RU2017108782A - Блок управления для двигателя на внутренних постоянных магнитах и двигательная установка, содержащая такой блок управления - Google Patents

Блок управления для двигателя на внутренних постоянных магнитах и двигательная установка, содержащая такой блок управления Download PDF

Info

Publication number
RU2017108782A
RU2017108782A RU2017108782A RU2017108782A RU2017108782A RU 2017108782 A RU2017108782 A RU 2017108782A RU 2017108782 A RU2017108782 A RU 2017108782A RU 2017108782 A RU2017108782 A RU 2017108782A RU 2017108782 A RU2017108782 A RU 2017108782A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase
multiples
harmonics
harmonic
ninth harmonic
Prior art date
Application number
RU2017108782A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2017108782A3 (ru
RU2733224C2 (ru
Inventor
Шахид АЛИ
Рахул Радхакришна ПИЛЛАЙ
Джигаркумар Нарендрабхай ХИНГУ
Вандана РАЛЛАБАНДИ
Original Assignee
Дженерал Электрик Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дженерал Электрик Компани filed Critical Дженерал Электрик Компани
Publication of RU2017108782A publication Critical patent/RU2017108782A/ru
Publication of RU2017108782A3 publication Critical patent/RU2017108782A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2733224C2 publication Critical patent/RU2733224C2/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14—Electronic commutators
    • H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
    • H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
    • H02P6/182—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using back-emf in windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/022—Synchronous motors
    • H02P25/03—Synchronous motors with brushless excitation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/022—Synchronous motors
    • H02P25/024—Synchronous motors controlled by supply frequency
    • H02P25/026—Synchronous motors controlled by supply frequency thereby detecting the rotor position
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/007—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor wherein the position is detected using the ripple of the current caused by the commutation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14—Electronic commutators
    • H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
    • H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/20—Arrangements for starting
    • H02P6/21—Open loop start
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/0094—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors wherein the position is detected using the ripple of the current caused by the commutator
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/50—Reduction of harmonics

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Claims (45)

