NO342794B1

NO342794B1 - En fremgangsmåte for å estimere motorparametere i et lastkommutert inverterarrangement, og et lastkommutert konverterarrangement for dette

Info

Publication number: NO342794B1
Application number: NO20141370A
Authority: NO
Inventors: Jan Wiik; Edgar Jellum; Trond Haugen; Harald Fretheim
Original assignee: Abb Technology Ltd
Priority date: 2012-04-16
Filing date: 2014-11-14
Publication date: 2018-08-06
Also published as: GB201418290D0; GB2515434A; WO2013156052A1; NO20141370A1; US20150097502A1; US9906173B2; GB2515434B

Abstract

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å estimere en motorparameter i et lastkommutert inverter-arrangement, omfattende trinnene: måling av en motorside ac-spenning, detektering av kommuteringsintervallinformasjon til den målte motorside ac-spenningen, estimering av en motorparameter basert på den detekterte kommuteringsintervallinformasjonen, og indikering av når den estimerte motorparameteren avviker fra en overvåkningsparameter av denne.

Description

EN FREMGANGSMÅTE FOR Å ESTIMERE MOTORPARAMETERE I ET LASTKOMMUTERT INVERTERARRANGEMENT, OG ET LASTKOMMUTERT KONVERTERARRANGEMENT FOR DETTE

Oppfinnelsens område

Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt lastkommuterte invertere og nærmere bestemt en fremgangsmåte for å estimere motorparametere i et lastkommutert inverterarrangement.

Bakgrunn

Lastkommuterte invertere (LCI) brukes ofte i prosessindustrien for kraftige motorer med variabel hastighet. De tilbyr en enkel og pålitelig konstruksjon hvor det kreves et minimalt antall sensorer. Et forenklet bilde av et typisk oppsett er illustrert i fig. 1. Nettside spenningstransformatorer 4 brukes for å synkronisere styringen av tenningsvinkelen til nettspenningen. Nettside strømtransformatorer 1 brukes til å estimere en dc-strøm som igjen brukes for strømstyring av en nettside konverter. Motorspenningstransformatorer 2 brukes for å måle motorspenning, som er nødvendig for å detektere posisjonen av motorens rotor så vel som for styring av motorens spenning.

Kjent teknikk fremkommer i dokumentene:

- US 4399395 - US 4427933 A - US 4713743 A - US 5825152 A - US 2004/130284 A - US 4449087 A

Sammenfatning av oppfinnelsen

Overvåkning av ytelse og tilstand får etterhvert større oppmerksomhet pga. de alvorlige konsekvenser som slitasje og uventet svikt har på store roterende maskiner slik som kompressorer. Utnyttelse av eksisterende elektrisk informasjon kan være et verdifullt alternativ siden dette er tilgjengelig informasjon som generelt ikke brukes for dette formål i dag.

Et nøyaktig estimat av motorparametere er ikke nødvendig for nøyaktig styring av motorhastighet. For andre formål kan det imidlertid være verdifullt, slik som detektering av slitasje på utstyr, et meget nøyaktig estimat av motorparametere, slik som motorinngangskraft, motorakselkraft, motorkommuteringsinduktans og tenningsvinkel. For eksempel kan en validering av prosesskraftestimering, bare basert på prosessmåling av for eksempel en kompressor, være viktig for å kvalifisere prosessmålinger og antagelser om gass-sammensetning. Problemet er da å gi et meget nøyaktig estimat av akselkraft med den begrensede informasjon som er tilgjengelig.

Grunnleggende kan man si at i et typisk LCI-oppsett er det tilgjengelig et kontinuerlig dc-strømestimat så vel som en motorside ac-spenningsmåling.

Imidlertid er dette ikke nok til å evaluere motorkraften direkte, hvilket krever enten både dc-spenning og dc-strøm, eller måling av to ac-spenninger og to ac-strømmer. Problemet er da å finne en fremgangsmåte som kan levere et nøyaktig kraftestimat basert på de begrensede målinger som typisk er tilgjengelig.

