FR2979501A1 - Appareil de commande pour machine rotative electrique - Google Patents

Abstract

Dans un appareil de commande pour un moteur électrique à courant alternatif, une unité de commande de rétroaction de courant d'axe (dq) 44 et une unité de commande de rétroaction de courant d'axe (qn) 46 exécutent une commande de rétroaction des composantes d'harmoniques supérieures des courants actuels id et iq circulant dans une machine électrique à courant alternatif 10 aux valeurs d'instruction de courant d'harmoniques supérieures ∑idkr et ∑iqkr. Une unité d'ajustement de valeur d'instruction de courant d'axe (d) 24 et une unité d'ajustement de valeur d'instruction de courant d'axe (q) 26 ajoutent les valeurs d'instruction de courant d'harmoniques supérieures ∑idkr et ∑iqkr aux valeurs d'instruction de courant fondamental idr et iqr. Une unité de commande de rétroaction de courant d'axe (d) 32 et une unité de commande de rétroaction de courant d'axe (q) 34 exécutent une commande de rétroaction d'une différence entre les courants actuels id et iq et la somme des valeurs d'instruction de courant d'harmoniques supérieures ∑idkr, ∑iqkr et des valeurs d'instruction de courant fondamental idr et iqr à zéro.

Description

APPAREIL DE COMMANDE POUR MACHINE ROTATIVE ELECTRIQUE ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION 1. Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un appareil de commande destiné à exécuter une commande de rétroaction de courant consistant à ajuster un courant circulant dans une machine rotative électrique à une valeur de courant d'instruction, en particulier, se rapporte à un appareil de commande pour une machine rotative électrique destinée à commander un dispositif d'alimentation en tension alternative capable de délivrer une tension alternative vers les bornes de la machine rotative électrique. 2. Description de la technique apparentée On connaît un procédé classique d'exécution d'une commande de rétroaction de courant, destiné à exécuter une commande de rétroaction de courant d'un courant circulant dans une machine rotative électrique telle qu'un moteur électrique et une machine synchrone à courant alternatif (CA). La commande de rétroaction de courant ajuste les composantes de courant d'un courant de la machine synchrone à courant alternatif circulant dans un système de coordonnées d-q à des valeurs d'instruction de courant. Du fait qu'un tel procédé de commande de rétroaction de courant connu peut ajuster un courant continu (CC) en tant que variable commandée, ceci permet qu'un concepteur de circuit se voit faciliter le travail de conception du dispositif de commande de rétroaction de courant dans un appareil de commande utilisé pour une machine rotative électrique. Afin d'avoir un courant continu dans un système de coordonnées en quadrature direct (dq) lorsqu'un moteur 35 électrique présente un couple constant, il est nécessaire d'exprimer une inductance, un flux d'interconnexion, du moteur électrique en utilisant une fonction sinusoïdale exacte. Dans le cas dans lequel une inductance, etc...., d'un moteur électrique actuel est exprimée par une valeur qui 5 est décalée d'une fonction sinusoïdale exacte (par exemple, qui contient une onde harmonique supérieure), le moteur électrique présente une ondulation de couple augmentée lorsque les composantes d'un courant dans le système de coordonnées d-q sont ajustées aux valeurs d'instruction 10 correspondantes. Afin de résoudre le problème ci-dessus, le brevet japonais n° 3852289 propose une technique classique, qui ajuste les composantes d'un courant dans le système de coordonnées dq à des valeurs obtenues en additionnant des 15 valeurs d'instruction d'harmoniques supérieures et des valeurs d'instruction de courant continu. De manière plus détaillée, la technique classique exécute : la commande de rétroaction de courant dq qui commande les valeurs d'instruction de tension dans le système de 20 coordonnées dq afin d'ajuster les composantes de courant dans le système de coordonnées dq d'un courant circulant dans le moteur électrique ; et la commande de rétroaction d'axe (dq) d'harmoniques supérieures exécute une transformation de coordonnées des 25 composantes d'harmoniques supérieures d'un courant circulant dans le moteur électrique en composantes CC, et opère des valeurs d'instruction d'axe (dq) afin d'ajuster les composantes de courant continu transformées aux valeurs d'instruction d'harmoniques supérieures. 30 Toutefois, du fait que la technique classique décrite précédemment exécute la commande de rétroaction dq destinée à ajuster les composantes du courant qui circule dans un moteur électrique aux valeurs d'instruction de courant continu, les composantes d'un courant fondamental et les 35 composantes de courant d'harmoniques supérieures du courant qui circule dans le moteur électrique, en valeurs d'instruction de l'onde fondamentale (valeurs d'instruction de courant continu dans le système de coordonnées dq). Ceci a pour résultat qu'il existe une possibilité qu'il soit difficile d'obtenir une convergence vers les valeurs d'instruction de courant en raison de l'interférence qui se produit entre la commande de rétroaction de courant d'axe (dq) et la commande de rétroaction de courant d'axe (dq) d'harmoniques supérieures.

