RU2019141045A - Управление числом активных силовых элементов регулятора скорости - Google Patents

Управление числом активных силовых элементов регулятора скорости Download PDF

Info

Publication number
RU2019141045A
RU2019141045A RU2019141045A RU2019141045A RU2019141045A RU 2019141045 A RU2019141045 A RU 2019141045A RU 2019141045 A RU2019141045 A RU 2019141045A RU 2019141045 A RU2019141045 A RU 2019141045A RU 2019141045 A RU2019141045 A RU 2019141045A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
power
speed command
elements
cells
speed
Prior art date
Application number
RU2019141045A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2019141045A3 (ru
RU2757695C2 (ru
Inventor
Эмманюэль ФРАППЕ
Франсуа МАЛРЕ
Томас Дево
Original Assignee
Шнейдер Тосиба Инвертер Юроп Сас
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 Шнейдер Тосиба Инвертер Юроп Сас filed Critical Шнейдер Тосиба Инвертер Юроп Сас
Publication of RU2019141045A publication Critical patent/RU2019141045A/ru
Publication of RU2019141045A3 publication Critical patent/RU2019141045A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2757695C2 publication Critical patent/RU2757695C2/ru

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements 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
    • H02P27/06Arrangements 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
    • H02P27/08Arrangements 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 with pulse width modulation
    • H02P27/14Arrangements 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 with pulse width modulation with three or more levels of voltage
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/453Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M5/458Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/4835Converters with outputs that each can have more than two voltages levels comprising two or more cells, each including a switchable capacitor, the capacitors having a nominal charge voltage which corresponds to a given fraction of the input voltage, and the capacitors being selectively connected in series to determine the instantaneous output voltage
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements 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
    • H02P27/06Arrangements 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
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements 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
    • H02P27/06Arrangements 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
    • H02P27/08Arrangements 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 with pulse width modulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Claims (18)