Et annet eksempel er det å detektere endringer i motorkommuteringsinduktans. Motorkommuteringsinduktans vil i normale tilfeller være nær konstant med hovedavhengighet mot strømmen. Endringer i denne induktansen kan være en indikasjon på feil i motoren, slik som sprekker i demperblokker, endring i luftgapet eller feil i viklinger. Problemet er da å gi et meget nøyaktig estimat av kommuteringsinduktansen, igjen ved de begrensede målinger som er tilgjengelig.

Et annet eksempel er det å detektere forskjell i faktisk tenningsvinkel og forventet tenningsvinkel. Hovedstyringsmiddelet for en LCI er styring av settpunktet til tenningsvinkelen. Styringen antar med sine gitte modeller at den faktiske tenningsvinkelen er lik settpunktet. Det kan være avvik pga. styringsavstemningsfeil eller defekter i styringens maskinvare. Problemet er da å gi et meget nøyaktig estimat tenningsvinkelen med igjen de begrensede målinger som er tilgjengelig.

En hensikt med foreliggende oppfinnelse er derfor å tilveiebringe en fremgangsmåte for å estimere motorparametere i et lastkommutert konverterarrangement som har et begrenset antall sensorer.

Denne hensikt, blant andre, blir ifølge foreliggende oppfinnelse oppnådd respektivt ved en fremgangsmåte og arrangement som definert ved de vedføyde krav.

Ved å tilveiebringe en fremgangsmåte for å estimere en motorparameter i et lastkommutert inverter-arrangement omfattende trinnene: måling av en motorside ac-spenning, deteksjon av kommuteringsintervallinformasjon av den målte motorside ac-spenning, estimering av en motorparameter basert på den detekterte kommuteringsintervallinformasjon, og indikering når den estimerte motorparameter avviker fra en overvåket parameter av denne, oppnås det et estimat av en motorparameter med utnyttelse av bare motorside ac-spenningssensorer.

En motorkommuteringsinduktans blir fortrinnsvis estimert basert på en intern motorspenning, hvor trinnet med å estimere en motorparameter omfatter: konvertering av den målte motorside ac-spenning til en intern motorspenning basert på den detekterte informasjon om kommuteringsintervall.

En motorkraft blir fortrinnsvis estimert ved å måle eller estimere en dc-linkstrøm, og hvor trinnet med å estimere en motorparameter omfatter: konvertering av den målte motorside ac-spenning til en dc-linkspenning, eller konvertering av den målte eller estimerte dc-linkstrøm til en ac-strøm, basert på den detekterte kommuteringsintervallinformasjonen, og estimering av en motorkraft basert på den målte eller estimerte dc-linkstrøm og den konverterte dc-linkspenning, eller estimering av en motorkraft basert på den målte motorside ac-spenning og den konverterte ac-strøm.

For å minimalisere utnyttelse av sensorer blir trinnet med å måle eller estimere en dc-linkstrøm fortrinnsvis utført ved å estimere dc-linksstrømmen gjennom en nettside ac-strømtransformator, som tilveiebringer tilstrekkelig informasjon for et adekvat estimat av motorparametere.

Trinnet med å detektere kommuteringsintervallinformasjon, slik som lengde av kommuteringsintervall, startvinkel for kommuteringsintervall, og kommuteringsfaser blir fortrinnsvis utført ved utnyttelse av kjente sprang i en motorvinkel romvektorvinkel. Alternativt blir trinnet med å detektere kommuteringsintervallinformasjon for eksempel utført ved utnyttelse av kjente spenningssprang under kommutering i motorspenninger.

Fremgangsmåten omfatter fortrinnsvis et ytterligere trekk med å estimere en akselkraft for en motorkraft, hvilket for eksempel tillater validering av prosessestimater for en kompressor.