RESUME Le but est en conséquence de proposer un appareil de commande pour une machine rotative électrique capable d'exécuter une commande de rétroaction consistant à ajuster les composantes d'harmoniques supérieures d'un courant circulant dans une machine rotative électrique aux valeurs d'instruction de courant avec une précision élevée. Un exemple de mode de réalisation propose un appareil de commande pour une machine rotative électrique 10. 20 L'appareil de commande comporte une unité de calcul de composantes de coordonnées rotatives fondamentales 27, une première unité de commande 32 et 34, une unité de calcul de composantes de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures 42, une deuxième unité de commande 44, 46 et 25 50, une unité d'addition 52 et 54, et une unité d'alimentation en tension alternative 60. Par exemple, la première unité de commande est composée d'une unité de commande de rétroaction de courant d'axe (d) 32 et d'une unité de commande de rétroaction de courant d'axe (q) 34, 30 et la deuxième unité de commande est composée d'une unité de commande de rétroaction de courant d'axe (dq) 44, d'une unité de commande de rétroaction de courant d'axe (qn) 46 et d'une unité de transformation dqn/dq 50. L'unité d'addition est composée d'une première unité d'addition de 35 valeurs d'instruction de tension d'axe (d) 52 et d'une unité d'addition de valeurs d'instruction de tension d'axe (q) 54. L'unité de calcul de composantes de coordonnées rotatives fondamentales 27 calcule les composantes dans un 5 système de coordonnées rotatives fondamentales. Le système de coordonnées rotatives fondamentales tourne en synchronisation avec une fréquence d'un courant fondamental dans le courant circulant dans la machine rotative électrique 10. En particulier, un couple de sortie de la 10 machine rotative électrique telle qu'un moteur électrique 10 est déterminé par le courant fondamental. La première unité de commande 32 et 34 exécute une commande de rétroaction d'un courant circulant dans la machine rotative électrique 10 de sorte que le courant 15 circulant dans la machine rotative électrique 10 est ajusté à des valeurs d'instruction. Les valeurs d'instruction sont obtenues en additionnant des valeurs d'instruction d'harmoniques supérieures en tant que valeurs d'instruction d'un courant d'harmoniques supérieures présentant une 20 fréquence d'un multiple entier d'une fréquence du courant fondamental et la valeur d'instruction fondamentale du courant fondamental sur la base des composantes du système de coordonnées rotatives de l'onde fondamentale calculées par l'unité de calcul de composantes de coordonnées 25 rotatives fondamentale 27. La première unité de commande 32 et 34 délivre en sortie une première tension d'instruction. L'unité de calcul de composantes de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures 42 calcule les composantes du 30 système de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures qui tourne en synchronisation avec la fréquence du courant d'harmoniques supérieures. La deuxième unité de commande 44, 46 et 50 exécute une commande de rétroaction pour le courant d'harmoniques supérieures en utilisant les 35 composantes du système de coordonnées d'harmoniques supérieures calculées par l'unité de calcul de composantes de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures 42. La deuxième unité de commande 44, 46 et 50 délivre en sortie une deuxième tension d'instruction. L'unité d'addition 52 et 54 additionne la première tension d'instruction calculée par la première unité de commande 32 et 34 et la deuxième tension d'instruction calculée par la deuxième unité de commande 44, 46 et 50. L'unité d'addition 52 et 54 délivre en sortie une tension d'instruction. L'unité d'alimentation en tension alternative 60 délivre une tension alternative vers la machine rotative électrique 10 sur la base de la tension d'instruction calculée par l'unité d'addition 52 et 54. En général, un courant circulant dans la machine rotative électrique telle qu'un moteur électrique à courant alternatif 10 contient des composantes d'harmoniques supérieures. Ces composantes d'harmoniques supérieures du courant contiennent des composantes qui suivent des valeurs d'instruction d'harmoniques supérieures. En conséquence, une différence entre les courants actuels qui circulent actuellement dans la machine rotative électrique 10 et une somme des valeurs d'instruction d'harmoniques supérieures et des valeurs d'instruction fondamentales devient une valeur à partir de laquelle les composantes d'harmoniques supérieures du même ordre que les valeurs d'instruction d'harmoniques supérieures sont diminuées ou supprimées. L'appareil de commande conformément au mode de réalisation exemplaire de la présente invention exécute la commande de rétroaction du courant qui circule dans la machine rotative électrique 10 sur la base des caractéristiques qui précèdent. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS On décrira un mode de réalisation préféré non 35 limitatif de la présente invention à titre d'exemple en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue montrant une configuration de système de l'appareil de commande pour une machine rotative électrique conformément à un premier exemple de mode de 5 réalisation de la présente invention ; la figure 2 est une vue montrant une partie de la machine rotative électrique en tant que cible de commande de l'appareil de commande conformément au premier exemple de mode de réalisation de la présente invention ; 10 la figure 3A, la figure 3B et la figure 3C sont des chronogrammes qui montrent les valeurs de courant d'instruction d'harmoniques supérieures générées par l'appareil de commande conformément au premier exemple de mode de réalisation de la présente invention ; 15 la figure 4 est une vue montrant une configuration de système de l'appareil de commande pour une machine rotative électrique conformément à un deuxième exemple de mode de réalisation de la présente invention ; la figure 5A, la figure 5B et la figure 5C sont des 20 chronogrammes qui montrent les effets résultant de l'appareil de commande conformément au deuxième exemple de mode de réalisation de la présente invention ; la figure 6 est une vue montrant une configuration de système de l'appareil de commande pour une machine rotative 25 électrique conformément à un troisième exemple de mode de réalisation de la présente invention ; la figure 7 est une vue montrant une configuration de système de l'appareil de commande pour une machine rotative électrique conformément à un quatrième exemple de mode de 30 réalisation de la présente invention ; la figure 8 est une vue montrant un système de coordonnées rotatives d'une onde fondamentale d'un courant devant être commandé par l'appareil de commande en tant que modification des exemples de modes de réalisation de la 35 présente invention ; la figure 9 est une vue montrant une configuration de système de l'appareil de commande pour une machine rotative électrique conformément à une modification du premier exemple de mode de réalisation de la présente invention ; la figure 10 est une vue montrant une configuration de système de l'appareil de commande pour une machine rotative conformément à une modification du deuxième mode de réalisation de la présente invention ; électrique exemple de et la figure 11 est une vue montrant une configuration de système de l'appareil de commande pour une machine rotative électrique conformément à une autre modification du deuxième exemple de mode de réalisation de la présente invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION PREFERES On décrira dans ce qui suit divers modes de réalisation de la présente invention en se référant aux dessins annexés. Dans la description qui suit des divers modes de réalisation, des références numériques ou alphabétiques identiques représentent des composants identiques ou équivalents tout au long des divers schémas. Premier exemple de mode de réalisation On décrira un appareil de commande pour une machine rotative électrique conformément à un premier exemple de mode de réalisation de la présente invention en se référant aux figures 1 à 3. La figure 1 est une vue montrant une configuration de système de l'appareil de commande pour une machine rotative électrique conformément au premier exemple de mode de réalisation de la présente invention. La figure 2 est une vue montrant une partie de la machine rotative électrique en tant que cible de commande de l'appareil de commande conformément au premier exemple de mode de réalisation de la présente invention. Un moteur électrique à courant alternatif 10 représenté sur la figure 1 est un moteur synchrone triphasé. Une partie du moteur électrique à courant 5 alternatif 10 est représentée sur la figure 2. Sur la figure 2, la référence alphabétique U désigne un enroulement de stator de phase U stocké dans une fente correspondante, la référence alphabétique V représente un enroulement de stator de phase V stocké dans une fente 10 correspondante, et la référence alphabétique W indique un enroulement de stator de phase W stocké dans une fente correspondante. Comme cela est représenté sur la figure 1 et sur la figure 2, le moteur électrique à courant alternatif 10 15 comporte un rotor 12 et un stator 14. Le rotor 12 comporte une paire de pôles magnétiques disposés selon 360°/4. Le stator comporte douze fentes disposées selon 360°/4. Comme cela est montré sur la figure 1, un capteur de courant 16 détecte un courant de phase U actuel iu et un 20 courant de phase V actuel iv. Un capteur d'angle de rotation 18 détecte un angle de rotation (angle électrique 0) . Une unité de fixation d'instruction d'onde fondamentale 20 fixe les valeurs d'instruction (telles que 25 les valeurs d'instruction de courant fondamental idr et iqr) de l'onde fondamentale dans un système de coordonnées dq sur la base d'un couple demandé, etc. Par ailleurs, une carte d'onde harmonique supérieure 22 délivre en entrée l'angle électrique A du moteur 30 électrique à courant alternatif 10 détecté par le capteur d'angle de rotation 18 et les valeurs d'instruction de courant fondamental idr et iqr, et calcule des valeurs d'instruction d'harmoniques supérieures (telles que les valeurs d'instruction de courant d'harmoniques supérieures 35 Eidkr et Eiqkr).

La variable k utilisée dans les valeurs d'instruction de courant d'harmoniques supérieures Eidkr et Eiqkr indique un ordre d'onde harmonique supérieure (ou un ordre d'harmoniques supérieures) dans le système de coordonnées dq. Le premier exemple de mode de réalisation utilise l'ordre d'harmoniques supérieures k = 6j (où j = 1, 2, 3, ...) . Ces valeurs de courant d'harmoniques supérieures Eidkr et Eiqkr sont utilisées pour un courant afin de réduire 10 l'ondulation de couple qui est générée lorsqu'un courant actuel qui circule actuellement dans le moteur électrique à courant alternatif 10 devient la valeur d'instruction de courant fondamental idr ou la valeur d'instruction de courant fondamental iqr. 15 Une unité d'ajustement d'instruction de courant d'axe (d) 24 ajoute une valeur d'instruction de courant d'harmoniques supérieures Eidkr à une valeur d'instruction de courant fondamental idr sur l'axe (d). Une unité d'ajustement d'instruction de courant d'axe (q) 26 ajoute 20 une valeur d'instruction de courant d'harmoniques supérieures Eiqkr à une valeur d'instruction de courant fondamental iqr sur l'axe (q). Par ailleurs, une unité de transformation uvw/dq 27 transforme les composantes de courant actuel iu et iv en 25 composantes de courant actuel id et iq dans le système de coordonnées dq, respectivement sur la base de l'angle électrique 0 du moteur électrique à courant alternatif 10 qui est détecté par le capteur d'angle de rotation 18. Une unité de calcul de différence de courant d'axe (d) 30 28 calcule une différence entre le courant actuel id et la valeur de sortie de l'unité d'ajustement d'instruction de courant d'axe (d) 24. Une unité de calcul de différence de courant d'axe (q) 30 calcule une différence entre le courant actuel iq et la valeur de sortie de l'unité 35 d'ajustement d'instruction de courant d'axe (q) 26.

Une unité de commande de rétroaction de courant d'axe (d) 32 (en tant que première unité de commande) calcule une première tension d'instruction d'axe (d) vdr afin de commander la valeur de sortie de l'unité de calcul de 5 différence de courant d'axe (d) 28 à zéro par la commande de rétroaction. Une unité de commande de rétroaction de courant d'axe (q) 34 (en tant que première unité de commande) calcule une première tension d'instruction d'axe (q) vqr afin de 10 commander la valeur de sortie de l'unité de calcul de différence de courant d'axe (q) 30 à zéro par la commande de rétroaction. Le premier exemple de mode de réalisation utilise à la fois l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe 15 (d) 32 et l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (q) 34 en tant qu'unité destinée à additionner une composante proportionnelle et une composante intégrale et délivrer en sortie un résultat de l'addition. Par ailleurs, un filtre passe-haut (FPH en tant 20 qu'unité d'extraction de composantes d'harmoniques supérieures) 36 extrait les composantes d'harmoniques supérieures des courants actuels id et iq sur la base des changements de chacune des valeurs échantillonnées des courants actuels id et iq. 25 Une unité de calcul de déviation de courant d'harmoniques supérieures d'axe (d) 38 calcule une différence entre la composante d'harmoniques supérieures extraite du courant actuel id par le filtre passe-haut 36 et la valeur d'instruction de courant d'harmoniques 30 supérieures Eidkr. Une unité de calcul de déviation de courant d'harmoniques supérieures d'axe (q) 40 calcule une différence entre la composante d'harmoniques supérieures extraite du courant actuel iq par le filtre passe-haut 36 et la valeur d'instruction de courant d'harmoniques 35 supérieures Eigkr.

