用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的速度反轉(zhuǎn)控制的方法和裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的速度反轉(zhuǎn)控制的方法和裝置。本發(fā)明提出了用于與輸出濾波器(16)和變壓器(18)一起使用的驅(qū)動(dòng)器(10)的速度反轉(zhuǎn)控制的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置和方法，其中使用高的或最大驅(qū)動(dòng)電流命令來(lái)促進(jìn)速度反轉(zhuǎn)期間在這個(gè)系統(tǒng)中存在的再生能量的耗散，其中在快速轉(zhuǎn)變通過(guò)零速度時(shí)利用開(kāi)環(huán)控制來(lái)使所驅(qū)動(dòng)的電機(jī)(6)的旋轉(zhuǎn)方向反轉(zhuǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的速度反轉(zhuǎn)控制的方法和裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本公開(kāi)內(nèi)容設(shè)及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的技術(shù)領(lǐng)域，并且具體地設(shè)及用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的速度 反轉(zhuǎn)控制的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 無(wú)傳感器電機(jī)驅(qū)動(dòng)器用于各種應(yīng)用，特別是W下應(yīng)用：直接在電機(jī)負(fù)載處設(shè)置位 置傳感器和/或速度傳感器是困難的或不切實(shí)際的。例如，電潛累化SP)和螺桿累(PCP)用于 油累和使用長(zhǎng)線纜將電機(jī)驅(qū)動(dòng)器裝置連接至所驅(qū)動(dòng)的累電機(jī)的其它應(yīng)用。在某些應(yīng)用中， 升壓變壓器可W用于提升電機(jī)驅(qū)動(dòng)器輸出電壓，從而使能夠使用低壓驅(qū)動(dòng)來(lái)向中壓感應(yīng)電 機(jī)供電，和/或使能夠減少I(mǎi) 2R損耗并且有利于將較小直徑的線纜屯、線用于在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與 所驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間的長(zhǎng)線纜路徑。某些應(yīng)用還采用正弦波濾波器如LC濾波器或其它輸出濾波 器，W便抑制與脈沖寬度調(diào)制(PWM)的可變頻率驅(qū)動(dòng)相關(guān)聯(lián)的反射波電壓尖峰。然而，在某 些情形下，運(yùn)樣的累電機(jī)可能會(huì)W不可控的方式旋轉(zhuǎn)，通常由于流體的回流而在與正常累 送方向相反的方向上旋轉(zhuǎn)。例如，累電機(jī)可能會(huì)由于某些原因而停止，同時(shí)一定量的流體處 于油井內(nèi)的累的上方，則先前累送的流體的壓力使電機(jī)在相反的方向上旋轉(zhuǎn)。在運(yùn)些情況 下，期望W有效且迅速的方式來(lái)在正方向上重新啟動(dòng)電機(jī)，W便通過(guò)限制向下漏回井中的 流體量來(lái)保存已經(jīng)完成的累送操作。然而，往往難W恢復(fù)對(duì)W不可控方式旋轉(zhuǎn)的電機(jī)的受 控制操作，并且由于在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與累電機(jī)之間的中間變壓器而使W低速通過(guò)零的反轉(zhuǎn)較 困難。因此，需要用于速度反轉(zhuǎn)控制的改進(jìn)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置和技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 現(xiàn)在概述本公開(kāi)內(nèi)容的各個(gè)方面W促進(jìn)對(duì)本公開(kāi)內(nèi)容的基本理解，其中運(yùn)個(gè)概述 不是本公開(kāi)內(nèi)容的詳盡綜述，并且其既不意在識(shí)別本公開(kāi)內(nèi)容的某些元件，也不意在描繪 本公開(kāi)內(nèi)容的范圍。相反，運(yùn)個(gè)概述的主要目的在于:在下文呈現(xiàn)更詳細(xì)的描述之前W簡(jiǎn)化 的形式呈現(xiàn)本公開(kāi)內(nèi)容的各種概念。