For overvåkning av en kompressorprosess omfatter fremgangsmåten fortrinnsvis de ytterligere trekk av: estimering av en prosesskraft for en kompressor drevet av motorkraft, sammenligning av den estimerte motorkraft og den estimerte prosesskraft, og generering av en hendelse når sammenligningen er utenfor en satt grense for sammenligningen.

For overvåkning av for eksempel kommuteringsinduktans, blir estimert motorkommuteringsinduktans fortrinnsvis sammenlignet med tidligere målte data hvor forhold til for eksempel strøm kan inkluderes, dvs. sammenligning av den estimerte motorkommuteringsinduktans ved den forventede motorinduktans. Når sammenligningen er utenfor en satt grense for sammenligningen, blir det generert en indikasjon.

For overvåkning av for eksempel et motortenningsvinkelforhold, blir et estimat av dette fortrinnsvis basert på en konvertert intern motorspenning og den detekterte kommuteringsintervallinformasjon. Det forventede tenningsvinkelforhold, basert på kontroller settpunkt eller kjente forhold, sammenlignes med den estimerte tenningsvinkel, og en hendelse blir generert når sammenligningen er utenfor en satt grense for sammenligningen.

Ved å tilveiebringe et lastkommutert inverter-arrangement for estimering av en motorparameter, omfattende: en nettside basestrømsensor, en motorside ac-spenningssensor, og et kontrollerarrangement koblet til nettside ac-strømsensoren, motorside ac-sensoren, og til en motor, hvor kontrollerarrangementet er konfigurert til å detektere kommuteringsintervallinformasjon basert på data fra motorside ac-spenningssensoren, er kontrollerarrangementet konfigurert til å estimere en motorparameter basert på kommuteringsintervallinformasjonen; og kontrollerarrangementet er konfigurert til å generere en indikasjon når den estimerte motorparameter avviker fra en overvåket parameter av denne, idet overvåkning av én eller flere motorparametere blir oppnådd ved utnyttelse av bare motorside basespenningssensorer.

Kortfattet beskrivelse av tegningene

Foreliggende oppfinnelse vil bli mer fullstendig forstått fra den detaljerte beskrivelse av utførelsesformer av denne gitt nedenfor og de vedføyde figurer, som bare er gitt som illustrasjoner, og derfor ikke er begrensende for foreliggende oppfinnelse, hvor:

Fig. 1 er en skjematisk tegning av en motorstyring som bruker en lastkommutert inverter. Fig. 2 illustrerer skjematisk en strømbanesekvens for en LCI-inverter thyristorbro. Fig. 3 er et diagram som illustrerer en beregnet romvektorvinkel og dens lineære tilnærmelse.

Fig. 4 er et diagram som illustrerer en feil i romvektorvinkelen.

Fig. 5 illustrerer skjematisk en ekvivalentkrets for en synkron motor under kommutering.

Fig. 6 er et diagram som illustrerer en estimert dc-spenning fra ac-spenninger.

Fig. 7 er et diagram som illustrerer kommuteringsinduktans og dens avhengighet av dc-strøm for en eksempelvis LCI.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen

I den etterfølgende beskrivelse blir det presentert spesifikke detaljer med den hensikt å forklare og ikke begrense, slik som bestemte teknikker og anvendelser for å tilveiebringe en grundig forståelse av foreliggende oppfinnelse. Imidlertid vil det fremgå for fagfolk på området at foreliggende oppfinnelse kan utøves i andre utførelser som avviker fra disse spesifikke detaljer. I andre tilfeller blir detaljert beskrivelse av velkjente fremgangsmåter og apparater utelatt for ikke å tildekke beskrivelsen av foreliggende oppfinnelse med unødvendige detaljer.

Et lastkonvertert inverter-arrangement og en fremgangsmåte for å estimere en motorparameter for denne ifølge en utførelse av foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet med henvisning til figurene 1-7.