Une unité de transformation dq/dqn 42 (en tant qu'unité de calcul de composantes de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures) transforme les valeurs de sortie de l'unité de calcul de déviation de courant d'harmoniques supérieures d'axe (d) 38 et de l'unité de calcul de déviation de courant d'harmoniques supérieures d'axe (q) 40 en valeurs dans le système de coordonnées dq qui tourne à une vitesse qui correspond à n fois la vitesse angulaire électrique.

L'unité de transformation dq/dqn 42 exécute le processus de transformation sur la base des valeurs d'instruction de courant d'harmoniques supérieures Eidkr et Eiqkr mémorisées dans une carte d'onde harmonique supérieure 22.

La figure 3A, la figure 3B et la figure 3C sont des chronogrammes qui montrent les valeurs de courant d'instruction d'harmoniques supérieures générées par l'appareil de commande conformément au premier exemple de mode de réalisation de la présente invention. La figure 3A, la figure 3B et la figure 3C montrent un cas des courants d'harmoniques supérieurs représentant six ordres dans le système de coordonnées dq qui sont générés sur la base de l'un ou l'autre parmi le courant d'harmoniques supérieures d'ordre (6j-1) ou le courant d'harmoniques supérieures d'ordre (6j+1). La figure 3A, la figure 3B et la figure 3C montrent les cas dans lesquels les courants d'harmoniques supérieures de la phase U, de la phase V et de la phase W présentent la même différence de phase les uns par rapport aux autres, et le courant de cinquième ordre dans le système de coordonnées dq devient le courant d'harmoniques supérieures de sixième ordre dans le système de coordonnées dq lorsqu'une crête entre dans la phase U, la phase W et la phase V dans l'ordre, et le courant de septième ordre dans le système de coordonnées dq devient le courant d'harmoniques supérieures de sixième ordre dans le système de coordonnées dq lorsqu'une crête entre dans la phase U, la phase V et la phase W dans l'ordre. C'est-à-dire qu'il existe deux types de processus de 5 transformation dq/dqn selon si l'unité de transformation dq/dqn 42 utilise ou pas les valeurs d'instruction de courant d'harmoniques supérieures Eidkr et Eiqkr dont l'ordre de courant d'harmoniques supérieures est généré pendant le processus de transformation. Il est en 10 conséquence nécessaire d'exécuter le processus de transformation dq/dqn sur la base de la mise en correspondance des valeurs d'instruction de courant d'harmoniques supérieures Eidkr et Eicikr avec ces ordres. C'est-à-dire que lorsque le sens de rotation de la 15 phase U à la phase V d'un angle aigu entre la phase U et la phase V est un sens positif et lorsqu'un courant d'harmoniques supérieures de l'ordre (6j-1) dans le système de coordonnées uvw est généré, la transformation dq/dqn peut être exprimée par l'équation suivante (cl). (cos(-n0) sin(-n6) cosnO e -sin ne-sin(-n6): --n0) cos(-P70) s)1 nO cos nO 20 Par ailleurs, lorsque le sens de rotation de la phase U à la phase V d'un angle aigu entre la phase U et la phase V est un sens positif et lorsqu'un courant d'harmoniques supérieures de l'ordre (6j+1) dans le système de 25 coordonnées uvw est généré, la transformation dq/dqn peut être exprimée par l'équation suivante (c2). co; n8 sin ne -sin nO COS nO Une unité de commande de rétroaction de courant d'axe (dn) 44 (en tant que deuxième unité de commande) 30 représentée sur la figure 1 calcule une valeur d'opération afin d'exécuter la commande de rétroaction consistant à ajuster la composante d'axe (dn) dans la valeur de sortie - .(471). de l'unité de transformation dn/dqn 42 à zéro. Une unité de commande de rétroaction de courant d'axe (qn) 46 (en tant que deuxième unité de commande) calcule une valeur d'opération afin d'exécuter la commande de rétroaction consistant à ajuster la composante d'axe (qn) dans la valeur de sortie de l'unité de transformation dn/dqn 42 à zéro. Le premier exemple de mode de réalisation utilise à la fois l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (dn) 44 et l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (qn) 46 en tant qu'unité destinée à additionner une composante proportionnelle et une composante intégrale et délivrer en sortie un résultat de l'addition. Une unité de transformation dqn/dq 50 (en tant que deuxième unité de commande) exécute une transformation inverse de la valeur de sortie de l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (dn) 44 et de l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (qn) 46 sur la base de l'angle électrique 0 du moteur électrique à courant alternatif 10 détecté par le capteur d'angle de rotation 18. C'est-à-dire que l'unité de transformation dqn/dq 50 exécute la transformation inverse de l'unité de transformation dq/dqn 42. L'unité de transformation dqn/dq 50 calcule une deuxième valeur d'instruction de tension deuxième valeur d'instruction de d'axe (d) vdnr et une tension d'axe (q) vqnr. Une unité d'addition de valeur d'instruction de tension d'axe (d) 52 (en tant qu'unité d'addition) additionne la deuxième valeur d'instruction de tension d'axe (d) vdnr à la première valeur d'instruction de tension d'axe (d) vdr. Une unité d'addition de valeur d'instruction de tension d'axe (q) 54 (en tant qu'unité d'addition) additionne la deuxième valeur d'instruction de tension d'axe (q) vqnr à la première valeur d'instruction de tension d'axe (d) vqr.

Une unité de transformation dq/uvw 56 calcule les valeurs d'instruction de tension uvr, vvr et wvr de la phase u, de la phase v et de la phase w sur la base de l'angle électrique 0 du moteur électrique à courant alternatif 10 détecté par le capteur d'angle de rotation 18 en exécutant la transformation inverse de l'unité de transformation uvw/dq 27. Une unité de génération de signaux d'opération 58 génère des signaux d'opération devant être délivrés vers l'inverseur (INV) 60 (en tant qu'unité d'alimentation en tension alternative) de sorte que les tensions de sortie de l'inverseur 60 deviennent les tensions d'instruction vur, vvr et vwr dans la phase u, la phase v et la phase w, respectivement. Par exemple, l'unité de génération de signaux d'opération 58 génère ces signaux d'opération par un processus MID de comparaison d'ondes triangulaires. Ces signaux d'opération délivrés depuis l'unité de génération de signaux d'opération 58 commandent les composantes de commutation de l'inverseur INV 60 afin de connecter sélectivement une électrode positive et une électrode négative d'une source d'alimentation en courant continu vers chaque borne du moteur électrique à courant alternatif 10. Le premier exemple de mode de réalisation utilise la deuxième valeur d'instruction de tension d'axe (d) vdnr et la deuxième valeur d'instruction de tension d'axe (q) vqnr en tant que valeurs d'opération afin de commander les valeurs de courant d'harmoniques supérieures délivrés en sortie depuis le filtre passe-haut 36 aux valeurs d'instruction de courant d'harmoniques supérieures Eidkr et Eiqkr pendant la commande de rétroaction. Le premier exemple de mode de réalisation utilise en outre la première valeur d'instruction de tension d'axe (d) vdr et la première valeur d'instruction de tension d'axe (q) vqr en tant que valeurs d'opération afin de commander les composantes fondamentales des valeurs de courant d'harmoniques supérieures aux valeurs d'instruction de courant fondamental idr et iqr pendant la commande de rétroaction. Ceci signifie que l'unité de calcul de 5 différence de courant d'axe (d) 28 et l'unité de calcul de différence de courant d'axe (q) 30 calcule des sorties présentant une composante d'harmoniques supérieures qui est réduite de manière adéquate à partir des courants actuels id et iq, respectivement. C'est-à-dire que chacune parmi 10 l'unité de calcul de différence de courant d'axe (d) 28 et l'unité de calcul de différence de courant d'axe (q) 30 soustrait les valeurs d'instruction de courant d'harmoniques supérieures Eidkr et Eiqkr des courants actuels id et iq, respectivement. De plus, l'unité de 15 commande de rétroaction de courant d'axe (dn) 44 et l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (qn) 46 commandent les composantes d'harmoniques supérieures dans les courants actuels id et iq aux valeurs d'instruction de courant d'harmoniques supérieures Eidkr et Eiqkr pendant la 20 commande de rétroaction. Ceci permet à l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (d) 32 et à l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (q) 34 de commander les composantes fondamentales des composantes de courant actuel 25 id et iq aux valeurs d'instruction de courant fondamental idr et iqr, respectivement. Il est possible d'utiliser des ondes harmoniques supérieures de n-ième ordre en tant que composantes de courant continu du fait que l'unité de commande de 30 rétroaction de courant d'axe (dn) 44 et l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (qn) 46 commandent la valeur de sortie de l'unité de transformation dq/dqn 42 à zéro pendant le processus de rétroaction. Ceci peut augmenter la capacité de commande ou l'efficacité de 35 commande des composantes d'harmoniques supérieures de n- ième ordre. Dans le premier exemple de mode de réalisation, le numéro d'ordre « n » correspond au nombre de fentes par période d'angle électrique du moteur électrique à courant alternatif 10. Dans un exemple concret, lorsque le moteur électrique à courant alternatif 10 présente la structure représentée sur la figure 2, le numéro d'ordre « n » est 12 (n = 12). Ceci signifie que le nombre de fentes et la perméance changent périodiquement pendant la période d'angle électrique de la révolution du moteur électrique à courant alternatif 10 sur la base d'une différence de perméance entre un noyau de stator (dents) et une fente. L'enroulement de stator est enroulé autour du noyau de stator. Du fait que l'ondulation de couple du moteur 15 électrique à courant alternatif 10 est générée sur la base des ondes harmoniques supérieures générées par le changement périodique ci-dessus du nombre de fentes et de perméance, le premier exemple de mode de réalisation exécute la commande de rétroaction en utilisant les 20 composantes dans le système de coordonnées dqn afin de réduire de manière adéquate l'influence des ondes harmoniques supérieures. L'appareil de commande conformément au premier exemple de mode de réalisation utilise les valeurs d'instruction de 25 courant d'harmoniques supérieures Eidkr et Eiqkr contenant une pluralité de courants d'instruction présentant un ordre d'un multiple de six du fait que les ondes harmoniques supérieures présentant un ordre d'un multiple de six affectent l'ondulation du couple dans le moteur électrique 30 à courant alternatif 10. On décrira maintenant les effets de l'appareil de commande conformément au premier exemple de mode de réalisation de la présente invention. (1) L'unité de commande de rétroaction de courant 35 d'axe (d) 32 et l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (q) 34 reçoivent les valeurs de différence entre les composantes de courant actuel id et iq et les valeurs obtenues en additionnant les valeurs d'instruction de courant fondamental idr et idq et les valeurs d'instruction de courant d'harmoniques supérieures Eidkr et Eiqkr, respectivement. La première unité de commande utilisée dans les revendications est composée de l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (d) 32 et de l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (q) 34.

