[go: up one dir, main page]

RU2011102359A - Способ управления вращающейся электрической машиной - Google Patents

Способ управления вращающейся электрической машиной Download PDF

Info

Publication number
RU2011102359A
RU2011102359A RU2011102359/07A RU2011102359A RU2011102359A RU 2011102359 A RU2011102359 A RU 2011102359A RU 2011102359/07 A RU2011102359/07 A RU 2011102359/07A RU 2011102359 A RU2011102359 A RU 2011102359A RU 2011102359 A RU2011102359 A RU 2011102359A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
switching
sequence
switching sequence
sequences
frequency converter
Prior art date
Application number
RU2011102359/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2547807C2 (ru
Inventor
Тобиас ГЕЙЕР (NZ)
Тобиас ГЕЙЕР
Original Assignee
Абб Рисерч Лтд (Ch)
Абб Рисерч Лтд
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 Абб Рисерч Лтд (Ch), Абб Рисерч Лтд filed Critical Абб Рисерч Лтд (Ch)
Publication of RU2011102359A publication Critical patent/RU2011102359A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2547807C2 publication Critical patent/RU2547807C2/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
    • 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
    • H02P27/12Arrangements 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 pulsing by guiding the flux vector, current vector or voltage vector on a circle or a closed curve, e.g. for direct torque control
    • 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
    • H02M7/487Neutral point clamped 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
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/14Estimation or adaptation of motor parameters, e.g. rotor time constant, flux, speed, current or 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
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/30Direct torque control [DTC] or field acceleration method [FAM]
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

1. Способ управления вращающейся электрической машиной (1), которая питается электрическим током от преобразователя (2) частоты из коммутируемой схемы постоянного напряжения через, по меньшей мере, одну фазу (u, v, w), и преобразователь частоты предназначен для подключения, по меньшей мере, одной фазы к, по меньшей мере, двум уровням напряжения, включающий в себя следующие этапы: ! - генерацию коммутирующих последовательностей, причем каждая коммутирующая последовательность включает в себя последовательность коммутирующих переходов преобразователя частоты с первым коммутирующим переходом; ! - оценку каждой коммутирующей последовательности с помощью коэффициента добротности (S20); ! - выбор коммутирующей последовательности с минимальным коэффициентом добротности (S22); ! - управление коммутирующими элементами преобразователя частоты с первым коммутирующим переходом выбранной коммутирующей последовательности как выбранным коммутирующим переходом так, что, по меньшей мере, одну фазу подключают к соответствующему коммутирующему переходу уровню напряжения; при этом коммутирующие последовательности генерируют следующим образом: ! (a) из более короткой коммутирующей последовательности генерируют более длинную коммутирующую последовательность, причем к более короткой коммутирующей последовательности подключают (S14), по меньшей мере, один возможный коммутирующий переход и первую коммутирующую последовательность инициализируют (S10) с помощью предыдущего выбранного коммутирующего перехода; ! (b) вычисляют выходные величины электрической машины для более длинной коммутирующей последовательности на основании к�

Claims (21)