1. Способ управления регулятором скорости (102), запитывающим электродвигатель (100), причем регулятор скорости содержит множество из по меньшей мере Ni силовых элементов (101) низкого напряжения, соединенных последовательно для по меньшей мере одной фазы с индексом i, включающий в себя:
после приема команды (601) скорости, определение (604) числа Mi элементов, достаточного для питания двигателя целевым выходным напряжением V, которое определяют на основе команды скорости;
активацию (606) Mi силовых элементов из Ni силовых элементов и деактивацию (606) Ni–Mi других силовых элементов для питания двигателя в соответствии с командой скорости.
2. Способ по п. 1, в котором регулятор скорости содержит несколько фаз, причем каждая фаза с индексом j имеет Nj силовых элементов, в котором число Mi для фазы с индексом i меньше минимального из значений Nj, при j, изменяющемся от 1 до числа фаз регулятора скорости.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором каждый силовой элемент (101) выполнен с возможностью выдавать выходное напряжение ниже максимального значения Vmax, причем способ включает в себя определение, исходя из команды скорости, целевого выходного напряжения V регулятора скорости (102), при котором Mi таково, что Mi*Vmax≥V.
4. Способ по п. 3, в котором Mi представляет собой такое наименьшее целое число, что Mi*Vmax≥V.
5. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором перед приемом (601) команды скорости способ включает в себя предыдущую стадию (600), на которой для питания двигателя активными являются Ki силовых элементов (101), причем Ki меньше или равно Ni, и Ki отлично от Mi, в котором, если Ki больше Mi, то Ki–Mi силовых элементов отключают для питания двигателя (100) в соответствии с командой скорости; в противном случае, Mi–Ki силовых элементов активируют для питания двигателя в соответствии с командой скорости.
6. Способ по п. 5, в котором, если │Mi–Ki│≥2, то │Mi–Ki│ силовых элементов активируют/деактивируют друг за другом.
7. Способ по одному из предыдущих пунктов, дополнительно включающий в себя передачу управляющих сигналов на элементы (103) управления Mi активных силовых элементов (101) фазы i, в котором для каждого активного силового элемента (101) управляющий сигнал включает в себя команды переключения определенных разъединителей H–моста силового элемента, и в котором каждый управляющий сигнал генерируют из треугольного сигнала и значения опорного управляющего напряжения.
8. Способ по пп. 5 и 7, в котором в ходе предыдущей стадии используют Ki треугольных сигналов, смещенных по фазе друг относительно друга на 2π/Ki, для генерирования соответствующих управляющих сигналов, эквивалентных соответствующим значениям Vref t опорных управляющих напряжений, где t изменяется от 1 до Ki; и в котором вслед за приемом команды скорости используют Mi треугольных сигналов, смещенных по фазе друг относительно друга на 2π/Mi, для генерирования соответствующих управляющих сигналов, эквивалентных новым соответствующим значениям Vref t опорных управляющих напряжений, где t изменяется от 1 до Mi, причем новые значения определяют исходя из команды скорости.
9. Способ по пп. 5 и 7, в котором, если Ki больше Mi, то в ходе предыдущей стадии используют Ki треугольных сигналов, смещенных по фазе друг относительно друга на 2π/Ki, для генерирования соответствующих управляющих сигналов, эквивалентных соответствующим значениям Vref t опорных управляющих напряжений, где t изменяется от 1 до Ki; и в котором вслед за приемом команды скорости используют Ki треугольных сигналов, смещенных по фазе друг относительно друга на 2π/Ki, для генерирования соответствующих управляющих сигналов, эквивалентных новым соответствующим значениям Vref t опорных управляющих напряжений, где i изменяется от 1 до Ki, причем новые значения определяют исходя из команды скорости, и при этом Ki–Mi новых значений Vref t устанавливают равными нулю.
10. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором регулятор скорости (102) содержит для каждого силового элемента (101) разъединитель, выполненный с возможностью подключения и отключения силового элемента из последовательности силовых элементов, в котором разъединитель активного силового элемента разомкнут, а разъединитель неактивного силового элемента замкнут.
11. Способ по одному из предыдущих пунктов, дополнительно включающий в себя выбор Mi силовых элементов (101) из Ni силовых элементов (101) в зависимости от заданного критерия и активацию Mi выбранных силовых элементов (101).
12. Способ по п. 11, в котором каждый из по меньшей мере Ni силовых элементов (101) связан со счетчиком, измеряющим время функционирования силового элемента, и в котором заданный критерий зависит от соответствующего времени функционирования силовых элементов (101).
13. Способ по п. 12, в котором Mi силовых элементов (101) выбирают так, чтобы снизить стандартное отклонение между заданным критерием, который может зависеть от времени функционирования силовых элементов.
14. Компьютерная программа, исполняемая вычислительным устройством (300; 301) и содержащая команды для осуществления этапов способа по одному из пп. 1–13 при ее исполнении вычислительным устройством.
15. Управляющее устройство регулятора скорости (102), запитывающего электродвигатель (100), причем регулятор скорости содержит множество из по меньшей мере Ni силовых элементов (101) низкого напряжения, соединенных последовательно для по меньшей мере одной фазы с индексом i, а управляющее устройство содержит интерфейс, предназначенный для приема команды скорости; вычислительное устройство (300; 301), предназначенное для определения числа Mi элементов, достаточного для питания двигателя напряжением, определяемым на основе команды скорости, и для активации Mi силовых элементов из Ni силовых элементов и деактивации Ni–Mi других силовых элементов для питания двигателя в соответствии с командой скорости.
16. Управляющее устройство по п. 15, содержащее процессор цифровых сигналов, содержащий интерфейс для приема команды скорости, причем процессор цифровых сигналов дополнительно управляет программируемой печатной платой, при этом соответствующие выходы программируемой печатной платы соединены с Ni силовыми элементами, в котором управляющие сигналы передаются на элементы управления Mi активных силовых элементов.
RU2019141045A 2018-12-14 2019-12-12 Управление числом активных силовых элементов регулятора скорости RU2757695C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1872975 2018-12-14
FR1872975A FR3090244B1 (fr) 2018-12-14 2018-12-14 Gestion de nombre de cellules de puissance actives d’un variateur de vitesse

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019141045A true RU2019141045A (ru) 2021-06-15
RU2019141045A3 RU2019141045A3 (ru) 2021-09-27
RU2757695C2 RU2757695C2 (ru) 2021-10-20