C'est-à-dire que l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (d) 32 reçoit une valeur de différence entre la valeur de courant actuel idr et la valeur obtenue en additionnant la valeur d'instruction de courant fondamental idr à la valeur d'instruction de courant d'harmoniques supérieures Eidkr. Par ailleurs, l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (q) 34 reçoit une valeur de différence entre la valeur de courant actuel iqr et la valeur obtenue en additionnant la valeur d'instruction de courant fondamental iqr à la valeur d'instruction de courant d'harmoniques supérieures Eiqkr. Ceci rend possible d'éviter l'interférence pour commander la valeur d'instruction de courant d'harmoniques supérieures Eidkr et la valeur d'instruction de courant d'harmoniques supérieures Eiqkr, et d'exécuter une commande correcte sur les valeurs d'instruction de courant fondamental idr et iqr. (2) La deuxième unité de commande reçoit les composantes dans le système de coordonnées dqn. L'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (dn) 44, l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (qn) 46 et l'unité de transformation dqn/dq 50 correspondent à la deuxième unité de commande utilisée dans les revendications. La deuxième unité de commande commande les composantes dans le système de coordonnées dqn en tant que valeurs d'entrée aux valeurs d'instruction de courant d'harmoniques supérieures Eidkr et Eiqkr pendant la commande de rétroaction. Ceci rend possible de commander les harmoniques supérieures de n-ième ordre aux composantes CC, et de ce fait d'augmenter la contrôlabilité de l'onde harmonique supérieure de n-ième ordre. (3) La deuxième unité de commande composée de l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (dn) 44 et de l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (qn) 46 délivre en entrée les valeurs de sortie du filtre passent- haut 36 (en tant qu'unité d'extraction de composantes d'harmoniques supérieures 36), et utilise les valeurs d'entrée en tant que valeurs de commande. Ceci rend possible de déterminer facilement et correctement les valeurs de commande devant être délivrées vers l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (dn) 44 et l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (qn) 46. (4) Dans le premier exemple de mode de réalisation, l'ordre « n » des composantes d'harmoniques supérieures devant être transformées en composantes CC est établi à un ordre qui est égal au nombre de fentes par période d'angle électrique. Ceci rend possible de transformer en composantes CC les composantes dans les ondes harmoniques supérieures présentant une grande influence pour générer l'ondulation de couple. Ceci rend possible d'augmenter la contrôlabilité de ces composantes dans les ondes harmoniques supérieures. Deuxième exemple de mode de réalisation On décrira l'appareil de commande conformément au 30 deuxième exemple de mode de réalisation de la présente invention en se référant à la figure 4, à la figure 5A, à la figure 5B et à la figure 5C. La figure 4 est une vue montrant une configuration de système de l'appareil de commande pour la machine rotative 35 électrique 10 conformément au deuxième exemple de mode de réalisation de la présente invention. On fera référence aux composants identiques de l'appareil de commande conformément au premier exemple de mode de réalisation avec des références numériques 5 identiques, et leur explication sera omise. Comme cela est montré sur la figure 4, l'appareil de commande conformément au deuxième exemple de mode de réalisation ne comporte pas le filtre passe-haut 36 qui est utilisé dans l'appareil de commande conformément au premier 10 exemple de mode de réalisation. Dans la structure de l'appareil de commande conformément au deuxième exemple de mode de réalisation, l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (dn) 44 délivre en entrée en tant que valeur de commande la sortie de l'unité de calcul de différence de 15 courant d'axe (d) 28 par l'intermédiaire de l'unité de transformation dq/dqn 42. De manière similaire, l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (qn) 46 délivre en entrée en tant que valeur de commande la sortie de l'unité de calcul de différence de courant d'axe (q) 30 par 20 l'intermédiaire de l'unité de transformation dq/dqn 42. Ceci signifie que les composantes fondamentales sont extraites de manière adéquate des valeurs de sortie de l'unité de calcul de différence de courant d'axe (d) 28 et de l'unité de calcul de différence de courant d'axe (q) 30 25 du fait que l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (d) 32 et l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (q) 34 commandent les composantes fondamentales des valeurs de courant actuel id et iq aux valeurs d'instruction de courant fondamental idr et iqr. 30 Cette structure de l'appareil de commande conformément au deuxième exemple de mode de réalisation rend possible de maintenir la fonction de réponse même si la vitesse de rotation du moteur électrique à courant alternatif 10 est changée. C'est-à-dire qu'il existe une possibilité de 35 détérioration de la fonction de réponse dans la structure de l'appareil de commande conformément au premier exemple de mode de réalisation du fait que le filtre passe-haut 36 délivre également en sortie une composante de transition dans la composantes fondamentales pendant un état de transition dans lequel la vitesse de rotation du moteur électrique à courant alternatif 10 est changée. Par ailleurs, dans la structure de l'appareil de commande conformément au deuxième exemple de mode de réalisation, l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (d) 32 et l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (q) 34 éliminent rapidement et de manière adéquate les composantes fondamentales dans les valeurs de sortie de l'unité de calcul de différence de courant d'axe (d) 28 et de l'unité de calcul de différence de courant d'axe (q) 30 même pendant l'état de transition. Ceci rend possible d'éviter d'inclure les composantes fondamentales dans les paramètres d'entrée de l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (dn) 44 et de l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (qn) 46.

De plus, il est nécessaire que le filtre passe-haut 36 possède diverses fréquences de coupure lorsque la vitesse de rotation du moteur électrique à courant alternatif 10 est variée dans la structure de l'appareil de commande conformément au premier exemple de mode de réalisation.

Ceci augmente une complication de commande. On décrira maintenant les effets de l'appareil de commande conformément au deuxième exemple de mode de réalisation en se référant à la figure 5A, à la figure 5B et à la figure 5C.