1. Способ управления вращающейся электрической машиной (1), которая питается электрическим током от преобразователя (2) частоты из коммутируемой схемы постоянного напряжения через, по меньшей мере, одну фазу (u, v, w), и преобразователь частоты предназначен для подключения, по меньшей мере, одной фазы к, по меньшей мере, двум уровням напряжения, включающий в себя следующие этапы:
- генерацию коммутирующих последовательностей, причем каждая коммутирующая последовательность включает в себя последовательность коммутирующих переходов преобразователя частоты с первым коммутирующим переходом;
- оценку каждой коммутирующей последовательности с помощью коэффициента добротности (S20);
- выбор коммутирующей последовательности с минимальным коэффициентом добротности (S22);
- управление коммутирующими элементами преобразователя частоты с первым коммутирующим переходом выбранной коммутирующей последовательности как выбранным коммутирующим переходом так, что, по меньшей мере, одну фазу подключают к соответствующему коммутирующему переходу уровню напряжения; при этом коммутирующие последовательности генерируют следующим образом:
(a) из более короткой коммутирующей последовательности генерируют более длинную коммутирующую последовательность, причем к более короткой коммутирующей последовательности подключают (S14), по меньшей мере, один возможный коммутирующий переход и первую коммутирующую последовательность инициализируют (S10) с помощью предыдущего выбранного коммутирующего перехода;
(b) вычисляют выходные величины электрической машины для более длинной коммутирующей последовательности на основании коммутирующих переходов более длинной коммутирующей последовательности (S14);
(c) отклоняют более длинную коммутирующую последовательность, если вычисленные выходные величины лежат не внутри заданных границ и/или со временем удаляются от заданной границы (S16);
- итерационную генерацию следующих коммутирующих последовательностей из неотвергнутой коммутирующей последовательности в соответствии с этапами (а)-(с) (S12-S18).
2. Способ по п.1, причем коэффициент добротности основывается на ожидаемых потерях преобразователя частоты при коммутации или ожидаемой частоте коммутации преобразователя частоты для соответствующей коммутирующей последовательности.
3. Способ по п.1 или 2, причем коммутирующие последовательности в цепочке коммутирующих переходов содержат элементы прерывания, причем элемент прерывания определяет перерыв коммутации после коммутирующего перехода; причем перерыв коммутации определяют с помощью выходных величин; причем вычисление выходных величин основывается на математической модели вращающейся электрической машины или аппроксимации.
4. Способ по п.3, также включающий в себя: генерацию коммутирующей последовательности из коммутирующих переходов и элементов прерывания на основании обобщенного горизонта коммутации, который определяет, в какой очередности к коммутирующей последовательности присоединяют коммутирующие переходы и элементы прерывания.
5. Способ по одному из предыдущих пунктов, причем при вычислении выходных величин определяют, к какому моменту времени в будущем траектория выходной величины достигнет верхнего или нижнего заданного предела.
6. Способ по п.5, причем момент времени определяют аналитически, с применением метода оптимизации для вычисления нулевых значений, с помощью аппроксимации тригонометрической функции посредством рядов Тейлора и/или с помощью аппроксимации тригонометрической функции посредством кусочно-полиномиальных функций.
7. Способ по п.5 или 6, причем при определении момента времени учитывают сопротивление потока статора.
8. Способ по одному из предыдущих пунктов, причем вычисление траекторий выходных величин основывают на математической модели вращающейся машины и интерполяции, выходные величины интерполируют через временной интервал, который включает в себя заданное количество дискретных временных тактов, при этом в интервале с помощью математической модели вычисляют выходные величины для, по меньшей мере, трех временных моментов.
9. Способ по одному из предыдущих пунктов, также включающий в себя: вычисление коэффициента добротности коммутирующей последовательности длиной n во время итерации.
10. Способ по одному из предыдущих пунктов, также включающий в себя:
- вычисление нижнего предела коэффициента добротности, базирующегося на уже вычисленных коэффициентах добротности полных коммутирующих последовательностей;
- отклонение коммутирующих последовательностей, коэффициент добротности которых превышает нижний предел коэффициентов добротности.
11. Способ по п.10, также включающий в себя: вычисление коэффициента добротности с применением верхнего предела наибольшей ожидаемой длины коммутирующей последовательности.
12. Способ по одному из предыдущих пунктов, причем сначала вычисляют коэффициент добротности многообещающей коммутирующей последовательности, причем основана на, по меньшей мере, одном из следующего: одной оптимальной коммутирующей последовательности предыдущего цикла управления, одной оптимальной коммутирующей последовательности, которую вычисляют на предыдущем шаге оптимизации с более коротким горизонтом коммутации, чем текущий горизонт коммутации.
13. Способ по одному из предыдущих пунктов, причем определяют просматриваемую коммутирующую последовательность с наиболее высоким приоритетом, причем во время следующей итерации просматривают коммутирующую последовательность с наиболее высоким приоритетом.
14. Способ по п.13, причем приоритет назначают в соответствии с, по меньшей мере, одним из следующих правил:
- назначение приоритета для коммутирующих последовательностей, для которых существует более высокая вероятность того, что они ведут к более низкому коэффициенту добротности;
- назначение приоритета для коммутирующих последовательностей, для которых существует более высокая вероятность того, что они сохраняют выходные величины внутри заданных пределов и/или выходные величины со временем приближаются к заданному пределу;
- назначение приоритета для коммутирующих последовательностей, для которых на основании оценки ожидают, что они ведут к длинным перерывам коммутации без коммутирующих переходов;
- назначение приоритета для коммутирующих последовательностей на основании их коэффициентов добротности;
- назначение приоритета для коммутирующих последовательностей на основании их длины.
15. Способ по одному из предыдущих пунктов, также включающий в себя: завершение генерации коммутирующих последовательностей, когда сгенерированы все коммутирующие последовательности до заданной длины.
16. Способ по одному из предыдущих пунктов, также включающий в себя: завершение генерации коммутирующих последовательностей, когда достигнут верхний предел количества сгенерированных коммутирующих последовательностей или истекло доступное время вычислений.
17. Способ по одному из предыдущих пунктов, также включающий в себя: завершение генерации коммутирующих последовательностей, когда определена коммутирующая последовательность, коэффициент добротности которой превышает нижний предел коэффициентов добротности менее чем на определенный процент.
18. Управляющее устройство (10) для электронного преобразователя (2) частоты, выполненное с возможностью осуществления способа по одному из пп.1-17.
19. Система двигателя, включающая в себя: вращающуюся электрическую машину (1); электрический преобразователь (2) частоты с управляющим устройством (10) по п.18, предназначенным для питания вращающейся электрической машины (1) током.
20. Компьютерная программа, которая при выполнении на процессоре (16) управляет процессором для осуществления этапов способа по одному из пп.1-17.
21. Считываемый компьютером носитель данных, на котором сохранена компьютерная программа, которая при выполнении на процессоре (16) управляет процессором для осуществления этапов способа по одному из пп.1-17.
RU2011102359/07A 2010-01-22 2011-01-21 Способ управления вращающейся электрической машиной RU2547807C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10151370.3 2010-01-22
EP10151370A EP2348631B1 (de) 2010-01-22 2010-01-22 Steurung einer rotierenden elektrischen Maschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011102359A true RU2011102359A (ru) 2012-07-27
RU2547807C2 RU2547807C2 (ru) 2015-04-10