本公開(kāi)內(nèi)容提供了用于使用輸出濾波器和變換器來(lái)驅(qū) 動(dòng)電機(jī)負(fù)載的電力變換系統(tǒng)的速度反轉(zhuǎn)控制的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)和控 制裝置，其中使用高的或最大驅(qū)動(dòng)電流命令來(lái)促進(jìn)速度反轉(zhuǎn)期間在運(yùn)個(gè)系統(tǒng)中存在的再生 能量的耗散，其中在快速轉(zhuǎn)變通過(guò)零速度時(shí)利用開(kāi)環(huán)速率控制來(lái)使所驅(qū)動(dòng)的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方 向反轉(zhuǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0004] W下描述和附圖詳細(xì)地闡述本公開(kāi)內(nèi)容的某些說(shuō)明性實(shí)施例，指示可W實(shí)現(xiàn)本公 開(kāi)內(nèi)容的各種原理的若干示例性方式。然而，所示出的示例并非對(duì)本公開(kāi)內(nèi)容的許多可能 實(shí)施例的窮舉。將在結(jié)合附圖考慮的W下詳細(xì)描述中闡述本公開(kāi)內(nèi)容的其它目的、優(yōu)點(diǎn)和 新穎特征，在附圖中：
[0005] 圖1是不意圖；
[0006] 圖2是示意圖；
[0007] 圖3是流程圖；
[000引圖4是示意圖；
[0009] 圖5是邏輯圖；
[0010] 圖6是曲線圖；
[0011] 圖7是示意圖；
[0012] 圖8A和圖8B示出了流程圖；
[0013]圖9是邏輯圖；W及
[0014] 圖10是曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 在下文示出并描述了各種實(shí)施例，其中本公開(kāi)內(nèi)容不限于所示出和所描述的特定 示例。W下公開(kāi)內(nèi)容的全部?jī)?nèi)容均在此通過(guò)引用合并至本文中：由Iiu等人于2013年1月16 日提交的、標(biāo)題為"METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING POWER CONVERTER WITH INV邸TER OUTPUT FILTER"的第13/742，405號(hào)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)；由I iu等人于2013年4月23日 提交的、標(biāo)題為 "POSITION SENSORLESS OPEN LOOP CONTROL FOR MOTOR DRIVES WITH OUTPUT FILTER AND TRANSFORMS護(hù)的第13/868,216號(hào)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)；由Iiu等人于2013年6 月 29 日提交的、標(biāo)題為 "MET冊(cè)D AND APPARATUS FOR STABILITY CONTROL OF OPEN LOOP MOTOR DRIVE 0陽(yáng)RATION"的第13/931,839號(hào)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)；由Nond址I等人于2014年2月28 日提交的、標(biāo)題為"APPARATUS FOR STABILITY CONTROL OF OPEN LOOP MOTOR DRIVE 0陽(yáng)RATION"的第14/193,329號(hào)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)；由Iiu等人于2013年I月16日提交的、標(biāo)題為 "MET冊(cè)D AND APPARATUS FOR CONTROLLING POW邸 CONVERTER WITH INVERTER 抓TPUT FILTE護(hù)的第13/742,405號(hào)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)；W及由Nondahl等人于2014年12月10日提交的、 標(biāo)題為'叮RANSITI0N SCHEME FOR POS口ION SENSORLESS CONTROL OF AC MOTOR DRIVES" 的第14/565,781號(hào)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)。