La figure 5A, la figure 5B et la figure 5C sont des chronogrammes qui montrent l'effet résultant de l'appareil de commande conformément au deuxième exemple de mode de réalisation de la présente invention. Comme cela est montré sur la figure 5A, une ondulation 35 de couple importante est générée dans le moteur électrique à courant alternatif 10 par les valeurs d'instruction de courant fondamental idr et iqr délivrées par l'unité de fixation d'instruction d'onde fondamentale 20. Afin d'éviter qu'une ondulation de couple dans le moteur 5 électrique 10 soit générée et augmentée, l'appareil de commande conformément au deuxième exemple de mode de réalisation ajuste la valeur d'instruction de courant d'harmoniques supérieures Eidkr et Eiqkr afin de diminuer la génération de l'ondulation de couple comme cela est 10 montré sur la figure 5C. Par ailleurs, la figure 5B montre le cas dans lequel l'appareil de commande ne comporte pas l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (dn) 44 ni l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (qn) 46, et 15 l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (d) 32 et l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (q) 34 commandent les courants actuels idr et iqr aux valeurs obtenues en additionnant les valeurs d'instruction de courant fondamental idr et iqr aux valeurs d'instruction de 20 courant d'harmoniques supérieures Eidkr et Eiqkr, respectivement. Ceci détériore la capacité de suivi des valeurs d'instruction de courant et a pour résultat qu'il est difficile de diminuer de manière adéquate de la génération de l'ondulation de couple. 25 Le côté supérieur de chacune parmi la figure 5B et la figure 5C montre la forme d'onde agrandie du courant d'axe (dq). En conséquence, l'appareil de commande comportant l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (dn) 44 30 et l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (qn) 46 conformément au premier et au deuxième exemples de modes de réalisation peut augmenter la capacité de suivi des valeurs de courant d'instruction en comparaison avec l'appareil de commande ne comportant pas l'unité de 35 commande de rétroaction de courant d'axe (dn) 44 ni l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (qn) 46. Troisième exemple de mode de réalisation On décrira l'appareil de commande conformément au 5 troisième exemple de mode de réalisation de la présente invention en se référant à la figure 6. La figure 6 est une vue montrant une configuration de système de l'appareil de commande pour une machine rotative électrique conformément au troisième exemple de mode de 10 réalisation de la présente invention. On fera référence aux composants identiques de l'appareil de commande conformément au premier exemple de mode de réalisation avec des références numériques identiques, et leur explication sera omise. 15 Comme cela est montré sur la figure 6, l'appareil de commande conformément au troisième exemple de mode de réalisation comporte une unité de transformation dq/dqm 70 en plus de l'unité de transformation dq/dqn 42. L'unité de transformation dq/dqm 70 transforme les composantes 20 d'harmoniques supérieures de mième ordre en composantes de courant continu. L'unité de transformation dq/dqm 70 transforme les valeurs de sortie de l'unité de calcul de déviation de courant d'harmoniques supérieures d'axe (d) 38 et de 25 l'unité de calcul de déviation de courant d'harmoniques supérieures d'axe (q) 40 en composantes dans le système de coordonnées dqm sur la base de l'angle électrique A du moteur électrique à courant alternatif 10 détecté par le capteur d'angle de rotation 18. 30 L'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (d)m 72 calcule, en tant que valeur d'opération, une troisième valeur d'instruction de tension d'axe (d) vdmr afin de commander la composante d'axe (d)m délivrée en sortie depuis l'unité de transformation dq/dqm 70 à zéro 35 pendant la commande de rétroaction. Une unité de commande de rétroaction de courant d'axe qm 74 calcule, en tant que valeur d'opération, une troisième valeur d'instruction de tension d'axe (q) vqmr afin de commander la composante d'axe qm délivrée en sortie depuis l'unité de transformation dq/dqm 70 à zéro pendant la commande de rétroaction. Une unité de transformation dqm/dq 76 exécute une transformation inverse de la valeur de sortie de l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (d)m 72 et de la valeur de sortie de l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe qm 74 sur la base de l'angle électrique A du moteur électrique à courant alternatif 10 détecté par le capteur d'angle de rotation 18. C'est-à-dire que l'unité de transformation dqm/dq 76 exécute la transformation inverse de l'unité de transformation dq/dqm 70. Une deuxième unité d'addition d'instruction de tension d'axe (d) 78 additionne la composante d'axe (d) dans la sortie (en tant que deuxième valeur d'instruction de tension d'axe (d) vdnr) de l'unité de transformation dqn/dq 50 et la composante d'axe (d) dans la sortie (en tant que troisième valeur d'instruction de tension d'axe (d) vdmr) de l'unité de transformation dqm/dq 76, et délivre en sortie le résultat d'addition en tant que quatrième valeur d'instruction de tension d'axe (d) vdnmr.

Une deuxième unité d'addition d'instruction de tension d'axe (q) 80 additionne la composante d'axe (q) dans la sortie (en tant que deuxième valeur d'instruction de tension d'axe (q) vqnr) de l'unité de transformation dqn/dq 50 et la composante d'axe (q) dans la sortie (en tant que troisième valeur d'instruction de tension d'axe (q) vqmr) de l'unité de transformation dqm/dq 76, et délivre en sortie le résultat d'addition en tant que quatrième valeur d'instruction de tension d'axe (q) vqnmr. L'unité d'addition de valeur d'instruction de tension 35 d'axe (d) 52 en tant que première unité d'addition de valeur d'instruction de tension d'axe (d) 52 additionne la première valeur d'instruction de tension d'axe (d) vdr et la quatrième valeur d'instruction de tension d'axe (d) vdnmr. L'unité d'addition de valeur d'instruction de tension d'axe (q) 54 en tant que première unité d'addition de valeur d'instruction de tension d'axe (q) 54 additionne la première valeur d'instruction de tension d'axe (q) vqr et la quatrième valeur d'instruction de tension d'axe (q) vqnmr.

La structure de l'appareil de commande conformément troisième exemple de mode de réalisation représenté sur la figure 6 peut commander les ondes harmoniques supérieures de mième ordre (m e n) en composantes CC. Ceci rend possible d'augmenter le contrôle du courant circulant dans le moteur électrique à courant alternatif 10. Quatrième exemple de mode de réalisation On décrira un appareil de commande conformément au quatrième exemple de mode de réalisation en se référant à la figure 7. La description qui suit montre une différence dans la structure et les effets entre le quatrième exemple de mode de réalisation représenté sur la figure 7 et le troisième exemple de mode de réalisation représenté sur la figure 6.

La figure 7 est une vue montrant une configuration de système de l'appareil de commande pour une machine rotative électrique conformément au quatrième exemple de mode de réalisation de la présente invention. On fera référence aux composants identiques de l'appareil de commande conformément au troisième exemple de mode de réalisation représenté sur la figure 6 avec des références numériques identiques, et leur explication sera omise. Comme cela est montré sur la figure 7, l'appareil de 35 commande conformément au quatrième mode de réalisation ne comporte pas le filtre passe-haut 36. De plus, l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (dn) 44 et l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (qn) 46 reçoivent en tant que valeurs de commande les sorties de l'unité de calcul de différence de courant d'axe (d) 28 et de l'unité de calcul de différence de courant d'axe (q) 30, respectivement. De manière similaire, l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (d)m 72 et l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe qm 74 reçoivent en tant que valeurs de commande les sorties de l'unité de calcul de différence de courant d'axe (d) 28 et de l'unité de calcul de différence de courant d'axe (q) 30, respectivement. C'est-à-dire que l'appareil de commande conformément au quatrième mode de réalisation exécute la commande de rétroaction qui utilise en tant que paramètres d'entrée les valeurs de sortie de l'unité de calcul de différence de courant d'axe (d) 28 et de l'unité de calcul de différence de courant d'axe (q) 30 par l'intermédiaire de l'unité de transformation dq/dqn 42 et de l'unité de transformation dq/dqm 70, respectivement. L'unité de transformation dq/dqn 42 exécute la transformation dqn de la valeur de sortie de l'unité de calcul de différence de courant d'axe (d) 28. L'unité de transformation dq/dqm 70 exécute la transformation dqm de la valeur de sortie de l'unité de calcul de différence de courant d'axe (q) 30. Cette structure représentée sur la figure 7 rend possible d'éliminer les composantes fondamentales des paramètres d'entrée en tant que valeurs de commande devant être délivrées vers l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (dn) 44, l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (qn) 46, l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (d)m 72 et l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe qm 74. De plus, l'appareil de commande conformément au quatrième exemple de mode de réalisation présente une structure simple du fait qu'il ne comporte pas de filtre passe-haut. En d'autres termes, le quatrième mode de réalisation propose l'appareil de commande avec une configuration simple capable de diminuer un phénomène d'ondulation de couple. Le concept de la présente invention n'est pas limité par les structures et fonctions des dispositifs de commande conformément aux premier à quatrième modes de réalisation précédemment décrits et représentés sur les figures 1 à 7.