Foreliggende oppfinnelse er for nøyaktig estimering av en motorparameter basert på det begrensede antall sensorer som typisk er tilgjengelig i en LCI-installasjon. Det grunnleggende estimatet utføres ved å måle en motorside ac-spenning fra en sensor 2 og detektering av kommuteringsintervallinformasjon fra denne.

Estimatet blir imidlertid fortrinnsvis basert på en nettside ac-strømsensor 1 og en motorside ac-spenningssensor 2, hvilket gir høy nøyaktighet for estimering av for eksempel motorkraft. Alternativt kan en dc-strømsensor brukes i stedet for nettside ac-strømsensorene, og dc-strømmen vil da bli målt direkte.

Fremgangsmåten kan på en automatisert måte analysere en ac-spenningsform/bølgeform i detalj og ekstrahere kommuteringsintervallinformasjon fra denne bølgeform som kan brukes til å identifisere lengde av kommuteringsintervall, startvinkel for kommuteringsintervall, og kommuteringsfaser. Basert på kommuteringsintervallinformasjonen kan deretter ac-spenningen konverteres til dc-spenning for bruk sammen med dc-strøm i kraftestimering eller dc-strøm kan deretter konverteres til motor ac-strøm for bruk sammen med motorspenning i kraftestimering, eller motor ac-spenning kan konverteres til intern motorspenning for bruk sammen med dc-strøm i estimering av tenningsvinkel og kommuteringsinduktans. Den estimerte motorkraft kan deretter brukes til for eksempel å karakterisere operasjonen av lasten og for å være i stand til å validere ytelsesberegninger på prosess-siden, den estimerte motorkommuteringsinduktansen kan dertil brukes til for eksempel å detektere endringer i motorkarakteristikker som kan indikere et feilforhold, og den estimerte tenningsvinkelen kan deretter brukes til for eksempel å validere at tenningsvinkelkontrolleren opererer som forventet.

Operasjonen av et typisk lastkommutert inverter-arrangement, illustrert i fig. 1, er velkjent, og sekvensen av strømkonduksjon gjennom de forskjellige fasene er unik. Det lastkommuterte inverter-arrangementet omfatter et kontrollerarrangement 3 koblet til en nettside spenningstransformator 4 for å synkronisere tenningsvinkelkontroll til nettspenning. Kontrolleren 3 er også koblet til en nettside strømtransformator 1 for å estimere dc-strømmen for strømstyring av nettsidekonverteren 5. Kontrolleren 3 er videre koblet til en motorsidespenningstransformator 2 for å måle motorspenningen for å detektere rotorposisjoner for motoren 7. Nettside ac-transformatoren 1 brukes i denne utførelsen som sensor 1 for estimering av dc-linkstrømmen. Motorside spenningstransformatoren 2 brukes i denne utførelsen som en motorside ac-spenningssensor 2. Kontrolleren 3 er også koblet til inverterne 5 og 6 og lasten 7 for å styre dem avhengig av sensorene. Det er et antall versjoner av et LCI-arrangement hvor et 12-pulsarrangement er mest vanlig. Foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til den som er brukt i denne beskrivelse, men kan benyttes på ethvert vanlig LCI-arrangement.

Utførelsen av en estimeringsfunksjon for en motorparameter kan skje i en CPU-enhet forskjellig fra den i den faktiske kontrollen.

Strømkonduksjonstilstander for en halvsyklus for en lastkommutert inverterthyristorbro er illustrert i fig. 2. Indikasjon av kommutering er når strøm flyter i alle tre faser. Spenningen merket terminal (Vterminai) indikerer spenningen på motorterminalen som faktisk måles, mens spenningen merket kilde (Vsource) indikerer den interne motorspenningen. Høyre side av fig. 2 illustrerer motorterminalspenningen som en romvektor. Under kommutering vil spenningsvektoren peke i en fast retning.

Et første trinn i estimering av motorkraft er å identifisere hvilke tidsperioder hvor kommutering skjer, ved å identifisere lengden av kommuteringsintervallet, startvinkelen for kommuteringsintervallet og/eller kommuteringsfaser.