[0016] 首先參照?qǐng)D1至圖3,圖1和圖2示出了電力變換系統(tǒng)2,該電力變換系統(tǒng)2包括采用 無(wú)傳感器電機(jī)速度控制的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器實(shí)施例10,該電機(jī)驅(qū)動(dòng)器實(shí)施例10具有供與輸出濾波 器16和變壓器18-起使用的反轉(zhuǎn)控制部件100, W通過(guò)對(duì)從AC輸出源4接收的電力進(jìn)行變換 來(lái)經(jīng)由線纜8驅(qū)動(dòng)電機(jī)負(fù)載6。圖3示出了用于與輸出濾波器和變壓器一起使用的電機(jī)驅(qū)動(dòng) 器的速度反轉(zhuǎn)控制的過(guò)程實(shí)施例120。
[0017] 圖1和圖2的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器10包括整流器12,該整流器12從AC源4接收多相輸入電力 并且向包括電容C的中間DC鏈接電路13提供DC輸出電力?？蒞使用任何合適形式的整流器 12,包括但不限于:無(wú)源整流器(如一個(gè)或更多個(gè)整流二極管）；或者在AC輸入源的基頻下或 在AC輸入源的基頻附近操作的開(kāi)關(guān)整流器(基本前端或FFE)或在較高且可能可變的開(kāi)關(guān)頻 率下操作的開(kāi)關(guān)整流器如執(zhí)行諸如功率因素校正等附加功能的有源前端(AFE)整流器。
[0018] DC鏈接電路13向開(kāi)關(guān)逆變器14提供DC輸入電壓，在運(yùn)種情況下，開(kāi)關(guān)逆變器14包 括根據(jù)來(lái)自控制器20的逆變器開(kāi)關(guān)控制信號(hào)22進(jìn)行操作的開(kāi)關(guān)裝置51、52、53、54、55和56 W對(duì)DC電力進(jìn)行變換，從而提供AC輸出電流IA、IB和ICW用于(如通過(guò)中間輸出或者正弦波 濾波器16和/或變壓器18)直接或間接驅(qū)動(dòng)電機(jī)負(fù)載6。盡管所示的逆變器14提供=相二電 平輸出，但在本公開(kāi)內(nèi)容的范圍內(nèi)也可W是其它單相或多相或多電平輸出實(shí)現(xiàn)?？蒞使用 任何合適的逆變器開(kāi)關(guān)裝置Sl至S6,包括但不限于:絕緣柵雙極晶體管（IGBT)、可控娃整流 器(SCR)、柵極可關(guān)斷晶閩管(GTO)、集成口極換向晶閩管(IGCT)等。此外，在所示的示例中， 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器10包括向控制器20提供逆變器輸出電流反饋信號(hào)或值28(ia、ib和ic)的電流傳 感器27,控制器20提供用于操作逆變器開(kāi)關(guān)Sl至S6的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)22。此外，如圖1進(jìn)一步 所示，某些實(shí)現(xiàn)可W包括反饋電路，W提供在輸出濾波器16的輸出端處測(cè)量的表示相電壓 Va、Vb和Vc的一個(gè)或更多個(gè)電壓反饋信號(hào)37曰。
[0019] 所示的輸出濾波器16是S相LC濾波器，然而也可W使用具有W任何合適的配置例 如=角形接法或Y接法連接的一個(gè)或更多個(gè)串聯(lián)元件W及其它濾波器元件(如濾波電容器 CF)的其它輸出濾波器拓?fù)淙鏛CL濾波器、CLC濾波器等。圖1的示例還包括位于濾波器16與 電機(jī)線纜8之間的變壓器18。所示變壓器18具有W=相=角形接法連接的初級(jí)和WY接法連 接的次級(jí)，然而也可W使用任何合適的變壓器初級(jí)和/或次級(jí)繞組配置或拓?fù)?。此外，在?些實(shí)施例中，變壓器18可W是升壓變壓器。例如，升壓變壓器18可W有利于使用低壓驅(qū)動(dòng)器 10來(lái)向中壓或高壓電機(jī)6供電，或者允許使用中壓驅(qū)動(dòng)器10來(lái)向高壓電機(jī)6供電。此外或W 組合的方式，升壓變壓器18有助于使能夠降低由線纜8承載的電流電平，從而有利于在線纜 8中使用較小直徑的線纜屯、線。此外，線纜8可W是任何合適結(jié)構(gòu)，W用于將電機(jī)驅(qū)動(dòng)器輸出 端、正弦波濾波器16和/或變壓器18與電機(jī)6的引線進(jìn)行對(duì)接。