Le concept de la présente invention n'est pas limité par la structure de la première unité de commande qui calcule les valeurs de commande de la commande de rétroaction sur la base de la somme de la sortie de l'élément proportionnel et de la sortie de l'élément d'intégration. L'élément proportionnel reçoit une différence entre les valeurs de courant actuel id et iq et la somme des valeurs d'instruction de courant fondamental idr et iqr et des valeurs d'instruction de courant d'harmoniques supérieures Eidkr et Eiqkr, respectivement.

De manière similaire, l'élément d'intégration reçoit la différence entre les valeurs de courant actuel id et iq et la somme des valeurs d'instruction de courant fondamental idr et iqr et des valeurs d'instruction de courant d'harmoniques supérieures Eidkr et Eiqkr, respectivement.

Par exemple, il est envisageable de calculer et d'utiliser en tant que valeurs de commande la somme de la sortie de l'élément proportionnel, de la sortie de l'élément d'intégration, et de la sortie de l'élément de dérivée. Le concept de la présente invention n'est pas limité par la structure de la deuxième unité de commande qui calcule les valeurs de commande de la commande de rétroaction sur la base de la somme de la sortie de l'élément proportionnel et de la sortie de l'élément d'intégration. L'élément proportionnel reçoit une différence entre les courants d'harmoniques supérieures et les valeurs d'instruction de courant d'harmoniques supérieures Eidkr et Eiqkr. De manière similaire, l'élément d'intégration reçoit une différence entre les courants d'harmoniques supérieurs et les valeurs d'instruction de courant d'harmoniques supérieures Eidkr et Eiqkr. Par exemple, il est envisageable de calculer et d'utiliser en tant que valeurs de commande la somme de la sortie de l'élément proportionnel, de la sortie de l'élément d'intégration et de la sortie de l'élément de dérivée.

Le concept de la présente invention n'est pas limité par la structure de la deuxième unité de commande qui change les valeurs d'instruction de courant d'harmoniques supérieures Eidkr et Eiqkr à chaque angle électrique O. Par exemple, il est envisageable d'utiliser les valeurs d'instruction qui correspondent aux valeurs calculées par la transformation dqn de la sortie du filtre passe-haut 36. Ces valeurs d'instruction sont libres de tout angle électrique O. Il est possible pour la deuxième unité de commande de délivrer en entrée des composantes CC qui sont transformées à partir des valeurs d'instruction de courant d'harmoniques supérieures Eidkr et Eiqkr. Par exemple, il est envisageable que l'unité de calcul de déviation de courant d'harmoniques supérieures d'axe (d) 38 et l'unité de calcul de déviation de courant d'harmoniques supérieures d'axe (q) 40, que l'on a décrites précédemment dans le premier exemple de mode de réalisation, reçoivent les valeurs d'instruction de courant d'harmoniques supérieures de nième ordre idnr et iqnr, uniquement.

Le concept de la présente invention n'est pas limité par le filtre passe-haut 36 (en tant qu'unité d'extraction de composantes d'harmoniques supérieures) qui extrait les composantes d'harmoniques supérieures des valeurs d'entrée sur la base du changement du courant circulant dans le moteur électrique à courant alternatif 10. Par exemple, il est envisageable d'utiliser un filtre de bande au lieu du filtre passe-haut 36. Il est également possible d'utiliser, à la place du filtre passe-haut 36, une unité qui délivre en sortie une différence entre les courants actuels id et iq et les valeurs obtenues par un processus de filtre passe-bas. Le concept de la présente invention n'est pas limité par la structure qui reçoit les valeurs d'instruction de courant fondamental idr et iqr. Par exemple, il est envisageable d'utiliser une unité qui reçoit un paramètre d'entrée (tel qu'un couple requis) afin d'établir les valeurs d'instruction fondamentales. Il est possible d'utiliser des ondes harmoniques supérieures uniquement qui sont transformées en composante 15 de courant continu. La figure 8 est une vue montrant un système de coordonnées rotatives de l'onde fondamentale d'un courant commandé par l'appareil de commande en tant que modification des modes de réalisation exemplaires de la 20 présente invention. Le concept de la présente invention n'est pas limité par la structure utilisant le système de coordonnées dq dans lequel la direction de l'axe (d) est une direction de flux magnétique du champ magnétique. Par exemple, comme 25 cela est montré sur la figure 8, il est envisageable d'utiliser un système de coordonnées CC (en tant que système de coordonnées dq représenté sur la figure 8) composé d'un premier axe et d'un deuxième axe qui est perpendiculaire au premier axe. Le premier axe est décalé 30 de la direction du flux magnétique du champ magnétique d'un radian x (0<x<2n). Comme le système de coordonnées rotatives fondamentales expliqué dans le premier exemple de mode de réalisation et représenté sur la figure 8, il est 35 envisageable d'utiliser un système de coordonnées orthogonal qui est décalé du système de coordonnées dqn d'un radian x (0<x<2n) au lieu d'utiliser le système de coordonnées dqn. La figure 9 est une vue montrant une configuration de 5 système de l'appareil de commande pour une machine rotative électrique conformément à une modification du premier exemple de mode de réalisation de la présente invention. Le concept de la présente invention n'est pas limité par la structure de l'appareil de commande conformément au 10 premier exemple de mode de réalisation. Par exemple, comme cela est montré sur la figure 9, il est envisageable pour l'unité de calcul de déviation de courant d'harmoniques supérieures d'axe (d) 38 et l'unité de calcul de déviation de courant d'harmoniques supérieures 15 d'axe (q) 40 de calculer une différence entre la valeur de sortie de l'unité de transformation dq/dqn 42a et la valeur de sortie de l'unité de transformation dq/dqn 42b. L'unité de transformation dq/dqn 42a transforme les valeurs d'instruction de courant d'harmoniques supérieures Eidkr et 20 Eiqkr en valeur de sortie. L'unité de transformation dq/dqn 42b transforme la valeur de sortie du filtre passe-haut 36 en valeur de sortie. De plus, comme cela est montré sur la figure 9, l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (dn) 44 25 et l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (qn) 46 délivrent en entrée les valeurs de différence délivrées en sortie de l'unité de calcul de déviation de courant d'harmoniques supérieures d'axe (d) 38 et de l'unité de calcul de déviation de courant d'harmoniques supérieures 30 d'axe (q) 40, respectivement. La figure 10 est une vue montrant une configuration de système de l'appareil de commande pour une machine rotative électrique conformément à une modification du deuxième exemple de mode de réalisation de la présente invention. 35 Comme cela est montré sur la figure 10, il est envisageable pour l'unité de transformation dq/dqn 42a de transformer la valeur de sortie de l'unité d'ajustement d'instruction de courant d'axe (d) 24 et la valeur de sortie de l'unité d'ajustement d'instruction de courant d'axe (q) 26 en composantes dans le système de coordonnées dqn. De plus, il est envisageable pour l'unité de transformation dq/dqn 42b de transformer les valeurs de sortie de l'unité de transformation uvw/dq 27. Dans ce cas, une unité de calcul de déviation d'axe (dn) 90 et une unité de calcul de déviation d'axe (qn) 92 calculent une différence entre les valeurs de sortie de l'unité de transformation dq/dqn 42a et de l'unité de transformation dq/dqn 42b. L'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (dn) 44 et l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (qn) 46 délivrent en entrée les valeurs de différence en tant que résultats de calcul délivrés en sortie depuis l'unité de calcul de déviation d'axe (dn) 90 et l'unité de calcul de déviation d'axe (qn) 92, respectivement.

La figure 11 est une vue montrant une configuration de système de l'appareil de commande pour une machine rotative électrique conformément à une autre modification du deuxième exemple de mode de réalisation de la présente invention.

