[发明专利]用于控制旋转机的装置

说明书

公开了一种用于控制旋转机的装置。在控制装置中，目标谐波电流获取器根据流过旋转机的定子的至少一个相绕组的相电流，获得在该旋转机中流动的目标谐波电流分量。该目标谐波电流分量与相电流的基础电流分量相关联。感应单元在开关单元所使用的功率转换器的输出电压向量的幅度和相位中的至少一个上叠加以与该目标谐波电流分量的角速度相同的角速度变化的波动信号。这在该至少一个相绕组中感应抵消谐波电流分量。该抵消谐波电流分量抵消了该目标谐波电流分量。

技术领域

本公开涉及用于控制与具有开关元件的功率转换器电连接的旋转机的装置。

背景技术

存在用于控制开关元件的接通-断开开关操作以控制谐波电流分量的多种方法，其中之一被公开在日本专利公开第3852289号中。所公开方法将由所需扭矩值和这样的谐波电流分量所确定的命令电流值与具有基于正弦命令电压的幅度所预定的幅度的载波信号相比较。随后，所公开方法基于比较的结果执行脉宽调制(PWM)控制。PWM控制循环地产生用于驱动每个开关元件的驱动脉冲信号，同时基于比较的结果对每个开关循环调节驱动脉冲信号的占空比。

发明内容

已知另一个方法用于控制逆变器的开关元件的接通-断开开关操作。此方法对每个开关元件使用接通-断开开关模式，即接通-断开脉冲模式。具体地，控制装置包括存储器，其中多个接通-断开开关模式中的每个对逆变器的输出电压向量的相应幅度值而被预定；每个接通-断开开关模式与电动机的电旋转角的对应值相关联。

具体地，控制装置在一阶旋转坐标系中确定逆变器的输出电压向量的相位，该坐标系被定义为以与在三相固定坐标系中流入电动机的电流的基础分量的波动角速度相等的角速度旋转的坐标系。输出电压向量的相位用作操控，用于将电动机的受控变量(比如扭矩)反馈控制为目标值。控制装置对于每个开关元件，选择与输出电压向量的幅度值相匹配的接通-断开开关模式之一。接着，控制装置将用于每个开关元件的所选择接通-断开开关模式相对于电动机的电旋转角的当前值位移输出电压向量的所确定相位。根据位移的换接通-断开开关模式的响应一个，控制装置替代地接通和断开每个开关元件。

不幸地，没有特定的方法用于在使用这样的接通-断开开关模式时消除包括在相电流内的谐波电流分量。电动机的用户因此期望在使用这样的接通-断开开关模式时消除包括在相电流内的谐波电流分量的一个或更多的具体方法。

考虑到上述情况，本公开的一个方面设法提供装置用于控制旋转机的装置，这些装置能够满足用于对电动机这样的期望。

具体地，本公开的替代方面旨在提供这样的装置，其中每个装置能够在对功率转换器的开关元件使用接通-断开开关模式时降低流入旋转机的谐波电流分量。

根据本公开的示例性方面，提供了一种装置，用于反馈控制旋转机的控制变量以由此使用由功率转换器获得的功率相对于定子旋转转子。该装置包括配置为在旋转坐标系下设定功率转换器的输出电压向量的相位的相位设定器。输出电压向量的相位用作用于将旋转机的受控变量反馈控制到目标值的第一操控变量。相位设定器还被配置为输出包括输出电压的相位以及转子的电旋转角的相位信息。旋转坐标系随着旋转机的转子旋转而旋转。该装置包括配置为在旋转坐标系下设定功率转换器的输出电压向量的幅度的幅度设定器。输出电压向量的幅度用作第二操控变量，用于将旋转机的受控变量反馈控制到目标值。该装置包括配置为在其中储存功率转换器的开关元件的接通-断开开关模式的存储器。根据输出电压向量的幅度，对幅度参数相应预定值提供接通-断开开关模式。该装置包括开关单元，被配置为

(1)选择对应于幅度参数的特定值的接通-断开开关模式之一

(2)根据从相位设定器输出的相位信息的变化，从所选择的一个接通-断开开关模式提取接通或断开指令

(3)根据提取的接通或断开指令接通或断开开关元件。