[0020] 控制器20及其元件和部件可W包括合適的邏輯電路或基于處理器的電路，并且控 制器20還可W包括信號(hào)電平放大和/或驅(qū)動(dòng)器電路38(圖2) W基于來(lái)自電壓命令生成器23 的電壓命令來(lái)提供足W選擇性地致動(dòng)開(kāi)關(guān)裝置Sl至S6的合適的驅(qū)動(dòng)電壓和/或電流電平， 其中電壓命令生成器23使用如來(lái)自位置計(jì)算器部件25的信號(hào)或值25a的換向位置信息。例 如，控制器20可W包括比較器、載波生成器或數(shù)字邏輯/處理器元件W及信號(hào)驅(qū)動(dòng)器等（未 示出）。在一個(gè)實(shí)施例中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器20包括具有關(guān)聯(lián)電子存儲(chǔ)器(未示出）的至少一個(gè) 處理器103,其中處理器103被配置成或者W其它方式編程為或可操作成實(shí)現(xiàn)電壓命令生成 器部件23,用于提供脈沖寬度調(diào)制(PWM)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)22W使逆變器14在正常模式下操作 和在下文進(jìn)一步描述的反轉(zhuǎn)控制模式下操作。另外，在一個(gè)實(shí)施例中，處理器103實(shí)現(xiàn)位置 計(jì)算器部件25和反轉(zhuǎn)控制部件100,其中處理器在關(guān)聯(lián)的電子存儲(chǔ)器中實(shí)現(xiàn)和/或存儲(chǔ)一個(gè) 或更多個(gè)預(yù)定跳變頻率值101和102。
[0021] 在操作中，控制器20根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)命令值來(lái)生成脈沖寬度調(diào)制(PWM)逆變器 開(kāi)關(guān)控制信號(hào)22W便驅(qū)動(dòng)電機(jī)負(fù)載6并且可W實(shí)現(xiàn)開(kāi)環(huán)、閉環(huán)或W其它方式調(diào)節(jié)的控制策 略W根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)期望的操作參數(shù)來(lái)操作電機(jī)負(fù)載6,其中一個(gè)或更多個(gè)命令值可W 是使用任何合適的控制算法計(jì)算或W其它方式得到的，一個(gè)或更多個(gè)期望的操作參數(shù)如是 如圖1所示的可W被提供為輸入設(shè)定點(diǎn)信號(hào)或值21的正常模式目標(biāo)電機(jī)速度或頻率 ? *target或由反轉(zhuǎn)控制部件100提供的反轉(zhuǎn)控制頻率《 *rev。
[0022] 可W例如使用下文所描述的裝置和技術(shù)W任何合適的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)環(huán)控制操作 和閉環(huán)控制操作。例如在W下美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中描述了其它合適的無(wú)傳感器開(kāi)環(huán)控制技術(shù)和 閉環(huán)控制技術(shù)：由Nond址1等人于2014年12月10日提交的、標(biāo)題為"TRANSITION SC肥ME FOR POSmON 沈NS0RLESS CONTROL OF AC MOTOR DRIVES"的第 14/565,781 號(hào)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)； W及由Iiu等人于2013年4月23日提交的、標(biāo)題為"POSITION SENSORLESS OPEN LOOP CONTROL FOR MOTOR DRIVES mH OUTPUT FILTER AND TRANSFORME護(hù)的第 13/868,216號(hào) 美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)，所述兩個(gè)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)通過(guò)引用合并在本文中。此外，控制器20可W根據(jù)任 何合適的脈沖寬度調(diào)制技術(shù)來(lái)提供開(kāi)關(guān)控制信號(hào)22,所述任何合適的脈沖寬度調(diào)制技術(shù)包 括但不限于空間矢量調(diào)制（SVM)、基于載波的脈沖寬度調(diào)制、選擇性諧波消除（S皿)等。另 夕h控制器20實(shí)現(xiàn)如下文詳細(xì)描述的各種計(jì)算功能，并且控制器20可W包括合適的模數(shù)轉(zhuǎn) 換器部件和數(shù)模轉(zhuǎn)換器部件W及單獨(dú)的基于處理器的電路或其它可編程邏輯電路，或者與 模擬電路結(jié)合的基于處理器的電路或其它可編程邏輯電路，W對(duì)下文所描述的信號(hào)或值執(zhí) 行各種操作。此外，控制器20的某些實(shí)施例可W包括處理元件W及用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī) 可執(zhí)行程序指令的電子存儲(chǔ)器，通過(guò)該計(jì)算機(jī)可執(zhí)行程序指令，控制器20除了可W實(shí)現(xiàn)電 機(jī)控制功能之外還可W實(shí)現(xiàn)下文所描述的各種反轉(zhuǎn)控制方法和功能。