1. Блок управления для двигателя на внутренних постоянных магнитах, содержащий
сенсорную электронику, предназначенную для считывания фазного напряжения, соответствующего одной или более фазным клеммам двигателя на внутренних постоянных магнитах, для создания соответствующего сигнала фазного напряжения, и
контроллер, электрически присоединенный к сенсорной электронике и предназначенный для
выделения одной или более гармоник, кратных трем, порядка девятой гармоники и больше, чем девятая гармоника основной частоты сигнала фазного напряжения, соответствующего одной или более фазным клеммам, и
определения углового положения ротора указанного двигателя на основании указанной выделенной одной или более гармоник, кратных трем.
2. Блок управления по п. 1, дополнительно содержащий инвертор, электрически присоединенный к контроллеру и к одной или более фазным клеммам указанного двигателя и предназначенный для регулирования по меньшей мере одного из фазного напряжения и фазного тока, подведенных к указанной одной или более фазным клеммам, на основании одного или более управляющих сигналов, принятых от контроллера.
3. Блок управления по п. 1, в котором контроллер дополнительно предназначен для определения основной частоты сигнала фазного напряжения на основании по меньшей мере одного из сигнала фазного напряжения и фазного тока, соответствующих одной или более фазным клеммам.
4. Блок управления по п. 1, в котором контроллер предназначен для суммирования сигналов фазного напряжения для создания суммарного сигнала, причем суммарный сигнал содержит гармоники, кратные трем.
5. Блок управления по п. 4, в котором контроллер дополнительно предназначен для выделения из суммарного сигнала указанной одной или более гармоник, кратных трем, порядка девятой гармоники или больше, чем девятая гармоника основной частоты.
6. Блок управления по п. 1, в котором контроллер дополнительно предназначен для выделения из одного или более сигналов фазного
напряжения одной или более гармоник, кратных трем, порядка девятой гармоники или больше, чем девятая гармоника основной частоты.
7. Блок управления по п. 1, в котором контроллер дополнительно предназначен для
сравнения магнитуд указанных гармоник, кратных трем, порядка девятой гармоники или больше, чем девятая гармоника, с пороговым значением магнитуды, и
идентификации указанной одной или более гармоник, кратных трем, имеющих магнитуды, превышающие пороговое значение магнитуды.
8. Блок управления по п. 7, в котором контроллер дополнительно предназначен для сравнения, в убывающем порядке частот гармоник, кратных трем, магнитуд указанных гармоник, кратных трем, порядка девятой гармоники или больше, чем девятая гармоника, с пороговым значением магнитуды.
9. Блок управления по п. 7, в котором контроллер предназначен для выделения гармоники, кратной трем, для которой, прежде всего, выполняется идентификация условия превышения соответствующей магнитудой порогового значения магнитуды.
10. Блок управления по п. 1, в котором контроллер предназначен для выделения гармоники, кратной трем, порядка девятой гармоники или больше, чем девятая гармоника, имеющей наибольшую магнитуду.
11. Блок управления по п. 1, в котором, если выделено множество гармоник, кратных трем, порядка девятой гармоники или больше, чем девятая гармоника, то контроллер дополнительно предназначен для
определения среднего фазового угла из фазовых углов, соответствующих множеству гармоник, кратных трем, и
определения углового положения ротора на основании среднего фазового угла.
12. Блок управления по п. 1, в котором, если выделена одна гармоника, кратная трем, порядка девятой гармоники или больше, чем девятая гармоника, то контроллер дополнительно предназначен для определения углового положения ротора на основании фазового угла, соответствующего выделенной одной гармонике, кратной трем.
13. Двигательная установка, содержащая
двигатель на внутренних постоянных магнитах, содержащий одну или
более фазных клемм, ротор и статор, и
блок управления, электрически присоединенный к указанному двигателю на одной или более фазных клеммах, причем блок управления содержит
сенсорную электронику, предназначенную для считывания фазного напряжения, соответствующего указанной одной или более фазным клеммам с целью создания соответствующего сигнала фазного напряжения, и
контроллер, электрически присоединенный к сенсорной электронике и предназначенный для
выделения одной или более гармоник, кратных трем, порядка девятой гармоники и больше, чем девятая гармоника основной частоты сигнала фазного напряжения, соответствующего указанной одной или более фазным клеммам, и
определения углового положения ротора на основании выделенной одной или более гармоник, кратных трем.
14. Двигательная установка по п. 13, в котором блок управления дополнительно содержит инвертор, электрически присоединенный к контроллеру и к указанной одной или более фазным клеммам указанного двигателя и предназначенный для регулирования по меньшей мере одного из фазного напряжения и фазного тока, подведенных к указанной одной или более фазным клеммам, на основании одного или более управляющих сигналов, принятых от контроллера.
15. Способ управления двигателем на внутренних постоянных магнитах, включающий
прием сигналов фазного напряжения, соответствующих одной или более фазным клеммам указанного двигателя,
выделение одной или более гармоник, кратных трем, порядка девятой гармоники и больше, чем девятая гармоника основной частоты сигнала фазного напряжения, соответствующего указанной одной или более фазным клеммам,
определение углового положения ротора указанного двигателя на основании указанной выделенной одной или более гармоник, кратных трем, и
подачу по меньшей мере одного из фазного тока и фазного напряжения к указанной одной или более фазным клеммам, исходя из по меньшей мере углового положения ротора.
16. Способ по п. 15, в котором определяют основную частоту сигнала фазного напряжения на основании по меньшей мере одного из сигнала фазного
напряжения и фазного тока, соответствующих указанной одной или более фазным клеммам.
17. Способ по п. 15, в котором при выделении указанной одной или более гармоник, кратных трем, порядка девятой гармоники или больше, чем девятая гармоника, суммируют сигналы фазного напряжения для создания суммарного сигнала, причем суммарный сигнал содержит гармоники, кратные трем.
18. Способ по п. 17, в котором при выделении одной или более гармоник, кратных трем, порядка девятой гармоники или больше, чем девятая гармоника основной частоты,
сравнивают магнитуды гармоник, кратных трем, порядка девятой гармоники или больше, чем девятая гармоника, с пороговым значением магнитуды, и
идентифицируют указанную одну или более гармоник, кратных трем, имеющих магнитуды, превышающие пороговое значение магнитуды.
19. Способ по п. 18, в котором сравнение выполняют в убывающем порядке частот гармоник, кратных трем.
20. Способ по п. 18, в котором при выделении одной или более гармоник, кратных трем, порядка девятой гармоники или больше, чем девятая гармоника основной частоты, выделяют гармонику, кратную трем, для которой, прежде всего, выполняется идентификация условия превышения соответствующей магнитудой порогового значения магнитуды.
21. Способ по п. 15, в котором, если выделено множество гармоник, кратных трем, порядка девятой гармоники или больше, чем девятая гармоника, то при определении углового положения ротора определяют средний фазовый угол из фазовых углов, соответствующих множеству гармоник, кратных трем, и при этом угловое положение ротора определяют на основании среднего фазового угла.
22. Способ по п. 15, в котором, если выделена одна гармоника, кратная трем, порядка девятой гармоники или больше, чем девятая гармоника, то угловое положение ротора определяют на основании фазового угла, соответствующего выделенной одной гармонике, кратной трем.
RU2017108782A 2016-03-17 2017-03-16 Блок управления для двигателя на внутренних постоянных магнитах и двигательная установка, содержащая такой блок управления RU2733224C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IN201641009431 2016-03-17
IN201641009431 2016-03-17