Comme cela est montré sur la figure 11, des unités de transformation dq/dqn 42c, 42d et 42e transforment les valeurs d'instruction de courant idr et iqr, les valeurs d'instruction de courant d'harmoniques supérieures Eidkr et Eiqkr et les valeurs de courant actuel id et iq en composantes dans le système de coordonnées dqn. Dans ce cas, une unité d'ajustement de valeur d'instruction d'axe (dn) 94 et une unité d'ajustement de valeur d'instruction de coordonnées qn 96 additionnent les valeurs d'instruction d'axe (dn) et les valeurs d'instruction d'axe (qn), respectivement, délivrées en sortie depuis les unités de transformation dq/dqn 42c et 42d. De plus, une unité de calcul de déviation d'axe (dn) 98 calcule une différence entre la valeur de sortie de l'unité d'ajustement de valeur d'instruction d'axe (dn) 94 et la valeur de sortie de l'unité de transformation dq/dqn 42e. Une unité de calcul de déviation de coordonnées qn 100 calcule une différence entre la valeur de sortie de l'unité d'ajustement de valeur d'instruction de coordonnées qn 96 et la valeur de sortie de l'unité de transformation dq/dqn 42e. L'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (dn) 44 et l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (qn) 46 délivrent en entrée les valeurs de sortie en tant que valeurs de différence délivrées en sortie depuis l'unité de calcul de déviation d'axe (dn) 98 et l'unité de calcul de déviation de coordonnées qn 100, respectivement. Le concept de la présente invention n'est pas limité par les structures de l'appareil de commande représenté sur la figure 10 et sur la figure 11. Par exemple, il est possible pour l'appareil de commande d'utiliser la carte d'ondes harmoniques supérieures 22 qui délivre en sortie les composantes d'axe (dqn) sur la base d'une relation entre les composantes d'axe (dqn) et les valeurs d'instruction de courant d'harmoniques supérieures Eidkr et Eigkr en correspondance bi-univoque.

De plus, il est possible pour l'appareil de commande d'utiliser des composantes de courant d'harmoniques supérieures d'un ordre ou de deux ordres différents en tant que composantes CC. En outre, il est possible pour l'appareil de commande d'utiliser des composantes de courant d'harmoniques supérieures de trois ordres différents ou plus en tant que composantes CC. Le concept de la présente invention n'est pas limité par le moteur électrique à courant alternatif 10 comportant huit pôles et 48 fentes en tant que cible de commande de 35 l'appareil de commande.

Les premier à quatrième exemples modes de réalisation précédemment décrits montrent le moteur électrique à courant alternatif 10 présentant une structure dans laquelle des enroulements de stator sont connectés selon 5 une connexion en étoile. Le concept de la présente invention n'est pas limité par la connexion en étoile. Par exemple, il est possible que les enroulements de stator du moteur électrique à courant alternatif présentent une connexion en triangle. De plus, il est possible que le 10 moteur électrique à courant alternatif 10 comporte des phases en un nombre n'étant pas inférieur à quatre, par exemple, qu'il comporte cinq phases. Le concept de la présente invention n'est pas limité par la structure du circuit de transformation CC-CA 60 (ou 15 l'inverseur INV) en tant que dispositif d'alimentation en tension alternative disposé entre l'appareil de commande conformément au mode de réalisation exemplaire et le moteur électrique en courant alternatif 10. Par exemple, l'appareil de commande conformément au mode de réalisation 20 exemplaire délivre les signaux d'opération vers le dispositif d'alimentation en tension alternative 60. L'inverseur (INV) en tant que dispositif d'alimentation en tension alternative 60 délivre l'énergie en courant alternatif vers le moteur électrique à courant alternatif 25 10 sur la base des signaux d'opération délivrés depuis l'appareil de commande. C'est-à-dire que les bornes du moteur électrique à courant alternatif 10 sont connectées avec l'électrode positive et l'électrode négative de la source d'alimentation en courant continu par 30 l'intermédiaire de l'inverseur (INV) 60. Il est également possible d'utiliser un convertisseur connecté aux bornes du moteur électrique en courant alternatif 10. Un tel convertisseur est décrit dans divers documents de brevets, par exemple, la demande de brevet japonais en attente 35 d'examen numéro 2008-30825, à la place de l'inverseur (INV) 60. Dans l'appareil de commande pour une machine rotative électrique 10 conformément à un autre aspect de la présente invention, les valeurs d'instruction d'harmoniques supérieures contiennent des courants harmoniques supérieurs d'un ordre qui devient une composante de courant continu dans le système de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures et des valeurs d'instruction des courants d'harmoniques supérieures présentant un ordre différent.

De plus, dans l'appareil de commande pour la machine rotative électrique 10 conformément à un autre aspect de la présente en motion, la deuxième unité de commande est composée de l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (dn) 44, de l'unité de commande de rétroaction de courant d'axe (qn) 46 et de l'unité de transformation dqn/dq 50, par exemple. La deuxième unité de commande 44, 46 et 50 exécute la commande de rétroaction du courant circulant dans la machine rotative électrique 10 sur la base des composantes dans le système de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures calculées par l'unité de calcul de composantes de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures 42. L'unité de calcul de composantes de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures 42 calcule les composantes dans le système de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures en transformant les valeurs d'instruction d'harmoniques supérieures, les valeurs d'instruction fondamentales et le courant circulant dans la machine rotative électrique 10 en composantes.

La première unité de commande 32 et 34 ajuste les composantes autres que les composantes d'harmoniques supérieures du courant circulant dans la machine rotative électrique 10 en valeurs d'instruction fondamentales. En conséquence, on peut considérer que les composantes d'ondes fondamentales sont éliminées de manière adéquate à partir d'une différence entre les valeurs d'instruction fondamentales et le courant circulant dans la machine rotative électrique 10. Sur la base de cette caractéristique, l'unité de calcul de composantes de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures 42 utilise les valeurs d'instruction fondamentales en tant que paramètres d'entrée. Ceci rend possible d'éliminer n'importe quelle unité telle que le filtre passe-haut capable d'extraire des composantes d'harmoniques supérieures du courant circulant dans la machine rotative électrique 10. Dans l'appareil de commande pour une machine rotative électrique 10 conformément à un autre aspect de la présente invention, la deuxième unité de commande 44, 46, 50 exécute la commande de rétroaction du courant circulant dans la machine rotative électrique 10 sur la base des composantes dans le système de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures calculées par l'unité de calcul de composantes de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures 42.

L'unité de calcul de composantes de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures 42 transforme, en composantes dans le système de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures, une différence entre le courant circulant dans la machine rotative électrique 10 et la valeur obtenue en additionnant les valeurs d'instruction d'harmoniques supérieures et les valeurs d'instruction fondamentales. Dans l'appareil de commande pour une machine rotative électrique 10 conformément à un autre aspect de la présente invention, la deuxième unité de commande 44, 46, 50 comporte une unité d'extraction de composantes d'harmoniques supérieures 36. L'unité d'extraction de composantes d'harmoniques supérieures 36 extrait les composantes d'harmoniques supérieures du courant circulant dans la machine rotative électrique 10. La deuxième unité de commande 44, 46, 50 exécute la commande de rétroaction du courant circulant dans la machine rotative électrique 10 sur la base des composantes dans le système de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures. L'unité de calcul de composantes de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures 42 calcule les composantes dans le système de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures en transformant les valeurs d'instruction d'harmoniques supérieures et les composantes d'harmoniques supérieures du courant qui circule dans la machine rotative électrique 10 en composantes dans le système de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures en tant que sorties de l'unité d'extraction de composantes d'harmoniques supérieures 36. Il est en conséquence possible pour l'unité d'extraction de composantes d'harmoniques supérieures 36 en tant que filtre passe-haut de délivrer en sortie le courant sans composantes fondamentales. L'unité de calcul de composantes de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures 42 délivre en entrée en tant que paramètres d'entrée les composantes de courant sans les composantes fondamentales délivrées en sortie de l'unité d'extraction de composantes d'harmoniques supérieures 36. Dans l'appareil de commande pour une machine rotative électrique 10 conformément à un autre aspect de la présente invention, la deuxième unité de commande 44, 46 et 50 exécute la commande de rétroaction du courant circulant dans la machine rotative électrique 10 sur la base des composantes dans le système de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures calculées par l'unité de calcul de composantes de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures 42. L'unité de calcul de composantes de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures 42 transforme une différence entre les composantes d'harmoniques supérieures extraites par l'unité d'extraction de composantes d'harmoniques supérieures 36 et 35 les valeurs d'instruction d'harmoniques supérieures en composantes dans le système de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures. Dans l'appareil de commande pour une machine rotative électrique 10 conformément à un autre aspect de la présente invention, le système de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures présente une période qui est égale au nombre de fentes par période d'angle électrique de la machine rotative électrique 10. En général, du fait que les fentes et le noyau de stator (dents) dans une machine rotative électrique présentent une perméance différente, il existe une tendance à augmenter une ondulation de couple dans la machine rotative électrique par l'influence des ondes harmoniques supérieures correspondant à la période de rotation des fentes et du noyau de stator en raison de la rotation de rotor, où un enroulement de stator est stocké dans les fentes et l'enroulement de stator est enroulé autour du noyau de stator (dents). Afin d'éliminer ce problème, l'appareil de commande conformément au mode de réalisation exemplaire transforme les composantes qui affectent l'ondulation du couple de la machine rotative électrique en composantes CC. La deuxième unité de commande 44, 46 et 50 utilise les composantes CC efficacement pendant la commande de rétroaction du courant circulant dans le machine rotative électrique. Dans l'appareil de commande pour une machine rotative électrique 10 conformément à un autre aspect de la présente invention, la deuxième unité de commande 44, 46 et 50 utilise le système de coordonnées d'harmoniques supérieures composé d'une pluralité de systèmes de coordonnées rotatifs présentant une période différente correspondant aux ondes harmoniques supérieures présentant un ordre différent, respectivement. Utiliser les composantes de courant continu 35 transformées à partir des composantes d'harmoniques supérieures du courant circulant dans la machine rotative électrique en tant que valeurs d'instruction de la commande de rétroaction rend possible d'exécuter une commande de rétroaction facile du courant circulant dans la machine 5 rotative électrique 10. L'appareil de commande conformément au mode de réalisation exemplaire utilise une pluralité de systèmes de coordonnées rotatifs d'harmoniques supérieures. Ceci rend possible de commander et d'ajuster facilement une pluralité de composantes d'harmoniques supérieures dans le 10 courant présentant un ordre différent. Dans l'appareil de commande pour une machine rotative électrique 10 conformément à un autre aspect de la présente invention, le système de coordonnées rotatives est un système de coordonnées dq qui tourne en synchronisation 15 avec une fréquence du courant fondamental, et le système de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures est un système de coordonnées dq d'harmoniques supérieures qui tourne à une vitesse d'une fréquence multiple d'un ordre de la composante de courant d'harmoniques supérieures lorsque 20 comparé au système de coordonnées rotatives fondamentales. Bien que le mode de réalisation spécifique de la présente invention ait été décrit en détail, l'homme de l'art appréciera que diverses modifications et alternatives à ces détails puissent être développées à la lumière des 25 enseignements globaux de la description. En conséquence, les dispositions particulières décrites ne sont données qu'à titre d'illustration et ne limitent pas la portée de la présente invention qui doit comporter la totalité de l'ampleur des revendications qui suivent et de toutes ses 30 équivalences.

