäelementin poikki menevän ylijännitteen ilmaisemiseksi.

18. Jonkin patenttivaatimuksista 1-14 mukainen menetelmä, jossa vikasignaalin 5 generointi on merkki viasta, joka kuuluu seuraavaan ryhmään: epänormaali lämpötila, epänormaalit jännitteet ja epänormaalit virrat.

19. Jonkin edeltävistä patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, joka lisäksi käsittää vaiheen, jossa ajetaan moottoriohjain pysyvästi alas, jos määritetään maavika.

20. Menetelmä maavian olemassaolon määrittämiseksi lennossa ja siten mootto riohjaimen, jolla on korkea- ja matalapotentiaalipuolen DC-linkki ja korkea- ja ma-talapotentiaalipuolen kytkentäelementit, suojaamiseksi, jolloin korkea- ja matalapotentiaalipuolen kytkentäelementit on liitetty toiminnallisesti vastaaviin korkea- ja matalapotentiaalipuolen DC-linkkiväyliin, jolloin moottoriohjain lisäksi käsittää 15 moottoriohjainyksikön sen ohjaamiseksi, milloin kytkentäelementit on kytkettävä päälle ja pois päältä generoimalla PWM-signaali kullekin kytkentäelementille, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää seuraavat vaiheet: - modifioidaan generoitua PWM-signaalia kasvattamalla ainakin yhden PWM-signaaleista, jotka on kohdistettu matalapotentiaalipuolen kytkentäelementtei-20 hin, pulssisuhdetta, jolloin pulssisuhteen kasvatus käsittää ajanjakson, joka on 9 9 · : murto-osa matalapotentiaalipuolen kytkentäelementtien kytkentöjäksosta, 9 9 9 9 9 9 9 9 .*···] - generoidaan 000-testivektori ja käytetään sitä, ja 9 9 999 99 : *·· - mitataan matalapotentiaalipuolen kytkentäelementtien ollessa päällä matalapo- 9 9 9 ϊ.,.ϊ tentiaalipuolen DC-linkissä viilaavan virran suuruus maavian ilmaisemiseksi, (Va 25 jolloin 000-testivektori generoidaan ja sitä käytetään matalapotentiaalipuolen kyt-;!:* kentäelementtien kytkentätaajuutta pienemmällä taajuudella. 9 9 9 9 999 ,v.

21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen menetelmä, joka lisäksi käsittää vaiheen, 9 9 9 ,^··, jossa modifioidaan generoitua PWM-signaalia pienentämällä matalavirtapuolen 9 9 '.** kytkentäelementteihin kohdistetun PWM-signaalin pulssisuhdetta aikaisemmin 9 9 9 v : 30 kasvatetun pulssisuhteen kompensoimiseksi. 9 9 9

22. Menetelmä maavian olemassaolon määrittämiseksi lennossa ja siten moottoriohjaimen, jolla on korkea- ja matalapotentiaalipuolen DC-linkki ja korkea- ja ma- 119536 18 talapotentiaalipuolen kytkentäelementit, suojaamiseksi, jolloin korkea- ja matalapo-tentiaalipuoien kytkentäelementit on liitetty toiminnallisesti vastaaviin korkea- ja mataiapotentiaalipuolen DC-linkkiväyliin, jolloin moottoriohjain lisäksi käsittää moottoriohjainyksikön sen ohjaamiseksi, milloin kytkentäelementit on kytkettävä 5 päälle ja pois päältä generoimalla PWM-signaali kullekin kytkentäelementille, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää seuraavat vaiheet: - modifioidaan generoitua PWM-signaalia kasvattamalla ainakin yhden PWM-signaaleista, jotka on kohdistettu korkeapotentiaalipuolen kytkentäelementtei-hin, pulssisuhdetta, jolloin pulssisuhteen kasvatus käsittää ajanjakson, joka on 10 murto-osa korkeapotentiaalipuolen kytkentäelementtien kytkentäjaksosta, - generoidaan 111 -testivektori ja käytetään sitä, ja - mitataan korkeapotentiaalipuolen kytkentäelementtien ollessa päällä korkeapotentiaalipuolen DC-linkissä viilaavan virran suuruus maavian ilmaisemiseksi, jolloin 111-testivektori generoidaan ja sitä käytetään korkeapotentiaalipuolen kyt-15 kentäelementtien kytkentätaajuutta pienemmällä taajuudella.

23. Patenttivaatimuksen 22 mukainen menetelmä, joka lisäksi käsittää vaiheen, jossa modifioidaan generoitua PWM-signaalia pienentämällä korkeapotentiaalipuolen kytkentäelementteihin kohdistetun PWM-signaalin pulssisuhdetta aikai- *:*·: semmin kasvatetun pulssisuhteen kompensoimiseksi. ·« * • · · ί ;* 20

24. Jonkin patenttivaatimuksista 20-23 mukainen menetelmä, jolloin mainittua • · menetelmää käytetään synkronisesti moottoriohjaimen peruslähtöjännitteen kans- • · • _ _ ··· sa.

·· • · • ·· .·*·. 25. Menetelmä maavian olemassaolon määrittämiseksi lennossa ja siten mootto- riohjaimen suojaamiseksi, joka menetelmä käsittää vaiheen (vaiheet), jossa (jois-..... 25 sa) käytetään toistuvasti jonkin patenttivaatimuksista 20-24 mukaista menetel- • · t M mää. • · • · «·· jV.

26. Jonkin patenttivaatimuksista 20-25 mukainen menetelmä, joka lisäksi käsit- ,·». tää vaiheen, jossa suoritetaan jonkin patenttivaatimuksista 1-19 mukainen mene- ’*:** telmä. «·* • · · « · · *

27. Moottoriohjain, tunnettu siitä, että se käsittää välineen, joka on sovitettu suo rittamaan jonkin edeltävistä patenttivaatimuksista mukainen menetelmä. 119536 19