[0023] 此外，參照?qǐng)D3至圖6,在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)存儲(chǔ)在控制器存儲(chǔ)器中的計(jì)算機(jī)可執(zhí) 行指令來(lái)對(duì)處理器103進(jìn)行編程W實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)控制部件或?qū)ο?00(圖1)，其中使用逆變器開(kāi) 關(guān)控制信號(hào)22來(lái)使電機(jī)6的旋轉(zhuǎn)從第一方向反轉(zhuǎn)至相反的第二方向。在圖3的過(guò)程120中示 出反轉(zhuǎn)操作并且可W從電機(jī)6的任一旋轉(zhuǎn)方向開(kāi)始啟動(dòng)該反轉(zhuǎn)操作?？蒞如經(jīng)由提供至控 制器20的用戶(hù)接口命令來(lái)手動(dòng)啟動(dòng)反轉(zhuǎn)過(guò)程120,或者可W基于一個(gè)或更多個(gè)觸發(fā)條件來(lái) 自動(dòng)啟動(dòng)反轉(zhuǎn)過(guò)程120。例如，控制器20可W被編程為或者W其它方式配置成在啟動(dòng)操作時(shí) 或在對(duì)操作進(jìn)行控制暫時(shí)丟失之后檢測(cè)電機(jī)6的反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)。在井累送應(yīng)用中，例如，可能會(huì) 發(fā)生電機(jī)控制丟失和/或暫時(shí)關(guān)閉，其中大量流體處于累上方，導(dǎo)致流體向下回流而引起累 電機(jī)6在與正常累送方向相反的方向上的反向旋轉(zhuǎn)。作為響應(yīng)，控制器20可W啟動(dòng)反轉(zhuǎn)控制 部件100的操作。此外，可W例如通過(guò)所示的電機(jī)中的位置計(jì)算器25的W下操作W任何合適 的方式來(lái)檢測(cè)運(yùn)樣的條件:至少部分地根據(jù)所測(cè)量或所計(jì)算的電壓Va、Vb、V。和/或根據(jù)針對(duì) 生成脈沖寬度調(diào)制控制信號(hào)或值22而計(jì)算的命令電壓信號(hào)或值來(lái)確定操作電機(jī)頻率 毎_? 43a和關(guān)聯(lián)的旋轉(zhuǎn)方向。
[0024] 在一種實(shí)施例中，控制器20經(jīng)由處理器103來(lái)實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)控制部件100,該處理器103 根據(jù)圖3所示的過(guò)程120來(lái)執(zhí)行存儲(chǔ)在控制器存儲(chǔ)器中的指令，包括：當(dāng)電機(jī)6在第一方向上 旋轉(zhuǎn)時(shí)至少部分地根據(jù)高驅(qū)動(dòng)電流電平或最大驅(qū)動(dòng)電流電平來(lái)生成PWM逆變器開(kāi)關(guān)控制信 號(hào)22W驅(qū)動(dòng)電機(jī)6,從而促進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器10中的再生能量的耗散；W及在使電機(jī)速度轉(zhuǎn)變通 過(guò)零時(shí)，根據(jù)高的驅(qū)動(dòng)電流電平或最大驅(qū)動(dòng)電流電平i*MAX、使用開(kāi)環(huán)速率控制來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī) 6, W使電機(jī)6的旋轉(zhuǎn)從第一方向反轉(zhuǎn)至第二方向。在運(yùn)方面，在反轉(zhuǎn)控制過(guò)程120期間，控制 器20使用任何合適的升高的驅(qū)動(dòng)電流電平作為電流控制命令信號(hào)或值i*，在某些實(shí)施例 中，該電流控制命令信號(hào)或值i*是逆變器14的最大容許電流。在其它實(shí)施例中，可W使用不 同的高的值或升高的值，該值大于當(dāng)前計(jì)算的電流控制命令值，但不必是逆變器14的最大 容量。