Flere metoder kan brukes til å indentifisere disse tidsperiodene, av hvilke to er: bruke kjente sprang i motorspenningens romvektorvinkel, og bruke kjente spenningssprang under kommutering i motorspenninger. En kjent spenningssprangmetode kan for eksempel være basert på kjennskapen til at én linjespenning blir kortsluttet under kommutering. Ved å identifisere den kortsluttede linjespenningen og størrelsen (positiv eller negativ) av de to andre linjespenningene, kan kommuteringsfasene identifiseres. Alternativt kan metoder for å identifisere trinn i spenning benyttes ved for eksempel å subtrahere den fundamentale komponenten av spenningsbølgeformen.

I det etterfølgende er en detaljert beskrivelse av bruk av motorspenning romvektorvinkel til å identifisere disse tidsperioder beskrevet.

Trefasespenninger kan uttrykkes som en romvektor, to fasekvantiteter, ved å anta at summen av alle spenninger er null. Romvektorer for de forskjellige kondukteringsintervaller er illustrert i høyre del av fig. 2. Når strømmer ikke kommuteres, vil terminalromvektoren være tilsvarende den interne motorspenningen, nemlig en romvektor som beveger seg med nær konstant rotasjonshastighet. Under kommuteringsintervallet vil imidlertid retningen av romvektoren peke i en fast retning, hvor vinkelen er avhengig av det spesifikke kommuteringsintervallet.

Det kan finnes at undersøkelsen av romvektorvinkelen er en god indikator for når kommutering starter og stopper. Når en kommutering starter, vil romvektorvinkelen hurtig springe til en ny fast vinkelposisjon og når kommuteringen slutter, vil den igjen springe tilbake nær til den roterende interne motorspenningen. Kommuteringsindentifikasjon kan da baseres på å indentifisere disse fasesprang.

Fig. 3 gir et eksempel på romvektorvinkelen, linje til linje-spenning, og dens lineære tilnærming, idet den illustrerer en beregnet romvektorvinkel og dennes lineære tilpasning. Verdier er gitt i radianer, satt til å være kontinuerlig økende.

Fasesprangene på grunn av kommutering er klare og systematiske i diagrammet. De simulerte kurvene er i denne utførelsen basert på en tolvpulsoperasjon. Ved å subtrahere romvektorvinkelen med dens lineære estimat, kan det frembringes et vinkelfeilsignal som illustrert i fig. 4. Vinkelfeilsignalet er forskjellen mellom faktisk vinkel og dens lineære estimat. Ved å anvende enkle algoritmer vedrørende nivåendringer i vinkelen, kan det enkelt identifiseres når kommuteringen starter og stopper. Eksempler på andre alternativer til å bruke et lineært estimat, er å bruke en filtrert versjon av den faktiske romvektorvinkelen eller utgangen av en faselåst sløyfe (PLL) avstemt med relativt sakte respons.

Det neste trinnet er å identifisere den jevne kondukteringstilstand for de forskjellige kommuteringer som er identifisert. Identifikasjonen vil for et 12-pulssystem identifisere kommuteringer i begge sett av viklinger, og særlig i-fasekommuteringene må identifiseres. Det er blitt funnet at dette kan implementeres enkelt ved å sortere på den gjennomsnittlige vinkel under kommuteringen, ettersom romvektorvinkelen for en gitt kommutering er godt definert, som illustrert i fig. 2. Hvis linjespenninger brukes som basis for evaluering, blir vinklene forskjøvet 30 grader. På dette trinnet kan alle detaljer vedrørende kommuteringslengder, startvinkel og/eller kommuteringsfase ekstraheres.

Under en kommutering kan deretter synkronmotoren 7, som drives av LCI-en, representeres som en spenningskilde 8, V, og en kommuteringsinduktans 9, Lcom, som illustrert i fig. 5.