Claims (9)

1. REVENDICATIONS1. Appareil de commande pour une machine rotative électrique (10) comprenant : une unité de calcul de composantes de coordonnées rotatives fondamentales (27) qui calcule des composantes dans un système de coordonnées rotatives fondamentales, le système de coordonnées rotatives fondamentales tournant en synchronisation avec une fréquence d'un courant fondamental, et un couple de sortie d'une machine rotative électrique (10) étant déterminé par le courant fondamental dans le courant circulant dans la machine rotative électrique (10) ; une première unité de commande (32 et 34) qui exécute une commande de rétroaction d'un courant circulant dans la machine rotative électrique (10) de sorte que le courant circulant dans la machine rotative électrique (10) est ajusté à des valeurs d'instruction, les valeurs d'instruction étant obtenues en additionnant des valeurs d'instruction d'harmoniques supérieures en tant que valeurs d'instruction du courant d'harmoniques supérieures présentant une fréquence d'un multiple entier d'une fréquence du courant fondamental avec une valeur d'instruction fondamentale du courant fondamental sur la base des composantes du système de coordonnées rotatives de l'onde fondamentale calculée par l'unité de calcul de composantes de coordonnées rotatives fondamentales (27), et délivre en sortie une première tension d'instruction ; une unité de calcul de composantes de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures (40) qui calcule des composantes du système de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures qui tourne en synchronisation avec la fréquence du courant d'harmoniques supérieures ; une deuxième unité de commande (44, 46, 50) qui 35 exécute une commande de rétroaction pour le courantd'harmoniques supérieures en utilisant les composantes du système de coordonnées d'harmoniques supérieures calculées par l'unité de calcul de composantes de coordonnées rotatives d'harmonique supérieure (42), et délivre en sortie une deuxième tension d'instruction ; une unité d'addition (52, 54) qui additionne la première tension d'instruction calculée par la première unité de commande (32, 34) et la deuxième tension d'instruction calculée par la deuxième unité de commande (44, 46, 50), et délivre en sortie une tension d'instruction ; et une unité d'alimentation en tension alternative (60) qui délivre une tension alternative vers la machine rotative électrique (10) sur la base de la tension 15 d'instruction calculée par l'unité d'addition (52, 54).
2. 2. Appareil de commande pour une machine rotative électrique (10) selon la revendication 1, dans lequel les valeurs d'instruction d'harmoniques supérieures 20 contiennent : des courants d'harmoniques supérieures d'un ordre qui devient une composante de courant continu dans le système de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures ; et les valeurs d'instruction des courants d'harmoniques 25 supérieures présentant un ordre différent les unes des autres.
3. 3. Appareil de commande pour une machine rotative électrique (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel 30 la deuxième unité de commande (44, 46, 50) exécute la commande de rétroaction du courant circulant dans la machine rotative électrique (10) sur la base des composantes dans le système de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures calculées par l'unité de calcul 35 de composantes de coordonnées rotatives d'harmoniquessupérieures (42), l'unité de calcul de composantes de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures (42) calcule les composantes dans le système de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures en transformant les valeurs d'instruction d'harmoniques supérieures, les valeurs d'instruction fondamentales, et le courant circulant dans la machine rotative électrique (10) en composantes dans le système de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures.
4. 4. Appareil de commande pour une machine rotative électrique (10) selon la revendication 3, dans lequel la deuxième unité de commande (44, 46, 50) exécute la commande de rétroaction du courant circulant dans la machine rotative électrique (10) sur la base des composantes dans le système de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures calculées par l'unité de calcul de composantes de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures (42) qui transforme, en composantes dans le système de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures, une différence entre le courant circulant dans la machine rotative électrique (10) et la valeur obtenue en additionnant les valeurs d'instruction d'harmoniques supérieures et les valeurs d'instruction fondamentales.
5. 5. Appareil de commande pour une machine rotative électrique (10) selon la revendication 1 au 2, dans lequel la deuxième unité de commande (44, 46, 50) comporte une unité d'extraction de composantes d'harmoniques supérieures (36) qui extrait des composantes d'harmoniques supérieures du courant circulant dans la machine rotative électrique (10), et la deuxième unité de commande (44, 46, 50) exécute la commande de rétroaction du courant circulant dans la machine rotative électrique (10) sur la base des composantes dans le système de coordonnées rotativesd'harmoniques supérieures, et l'unité de calcul de composante de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures (42) calcule les composantes dans le système de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures en transformant les valeurs d'instruction d'harmoniques supérieures et les composantes d'harmoniques supérieures du courant circulant dans la machine rotative électrique (10) en tant que sorties de l'unité d'extraction de composantes d'harmoniques supérieures (36).
6. 6. Appareil de commande pour une machine rotative électrique (10) selon la revendication 5, dans lequel la deuxième unité de commande (44, 46, 50) exécute la commande de rétroaction du courant circulant dans la machine rotative électrique (10) sur la base des composantes dans le système de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures calculées par l'unité de calcul de composantes de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures (42), l'unité de calcul de composantes de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures (40) transforme une différence entre les composantes d'harmoniques supérieures extraites par l'unité d'extraction de composantes d'harmoniques supérieures (36) et les valeurs d'instruction d'harmoniques supérieures en les composantes dans le système de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures.
7. 7. Appareil de commande pour une machine rotative électrique (10) selon la revendication 1 et 2, dans lequel le système de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures présente une période qui est égale au nombre de fentes par période d'angle électrique de la machine rotative électrique (10).
8. 8. Appareil de commande pour une machine rotative 35 électrique (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequella deuxième unité de commande (44, 46, 50) utilise le système de coordonnées d'harmoniques supérieures composé d'une pluralité de systèmes de coordonnées rotatives présentant une période différente correspondant aux ondes harmoniques supérieures présentant un ordre différent, respectivement.
9. 9. Appareil de commande pour une machine rotative électrique (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le système de coordonnées rotatives fondamentales est un système de coordonnées dq qui tourne en synchronisation avec une fréquence du courant fondamental, et le système de coordonnées rotatives d'harmoniques supérieures est un système de coordonnées dq d'harmoniques supérieures qui tourne à une vitesse d'une fréquence multiple d'un ordre de la composante de courant d'harmoniques supérieures lorsque comparé au système de coordonnées rotatives fondamentales.