[0025] 在某些實(shí)施例中，貫穿圖3的過(guò)程120使用運(yùn)個(gè)高的驅(qū)動(dòng)電流電平或最大驅(qū)動(dòng)電流 電平（如i*MAx)，并且控制器20還可W在過(guò)程120期間選擇性地采用開(kāi)環(huán)速率控制和閉環(huán)速 率控制，其中在轉(zhuǎn)變通過(guò)零電機(jī)頻率期間，特別是在由如下面進(jìn)一步描述的第一跳變頻率 1〇1(? J-)和第二跳變頻率1〇2( CO J+)定義的容差帶內(nèi)，使用開(kāi)環(huán)控制。此外，反轉(zhuǎn)控制部件 100有利地提供用于在通過(guò)跳變頻率101與跳變頻率102之間的零頻率時(shí)快速地轉(zhuǎn)變電機(jī)頻 率反轉(zhuǎn)命令信號(hào)或值《 *rev的選擇性斜坡率控制。W此方式，反轉(zhuǎn)控制過(guò)程120有利地采用 高的電流或最大電流來(lái)促進(jìn)在速度反轉(zhuǎn)期間在電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)10中所存在的再生能量的耗 散，并且還通過(guò)W下方式來(lái)適應(yīng)輸出變壓器18的存在:在零頻率轉(zhuǎn)變時(shí)，結(jié)合開(kāi)環(huán)控制W較 快的斜坡率快速地轉(zhuǎn)變通過(guò)零電機(jī)頻率，W便減輕由于飽和效應(yīng)而引起的控制丟失和由變 壓器18 W在跳變頻率101與跳變頻率102之間的低速度進(jìn)行DC傳遞的丟失。
[0026] 在圖3中，反轉(zhuǎn)過(guò)程120Wm開(kāi)始:在121處，將反轉(zhuǎn)標(biāo)志RevFlag(如圖巧P圖2中的 108)設(shè)置成第一邏輯值(如所示實(shí)施例中的"r) W將控制器20置于反轉(zhuǎn)控制模式下，并且 控制器20估計(jì)逆轉(zhuǎn)頻率COBS或W其它方式設(shè)置有逆轉(zhuǎn)頻率CO BSo在一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)中，在 m處，控制器20至少部分地根據(jù)在逆變器14的輸出端處測(cè)量的電壓Va、Vb、Vc和在輸出濾波 器16的輸出端處測(cè)量的電壓Va、Vb、Vc來(lái)確定逆轉(zhuǎn)頻率COBS。在其它非限制性實(shí)施例中，在m 處，控制器20至少部分地根據(jù)在生成逆變器開(kāi)關(guān)控制信號(hào)22中經(jīng)由控制器20的電壓命令生 成器23計(jì)算或W其它方式確定的命令電壓信號(hào)或值v*a、v*b、v*c來(lái)確定逆轉(zhuǎn)頻率OBS。
[0027] 圖4示出了圖1和圖2的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器實(shí)施例中的標(biāo)志邏輯實(shí)施例，其中，反轉(zhuǎn)控制部 件100從位置計(jì)算器25接收電機(jī)頻率估計(jì)值句并且向標(biāo)志邏輯部件110提供反轉(zhuǎn)標(biāo)志 108。邏輯110進(jìn)一步從電壓命令生成器23(圖2)的滯后比較器部件48接收Flag'信號(hào)或值 49 '，該Flag '信號(hào)或值49 '是根據(jù)基于外部目標(biāo)頻率信號(hào)或值CO *target(上述圖1和圖2中的 21)的比率限制目標(biāo)頻率信號(hào)或值O *r的絕對(duì)值而確定的。邏輯部件110提供在設(shè)置位置計(jì) 算器25中的各種條件中使用的FLAG信號(hào)或值49, W影響如下面進(jìn)一步描述的由電壓命令生 成器23進(jìn)行的控制信號(hào)生成。具體地，F(xiàn)LAG信號(hào)或值49具有針對(duì)開(kāi)環(huán)控制提供的第一條件 (如所示實(shí)施例中的"0") W及針對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器10的基于EMF閉環(huán)控制操作提供的第二狀態(tài) rn。
[0028] 圖5提供了示出控制器20的第一實(shí)施例中的圖4的標(biāo)志邏輯部件110的操作的邏輯 圖130,其在過(guò)程120所示的反轉(zhuǎn)控制操作期間提供開(kāi)環(huán)控制。此外，如圖5的邏輯圖130中進(jìn) 一步看到的，正常操作(RevFlag = O)下的控制器20選擇性地實(shí)現(xiàn)用于低速度的開(kāi)環(huán)控制和 用于高速度的基于EMF的閉環(huán)控制，該高速度高于由Flag'信號(hào)或值49'設(shè)置的預(yù)定闊值頻 率《TH。在其它實(shí)施例(如下面的圖8A至圖10)中，F(xiàn)LAG信號(hào)或值49通常與Flag'信號(hào)或值49' 相稱(chēng)，W有助于也在反轉(zhuǎn)控制操作期間選擇性地使用閉環(huán)控制和開(kāi)環(huán)控制。