Family

ID=42342019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011102359/07A RU2547807C2 (ru) 2010-01-22 2011-01-21 Способ управления вращающейся электрической машиной

Country Status (10)

Country Link
US (1) US8836264B2 (ru)
EP (2) EP2528225B1 (ru)
JP (1) JP5805396B2 (ru)
KR (1) KR20110086520A (ru)
CN (1) CN102158174B (ru)
BR (1) BRPI1100750A2 (ru)
CA (1) CA2727469C (ru)
ES (1) ES2395509T3 (ru)
PL (1) PL2528225T3 (ru)
RU (1) RU2547807C2 (ru)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2621074A1 (en) * 2012-01-24 2013-07-31 ABB Research Ltd. Multicore implemented weight-function based predictive control of an electric converter
KR101584057B1 (ko) * 2012-07-06 2016-01-22 에이비비 테크놀로지 아게 모듈러 컨버터 제어
EP2725706A1 (en) * 2012-10-23 2014-04-30 ABB Technology AG Model predictive control with reference tracking
AT513776B1 (de) 2014-04-08 2015-09-15 Avl List Gmbh Verfahren und Regler zur modellprädiktiven Regelung eines mehrphasigen DC/DC-Wandlers
WO2017013125A1 (en) * 2015-07-21 2017-01-26 Abb Schweiz Ag Controlling a three-phase electrical converter
US10459472B2 (en) * 2015-12-07 2019-10-29 Hamilton Sundstrand Corporation Model predictive control optimization for power electronics
CN109565251B (zh) * 2016-07-01 2022-06-24 Abb瑞士股份有限公司 启动感应机器
US10574167B2 (en) * 2017-02-24 2020-02-25 Fuji Electric Co., Ltd. Load control system
GB2564871A (en) * 2017-07-25 2019-01-30 Quepal Ltd A method of operating a motor drive circuit
US10790746B2 (en) * 2017-08-04 2020-09-29 Dialog Semiconductor (Uk) Limited Power dissipation regulated buck architecture
CN110112976B (zh) * 2019-05-15 2020-07-07 华中科技大学 一种利用牛顿拉普逊法的永磁同步电机参数辨识方法
DE102019216239A1 (de) * 2019-10-22 2021-04-22 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Verfahren zur prädikativen Regelung eines technischen Prozesses
CN111585477B (zh) * 2020-06-04 2021-09-28 福州大学 基于电压矢量预选的双电机驱动系统预测转矩控制方法
DE112021006077T5 (de) 2020-11-20 2023-08-31 Mitsubishi Electric Corporation Energie-umwandlungseinrichtung
EP4020106A1 (en) * 2020-12-23 2022-06-29 ABB Schweiz AG Custom logic engineering of an industrial modular plant
CN113033005B (zh) * 2021-03-30 2023-01-24 广东工业大学 针对具有多资源协同约束的作业车间性能指标的求解方法
EP4080748A1 (en) * 2021-04-19 2022-10-26 ABB Schweiz AG Method for controlling an energy conversion system, energy conversion system, controller, computer program, and computer-readable medium