Kommuteringsvinkel kan teoretisk estimeres basert på ligningen:

hvor vn;int(t) er linje til linje intern motorspenning mellom de to kommuterende faser, Lcom, er kommuteringsinduktansen og iL er strømmen som bygges opp i fasen strømmen kommuterer til. Et estimat kreves for den interne spenningen. Dette kan oppnås ved å anta at den interne spenningen er lik terminalspenningen i perioder hvor det ikke skjer noen kommutering. Basert på disse perioder kan amplituden og fasen av den interne spenningen estimeres. Om ønsket kan noe korreksjon av det resistive spenningsfallet også benyttes.

For estimering av kommuteringsinduktans kreves det også et estimat av tenningsvinkel. Tenningsvinkelen kan estimeres ved å sammenligne de indentifiserte kommuteringshendelser med den estimerte fasen av den interne spenningen.

Ved å integrere fra null til dc-strømnivå blir kommuteringsinduktansen utledet av den følgende ligning:

hvor VNiinter rms (root mean square) av den interne linje-til-linje-spenningen, co er den elektriske hastigheten, u er kommuteringsvinkelen, a er tenningsvinkelen i forhold til den interne spenningen og Idcer dc-strømmen. Fig. 2 viser at det er en spesifikk sekvens av kommuteringsintervaller og kommuteringsperioder. Når en thyristor er ledende, er spenningen på ac-terminalen koblet til den spesifikke dc-polen. Ved å betrakte kommuteringssekvensen, kan det ses at ved starten av hver kommutering vil en ny linjespenning direkte representere dc-spenningen. En dc-spenning kan deretter estimeres gjennom alle samplene, som illustrert i fig. 6. Ved en slik estimert dc-spenning, er det ikke nødvendig å addere en sensor for måling av dette. Denne dc-spenningen inneholder ikke spenningsfallet over thyristoren. Dette betyr at motorkraften beregnet basert på den estimerte dc-spenningen og den målte dc-strømmen vil være nær til å representere inngangen til motoren. I fig. 6 blir dc-spenningen estimert fra ac-spenninger basert på kjennskap til strømkondukteringsperioder og deres påvirkning på avbilding av ac til dc-spenning. En ac-spenning AB-kurve starter ved omtrent 11500 i diagrammet, en ac-spenning BC starter ved omtrent -3000 i diagrammet, en ac-spenning CA starter ved omtrent -8000 i diagrammmet og den avbildede estimerte dc-spenning starter ved omtrent 8000 i diagrammet.

Alternativt er det mulig å estimere en ac-strøm basert på dc-målingene. Dette kan utføres basert på kjennskap til kommuteringshendelse og kommuteringslengde. Det kan enkelt lages et uttrykk for den fundamentale strømkomponenten. Basert på identifikasjon av kommutering startvinkel, er det da mulig også å estimere ac-strømvinkelen i forhold til ac-spenningen, og deretter ac-kraften. Den beregnede motorkraften kan videre korrigeres med estimat av tap, slik som kjernetap, kobbertap, spredningstap, mekaniske tap osv. Slike tapsmodeller er godt kjent i litteraturen og for eksempel kan kobbertap representeres som: hvor nwer antall faser (6 i en 12-pulsmaskin), Iacer ac rms strømmen og Rcuer motstanden i kobberviklingene for det gitte frekvensområdet. Det eksisterer forskjellig uttrykk for kjernetap med en enkel tilnærming gitt ved:

hvor k er kjernetapsfaktoren, Bacer maksimal fluktstetthet, nb er kjernetapets faseeksponent, f er grunnfrekvensen og nf er kjernetapets frekvenseksponent.

De estimerte kommuteringsdata kan overvåkes for å indikere enten endringer i motoren eller endringer i de elektriske sensorene. Hvis

kommuteringskarakteristikkene endres for et gitt sett av forhold, kan dette være en indikasjon på at motorparametrene eller elektriske sensorforhold har endret seg.