[0029] 圖6提供了根據(jù)圖3的過(guò)程120的隨著時(shí)間函數(shù)的用于速度反轉(zhuǎn)控制的曲線圖140、 曲線圖142和曲線圖144,其中曲線圖140示出了反轉(zhuǎn)控制頻率曲線104,曲線圖142圖示了反 轉(zhuǎn)標(biāo)志RevFlag 108W及曲線圖144示出了電流控制曲線106(i*)。在圖6中的TO處開(kāi)始，電 機(jī)6正在W逆轉(zhuǎn)頻率COBS進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，在該時(shí)刻處控制器20檢測(cè)運(yùn)個(gè)操作且在TO與Tl之間啟動(dòng) 反轉(zhuǎn)過(guò)程(設(shè)置RevFlag=I)并且在Tl處將電流命令參照信號(hào)或值i*設(shè)置成高的或最大驅(qū) 動(dòng)電流命令信號(hào)或值i*MAx(圖3中的122)。
[0030] 在圖3中的122處繼續(xù)，當(dāng)電機(jī)6W逆轉(zhuǎn)頻率COBS在第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，控制器20將 由電壓命令生成器23使用的電流命令參考信號(hào)或值i*設(shè)置成高的或最大驅(qū)動(dòng)電流命令信 號(hào)或值(如設(shè)置成在圖6的曲線圖144中所看到的i*MAx 106)，并且繼續(xù)利用電壓命令生成器 23W升高的電流生成用于操作逆變器14的PWM控制信號(hào)或值22,其中電壓命令生成器23根 據(jù)由反轉(zhuǎn)控制部件100設(shè)置成逆轉(zhuǎn)頻率值《 BS的電機(jī)頻率反轉(zhuǎn)命令信號(hào)或值《 *rev 104進(jìn)行 操作。
[0031]在圖3中的123處，控制器2〇W第一斜坡率(如在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器10的正常操作下使用 的正常斜坡率等)將電機(jī)頻率反轉(zhuǎn)命令信號(hào)或值《 *rev從逆轉(zhuǎn)頻率《 BS朝向零斜升或轉(zhuǎn)變的 同時(shí)至少部分地根據(jù)高的或最大驅(qū)動(dòng)電流命令信號(hào)或值i*MAxW及至少部分地根據(jù)電機(jī)頻 率反轉(zhuǎn)命令信號(hào)或值《*rev來(lái)生成逆變器開(kāi)關(guān)控制信號(hào)或值22。運(yùn)個(gè)操作如圖6的曲線圖 140中的104-1所示地繼續(xù)。
[003^ 在圖3中的124處，控制器20確定所感測(cè)或所估計(jì)的電機(jī)頻率璋護(hù)Ba是否達(dá)到 第一預(yù)定跳變頻率，在運(yùn)種情況下，預(yù)定負(fù)跳變頻率信號(hào)或值Uj-IOl與電機(jī)負(fù)載6的當(dāng)前 (負(fù))旋轉(zhuǎn)方向?qū)?yīng)。運(yùn)在圖6的曲線圖140中的104-2處可W看出，其中控制器20繼續(xù)朝向零 的頻率斜升直到電機(jī)頻率礙_備4如達(dá)到Uj-IOl為止(圖3中的124為是）。
[0033] 在圖3中的125和126處，響應(yīng)于電機(jī)頻率達(dá)到負(fù)跳變頻率《 J-(在圖6中的 T2處），控制器20在125處W第二斜坡率將電機(jī)頻率反轉(zhuǎn)命令信號(hào)或值CO *rev從第一方向上 的《 J-快速轉(zhuǎn)變至在相反的第二方向上的第二預(yù)定跳變頻率《 J+(圖1中的102)，同時(shí)至少 部分地根據(jù)高的或最大驅(qū)動(dòng)電流命令信號(hào)或值i*MAxW及至少部分地根據(jù)電機(jī)頻率反轉(zhuǎn)命 令信號(hào)或值《*rev在126處使用開(kāi)環(huán)控制來(lái)生成脈沖寬度調(diào)制控制信號(hào)或值22。在運(yùn)一點(diǎn) 上，用于在圖6的T2(曲線段104-3)處轉(zhuǎn)變通過(guò)零頻率的第二斜坡率優(yōu)選地比第一斜坡率快 很多，W便快速移動(dòng)通過(guò)和穿過(guò)由于變壓器飽和效應(yīng)和變壓器18無(wú)法通過(guò)DC而引起的限制 可控性的區(qū)域。
[0034] 第一跳變頻率101和第二跳變頻率102可W被設(shè)置成通常相對(duì)較小的任何合適的 值，并且在一個(gè)實(shí)施例中被存儲(chǔ)在與控制器20相關(guān)聯(lián)的電子存儲(chǔ)器中。在一個(gè)非限制示例 中，用于跳變頻率的值為從約IHz至約甜Z，并且在所有可能的實(shí)施例中，運(yùn)些值可W但不必 彼此相同。例如，在圖6的示例中，第一跳變頻率CO J-IOl為約2Hz至3Hz，而第二跳變頻率CO J + 102為約3Hz至5Hz，然而本公開(kāi)內(nèi)容不限于運(yùn)些特定示例，在各種實(shí)施例中可W使用其它 值。