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017108782A true RU2017108782A (ru) 2018-09-17
RU2017108782A3 RU2017108782A3 (ru) 2020-04-27
RU2733224C2 RU2733224C2 (ru) 2020-09-30

Family

ID=59847162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017108782A RU2733224C2 (ru) 2016-03-17 2017-03-16 Блок управления для двигателя на внутренних постоянных магнитах и двигательная установка, содержащая такой блок управления

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10693407B2 (ru)
CA (1) CA2960986A1 (ru)
RU (1) RU2733224C2 (ru)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4912378A (en) * 1988-07-21 1990-03-27 Emerson Electric Co. Third harmonic commutation control system and method
US5481166A (en) * 1993-12-30 1996-01-02 Whirlpool Corporation Motor control for brushless permanent magnet using only three wires
JP2003219683A (ja) 2002-01-22 2003-07-31 Fujitsu General Ltd 永久磁石電動機の制御方法
DE102004013241A1 (de) * 2004-03-18 2005-10-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Starten eines sensorlosen, elektronisch kommutierbaren Gleichstommotors
GB0523087D0 (en) * 2005-11-11 2005-12-21 Alstom Power Conversion Ltd Power converters
US7132816B1 (en) 2006-02-20 2006-11-07 Hamilton Sundstrand Corporation Brushless wound field synchronous machine rotor position tracking with exciter stator current harmonic tracking
WO2011126462A1 (en) 2010-04-05 2011-10-13 Hulusi Bulent Ertan Speed and rotor position estimation of electrical machines using rotor slot harmonics or higher order rotor slot harmonics
CN103199788B (zh) 2013-04-19 2015-04-15 哈尔滨工业大学 永磁同步电机转子位置观测器
CN103929109B (zh) 2014-05-12 2016-06-29 哈尔滨工业大学 一种大功率内置式永磁同步电机无位置传感器控制系统及控制方法
US9595903B2 (en) 2015-03-20 2017-03-14 General Electric Company Controller for motor

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017108782A3 (ru) 2020-04-27
US20170272021A1 (en) 2017-09-21
CA2960986A1 (en) 2017-09-17
US10693407B2 (en) 2020-06-23
RU2733224C2 (ru) 2020-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8222844B2 (en) Method for determining the magnet temperature in synchronous machines
US7944160B2 (en) Redundant DC bus discharge for an electric motor system
US9685895B2 (en) Motor current controller and method for controlling motor current
Gu Study of IPMSM interturn faults part II: Online fault parameter estimation
CN108702116B (zh) 通过电流整形的最佳转矩脉动减小
CA2594124A1 (en) Electric vehicle control device
US10673359B2 (en) Device for detecting rotation position and air conditioner
US11005400B2 (en) Motor current control device and motor current control method
SG11201901395WA (en) Inverter control device and drive system
EP2901546A1 (en) Method for checking out-of-step of synchronous motor
US10063173B2 (en) Regulator, and vehicle alternator and rotating speed detection method thereof
RU2017108782A (ru) Блок управления для двигателя на внутренних постоянных магнитах и двигательная установка, содержащая такой блок управления
JPWO2015097734A1 (ja) 電力変換装置
US11482360B2 (en) Stator secondary windings to modify a permanent magnet (PM) field
US20170139011A1 (en) Automatic identification of the type of motor
US9431937B2 (en) Method for increasing rotational speed range of ECM motor
KR20160016435A (ko) 모터 구동 장치 및 방법
EP2789494A3 (en) Battery charging apparatus for vehicle
JP6108109B2 (ja) 永久磁石形同期電動機の制御装置
Hsieh et al. A wide speed range sensorless control technique of brushless DC motors for electric propulsors
He et al. Diagnosis of stator short-circuit faults in an IPM synchronous machine using a space-vector pendulous oscillation method
CN105553347B (zh) 用于基于电的旋转角求出转子的机械的旋转角的方法
JP4633521B2 (ja) ブラシレスモータの制御装置及び制御方法並びにモータシステム
US10256651B2 (en) Battery charging device and method of controlling battery charging device
US10193474B2 (en) Electric motor vehicle auxiliary unit and method for commutating a motor vehicle auxiliary unit