Et eksempel på kommuteringsdata som kan overvåkes er

kommuteringsinduktansen. Det beskrevne estimatet av kommuteringsinduktans var basert på idealiserte forhold og vil ideelt forbli konstant. I realiteten vil det imidlertid være noe avhengighet av et antall variabler slik som kommuteringsstrømmen (dc-strøm), flukstettheten og temperaturen. For å tillate en forbedret overvåkningsevne, bør de mest betydelige avhengigheter tas hensyn til i overvåkningsprosessen. Et eksempel er å ta hensyn til bare avhengigheten av dc-strøm. Ett eksempel på data fra en LCI er gitt i fig. 7 og viser at ved å ta hensyn til avhengigheten mot dc-strøm, kan det settes et smalere bånd for differensiering

mellom normal operasjon og endringer sammenlignet med normal situasjon, sammenlignet med variasjonen av kommuteringsinduktans uavhengig av dc-strøm. Videre kan alle kommuteringsperioder, 12 i en 12-pulsmaskin, overvåkes separat for å kontrollere om det er en endring i en bestemt del av maskinen.

Fordelen ved overvåkning av kommuteringsdata er å detektere endringer i elektriske sensorer eller motorkarakteristikker for å være i stand til å ta korrigerende inngrep.

Energien som går inn i fluidet i en kompressor kan estimeres basert på prosessmålinger slik som strømning, trykk, temperatur. På grunn av noe måleusikkerhet også usikkerheter vedrørende gass-sammensetning og gassmodell, er det behov for å validere prosesskraftmålingene hvis de skal brukes for detaljert overvåkning av ytelse. Kraften som går inn i motoren i kompressoren vil overføres til mekanisk kraft som minus noen tap vil resultere i prosesskraft. Den estimerte motorkraft og/eller den estimerte akselkraft kan ifølge foreliggende oppfinnelse videre utnyttes for eksempel validering av prosesskraft. Ved å sammenligne den estimerte motorkraft, eller den estimerte akselkraft basert på motorkraft, og kraftestimatet fra prosessiden, kan en validering av korrektheten av prosesskraftberegningen oppnås. Hvis avvikene er utenfor visser grenser, kan det genereres en hendelse/alarm som kan brukes til å initiere ytterligere undersøkelser. Endringer i dette avvik kan også overvåkes over tid, hvor det også tas hensyn til operasjonspunktet.

Fremgangsmåten for å estimere en motorparameter i et lastkommutert inverter-arrangement, omfatter trinnene:

måling av en motorside ac-spenning,

deteksjon av kommuteringsintervallinformasjon av den målte motorside ac-spenning,

estimering av en motorparameter basert på den detekterte

kommuteringsintervallinformasjonen og

indikering av når den estimerte motorparameter avviker fra en overvåkningsparameter av denne.

For estimering av en motorkommuteringsinduktans, omfatter trinnet med å estimere en motorparameter: konvertering av den målte motorside ac-spenning til en intern motorspenning basert på den detekterte kommuteringsintervallinformasjon, og

estimering av en motorkommuteringsinduktans basert på den konverterte interne motorspenningen.

For estimering av en motorkraft, omfatter fremgangsmåten de ytterligere trinn:

måling eller estimering av en dc-linkspenning, og

hvor trinnet med å estimere en motorparameter omfatter:

konvertering av den målte motorside ac-spenning til en dc-linkspenning, eller konvertering av den målte eller estimerte dc-linkstrøm til en ac-strøm, basert på den detekterte kommuteringsintervallinformasjonen, og

estimering av en motorkraft basert på den målte eller estimerte dc-linkstrøm og den konverterte dc-linkspenning, eller estimering av en motorkraft basert på den målte motorside ac-spenning og den konverterte ac-strøm.

Det vil være åpenbart at foreliggende oppfinnelse kan varieres på en rekke måter. Slike variasjoner blir ikke ansett som avvik fra omfanget av foreliggende oppfinnelse som definert av de vedføyde krav. Alle slike variasjoner som er nærliggende for fagfolk på området er ment å være inkludert innen omfanget av foreliggende oppfinnelse som definert av de vedføyde krav.