Family

ID=67001867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019141045A RU2757695C2 (ru) 2018-12-14 2019-12-12 Управление числом активных силовых элементов регулятора скорости

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11509252B2 (ru)
EP (1) EP3667898B1 (ru)
CN (1) CN111327251A (ru)
ES (1) ES2875974T3 (ru)
FR (1) FR3090244B1 (ru)
RU (1) RU2757695C2 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115940613B (zh) * 2022-12-16 2023-08-08 广东志成冠军集团有限公司 一种高压直流电源装置的协同控制系统及方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5625545A (en) * 1994-03-01 1997-04-29 Halmar Robicon Group Medium voltage PWM drive and method
US6542390B2 (en) * 2001-01-02 2003-04-01 General Electric Company System and method for regenerative PWM AC power conversion
EP2599214A2 (en) * 2010-07-28 2013-06-05 Direct Drive Systems, Inc. Multi-leveled voltage drive for electric machine with phase shifted winding sets
BR112014016286B1 (pt) * 2013-06-04 2021-10-13 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation Dispositivo de conversão de potência
US10069430B2 (en) * 2013-11-07 2018-09-04 Regents Of The University Of Minnesota Modular converter with multilevel submodules
US9929642B2 (en) 2015-03-24 2018-03-27 Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives DC/DC converter
US10218277B2 (en) * 2016-02-22 2019-02-26 The Boeing Company Adaptable high efficiency power inverter system
FR3060238B1 (fr) * 2016-12-09 2019-12-27 Schneider Toshiba Inverter Europe Sas Procede de commande applique a un variateur de vitesse moyenne tension
US10141865B1 (en) * 2017-11-27 2018-11-27 King Saud University Hybrid CHB-TVSI multilevel voltage source inverter

Also Published As

Publication number Publication date
RU2019141045A3 (ru) 2021-09-27
US11509252B2 (en) 2022-11-22
FR3090244A1 (fr) 2020-06-19
ES2875974T3 (es) 2021-11-11
CN111327251A (zh) 2020-06-23
EP3667898A1 (fr) 2020-06-17
RU2757695C2 (ru) 2021-10-20
US20200195188A1 (en) 2020-06-18
EP3667898B1 (fr) 2021-04-28
FR3090244B1 (fr) 2020-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8643354B2 (en) Multi-phase switching regulator and driver circuit and control method thereof
EP3242386B1 (en) Modular multilevel converter
US20160211745A1 (en) Multi-phase paralled converter and controllng method therefor
US20230016562A1 (en) Controlling on-time of energy modules of an energy storage
JPH07241080A (ja) 電子パワーコンバータ回路装置、およびこの装置の駆動方法
Meradi et al. Sliding mode and fault tolerant control for multicell converter four quadrants
WO2020139458A2 (en) Voltage regulator control systems and methods
RU2019141045A (ru) Управление числом активных силовых элементов регулятора скорости
KR101422427B1 (ko) 전력 변환 장치
JP7086648B2 (ja) 電流バランス調整回路および電力変換システム
JP6344500B1 (ja) マトリクスコンバータ及び交流電動機の定数決定方法
EP3391543B1 (en) Voltage balancing of voltage source converters
JP2020092483A (ja) Cvcf電源装置
CN114825594A (zh) 不间断电源的控制方法及控制装置
CN110376946B (zh) 电器输出功率的控制方法、电器及计算机可读存储介质
RU154310U1 (ru) Система управления поэтапным переключением обмоток шунтового трансформатора фазоповоротного устройства
EP2011225B1 (en) Motor control
Urica et al. The control process of an on-off controller
EP2597763A1 (en) Method for controlling the unbalanced voltage in the DC side of a power converting apparatus, and power converting apparatus
KR101918300B1 (ko) Dc-dc컨버터의 전류제한 방법
US9831798B2 (en) Power conversion apparatus, power generation system, and control method
US11747840B2 (en) Multi-phase voltage regulator control
US20220103112A1 (en) Method and device for actuating an electric machine, and electric drive system
JP6793783B1 (ja) 電力変換回路の制御装置
CN110011575B (zh) 一种电机启动控制方法、装置及空调器