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0669305B2 (ja) * 1986-03-05 1994-08-31 サンケン電気株式会社 インバータによるモータ制御装置
SU1522354A2 (ru) * 1987-04-13 1989-11-15 Предприятие П/Я А-7677 Устройство дл управлени @ -фазным вентильным электродвигателем
JP2664275B2 (ja) * 1990-09-14 1997-10-15 株式会社日立製作所 電力変換装置
FR2749717B1 (fr) * 1996-06-06 1998-07-31 Alsthom Cge Alcatel Procede de controle commande d'une machine tournante, systeme d'asservissement pour mettre en oeuvre ledit procede, machine tournante pourvue d'un tel systeme
US6058031A (en) * 1997-10-23 2000-05-02 General Electric Company Five level high power motor drive converter and control system
US6031738A (en) * 1998-06-16 2000-02-29 Wisconsin Alumni Research Foundation DC bus voltage balancing and control in multilevel inverters
RU2149496C1 (ru) * 1998-09-14 2000-05-20 Вейтцель Олег Олегович Способ управления преобразователем
US6459596B1 (en) * 2000-08-18 2002-10-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method and apparatus for a Reduced parts-counts multilevel rectifier
JP3881301B2 (ja) * 2002-10-24 2007-02-14 三菱電機株式会社 車両用回転電機の制御法
US6842354B1 (en) * 2003-08-08 2005-01-11 Rockwell Automation Technologies, Inc. Capacitor charge balancing technique for a three-level PWM power converter
EP1698032A1 (de) * 2003-12-18 2006-09-06 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Verfahren zum betreiben einer umrichterschaltung einer waschmaschine oder eines wäschetrockners
US7128687B2 (en) * 2004-03-19 2006-10-31 Ford Global Technologies, Llc Electromechanically actuated valve control for an internal combustion engine
EP1670135B1 (de) * 2004-12-10 2009-04-08 Abb Research Ltd. Verfahren zum Betrieb einer rotierenden elektrischen Maschine
EP2034606B1 (de) * 2007-09-10 2015-03-11 ABB Research Ltd. Verfahren zum Betrieb einer rotierenden elektrischen Maschine
ES2371803T3 (es) * 2007-12-20 2012-01-10 Abb Research Ltd. Procedimiento de control del funcionamiento de una máquina eléctrica rotativa.
CN101521481B (zh) * 2009-04-07 2011-01-12 浙江大学 一种双馈异步风力发电系统不对称协调直接功率控制方法
EP2469692B1 (en) * 2010-12-24 2019-06-12 ABB Research Ltd. Method for controlling a converter

Also Published As

Publication number Publication date
EP2528225B1 (de) 2014-01-15
ES2395509T3 (es) 2013-02-13
EP2528225A1 (de) 2012-11-28
BRPI1100750A2 (pt) 2012-10-02
CN102158174A (zh) 2011-08-17
PL2528225T3 (pl) 2014-06-30
CA2727469C (en) 2018-01-02
JP5805396B2 (ja) 2015-11-04
CN102158174B (zh) 2015-11-25
RU2547807C2 (ru) 2015-04-10
JP2011152038A (ja) 2011-08-04
US20110181225A1 (en) 2011-07-28
EP2348631A1 (de) 2011-07-27
CA2727469A1 (en) 2011-07-22
EP2348631B1 (de) 2012-09-19
US8836264B2 (en) 2014-09-16
KR20110086520A (ko) 2011-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2011102359A (ru) Способ управления вращающейся электрической машиной
EP2930840B1 (en) Power conversion device
CN107612401A (zh) 对功率转换器中开关的控制
EP2891240A1 (en) Controlling a modular converter in two stages
JP6497385B2 (ja) リチウムイオン二次電池システム及びリチウム二次電池システムの運転方法
CN114039499A (zh) 换流器的换相控制方法、装置、电子设备及可读存储介质
JP2016029884A (ja) 直接形交流電力変換装置
EP4362309A1 (en) Method for boosting current compensation in auxiliary resonant commutated pole inverter (arcpi) with saturable inductor
CN103384138A (zh) 计算、控制组件温度的方法及驱动装置
JP2014030285A (ja) 電力変換装置及び該電力変換装置を備えた充電装置、電力変換装置のスイッチング制御方法
CN109245049B (zh) 一种交流励磁同步电机转子绕组过电流保护方法和装置
CN103593521A (zh) 全桥级联式多电平换流器的高效仿真建模方法
WO2024066511A1 (zh) 故障穿越方法及变换器
CN114024452B (zh) 换流器的换相控制方法、装置、换流器及可读存储介质
KR101520518B1 (ko) 회전 전기 기계의 작동 방법
CN104953814A (zh) 一种控制pfc电路的方法和装置
CN103378719A (zh) 逆变器电路的控制装置、逆变器和用于运行逆变器的方法
US10270250B2 (en) Insulation design apparatus of high voltage direct current transmission system
KR101422427B1 (ko) 전력 변환 장치
CN109669342A (zh) 变流器控制系统的收敛状态检测方法和装置、存储介质
CN113572369B (zh) 电力转换装置、电力转换方法和非暂态存储器装置
CN119766205B (zh) 大功率高重频脉冲恒流放电电路及脉冲激光电源
de Andrade et al. Power losses in photovoltaic inverter components due to reactive power injection
CN109274285B (zh) 一种混合型模块化多电平换流器的电容电压平衡方法
CN114160925B (zh) 电流阻断方法及装置、焊接系统与焊机

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160122