Claims

1. Fremgangsmåte for estimering av en motorparameter i et lastkommutert inverterarrangement, karakterisert vedat den omfatter trinnene: måling, med en sensor (2), av en motorside ac-spenning; detektering, med en kontroller, av kommuteringsintervallinformasjon for den målte motorside ac-spenningen; estimering, med kontrolleren, av en motorparameter, omfattende: konvertering av den målte motorside ac-spenningen til en intern motorspenning basert på den detekterte kommuteringsintervallinformasjonen, estimering av en tenningsvinkel basert på den konverterte interne motorspenningen, og estimering av en motorkommuteringsinduktans (9) basert på estimert tenningsvinkelen og den konverterte interne motorspenning; og indikering, med kontrolleren, av når den estimerte motorparameter avviker fra en overvåkingsparameter derav, hvor indikeringstrinnet omfatter indikering av en motors feilforhold.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, omfattende de ytterligere trinnene: måling eller estimering av en dc-strøm; og hvor trinnet med estimering av en motorparameter omfatter: konvertering av den målte motorside ac-spenningen til en dc-spenning eller konvertering av den målte eller estimerte dc-strømmen til en ac-strøm, basert på den detekterte kommuteringsintervallinformasjonen; og estimering av en motorkraft basert på den målte eller estimerte dc-strømmen og den konverterte dc-spenningen, eller estimering av en motorkraft basert på den målte motorside ac-spenningen og den konverterte ac-strømmen.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, hvor trinnet med måling eller estimering av en dc-strøm er utført ved estimering av dc-strømmen gjennom en nettside ac-strømtransformator.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2, omfattende et ytterligere trinn for estimering av en akselkraft for motorkraften.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 2, omfattende de ytterligere trinnene: estimering av en prosesskraft for en kompressor drevet av motorkraften; og indikering av når den estimerte motorkraften avviker fra den estimerte prosesskraften utenfor en bestemt grense derav.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor trinnet med detektering av kommuteringsintervallinformasjonen blir utført ved bruk av kjente sprang i en motorspennings romvektorvinkel.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor trinnet med detektering av kommuteringsintervallinformasjonen utføres ved bruk av kjente spenningssprang under kommutering i motorspenninger.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor kommuteringsintervallinformasjonen omfatter lengde av kommuteringsintervall, startpunkt for kommuteringsintervall og/eller kommutasjons faser.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor den estimerte motorkommuteringsinduktansen brukes til detektering av en motors feilforhold.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor sensoren omfatter en transformator (4).

11. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor estimering av motorpa ra meteren oppnås ved utnyttelse av bare motorside ac-spenningssensorer.

12. Lastkommutert inverterarrangement for estimering av en motorparameter, karakterisert vedat den omfatter: en nettside ac-strømsensor (1); en motorside ac-spenningssensor (2); og et kontrollerarrangement som er forbundet med nevnte nettside ac-strømsensor, nevnte motorside ac-spenningssensor og til en motor, hvor nevnte kontrollerarrangement er konfigurert til detektering av kommuteringsintervallinformasjon basert på data fra nevnte motorside ac-spenningssensor; nevnte kontrollerarrangementet er konfigurert til å estimere en motorparameter, konfigurert til å konvertere den målte motorside ac-spenningen til en intern motorspenning basert på den detekterte kommuteringsintervallinformasjonen, konfigurert til å estimere en tenningsvinkel basert på den konverterte interne motorspenningen og konfigurert til å estimere en motorkommuteringsinduktans basert på den estimerte tenningsvinkelen og den konverterte interne motorspenningen; og nevnte kontrollarrangement er konfigurert til å generere en indikasjon når den estimerte motorparameteren avviker fra en overvåkingsparameter derav, hvor indikasjonen omfatter motorens feilforhold.

13. Rotasjonsmaskin innrettet i en lastkommutert inverteranordning ifølge krav 12.