在運(yùn)一點(diǎn)上，有利地，用于跳變頻率101和跳變頻率102的值可W被設(shè)置成處于關(guān)于輸出 變壓器18(圖1和圖2)的操作的飽和敏感范圍之外，并且與在轉(zhuǎn)變通過(guò)跳變頻率之間的零時(shí) 由反轉(zhuǎn)控制部件100實(shí)現(xiàn)的快速斜升相結(jié)合有利地促進(jìn)執(zhí)行受控的電機(jī)操作，而不管變壓 器18在運(yùn)樣的低頻處的限制如何。在運(yùn)一點(diǎn)上，由控制器20進(jìn)行的快速斜升動(dòng)作與預(yù)設(shè)第 一跳變頻率值101和第二跳變頻率值102相結(jié)合的提供提供了控制窗:通過(guò)該控制窗，使用 高的和升高的電流設(shè)置和開(kāi)環(huán)控制使操作通過(guò)，W便減輕或避免在轉(zhuǎn)變通過(guò)零頻率W使電 機(jī)6反轉(zhuǎn)期間的控制丟失。
[0035] 在圖3中的127處，控制器20確定實(shí)際估計(jì)或測(cè)量的電機(jī)頻率(如心EW)是否已 經(jīng)達(dá)到在相反的第二方向上的第二跳變頻率COJ+102,并且在運(yùn)個(gè)條件滿(mǎn)足時(shí)（127為是）， 控制器在128處完成速度反轉(zhuǎn)控制操作120,將RevFlag設(shè)置成0。運(yùn)在圖6的T3處示出，其中 控制器20通過(guò)W下方式來(lái)響應(yīng)外部提供的目標(biāo)操作頻率CO *target 21 :至少部分地根據(jù)目標(biāo) 驅(qū)動(dòng)電流命令信號(hào)或值i*和目標(biāo)電機(jī)頻率命令信號(hào)或值《 *target生成用于操作逆變器14的 PWM控制信號(hào)或值22。如圖6所示，例如，隨著控制器20相應(yīng)地響應(yīng)W及選擇性調(diào)整用于電機(jī) 驅(qū)動(dòng)器10的正常開(kāi)環(huán)控制操作或閉環(huán)控制操作的電流命令值i*，在包括在104-5處的任何 必要的斜升和在104-6處的后續(xù)穩(wěn)定狀態(tài)操作的T3之后，目標(biāo)控制頻率CO *target可W從第二 跳變頻率值《 J+102改變。
[0036] 下面圖8A至圖10示出了另一非限制性實(shí)施例，其中反轉(zhuǎn)操作包括：當(dāng)電機(jī)6在第一 方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)選擇性使用用于第一(如高)反轉(zhuǎn)速度范圍的基于EMF的閉環(huán)控制，而在跳變 頻率101與跳變頻率102之間的快速轉(zhuǎn)變之前切換至用于第一方向上的較慢速度范圍的開(kāi) 環(huán)操作。此外，在所示的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)10中，反轉(zhuǎn)控制部件100采用標(biāo)志邏輯110來(lái)設(shè)置FLAG 信號(hào)或值49, W有助于在反轉(zhuǎn)過(guò)程期間選擇性(根據(jù)需要)使用閉環(huán)控制過(guò)程，并且標(biāo)志邏 輯110還從在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器10的正常運(yùn)行期間選擇性采用閉環(huán)操作或開(kāi)環(huán)操作中使用的滯后 比較部件48接收Flag'信號(hào)或值49'。在用于反轉(zhuǎn)過(guò)程的其它實(shí)施例中可W采用其它邏輯配 置，其中，部件1〇〇、11〇和48和電路的所示邏輯配置僅是一個(gè)非限制性示例。
[0037] 再次參照?qǐng)D2,在下文中描述了電機(jī)驅(qū)動(dòng)器10的示例正常模式操作，包括在與無(wú)傳 感器操作結(jié)合的情況下選擇性使用用于低速度的開(kāi)環(huán)控制構(gòu)思和用于較高速度的閉環(huán)控 審IJ。在運(yùn)個(gè)正常操作期間，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制器20使用經(jīng)由用于第一低速操作范圍的開(kāi)環(huán)位 置生成器41和經(jīng)由用于較高第二操作范圍的基于EMF的位置估計(jì)器42計(jì)算的如信號(hào)或值的 位置命令信息來(lái)采用無(wú)傳感器或開(kāi)環(huán)電機(jī)速度控制，其中電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制器20的位置計(jì)算 器部件25向電壓命令生成器23提供給定的換向位置25曰(0)，W用于在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器逆變器14 的脈沖寬度調(diào)制操作中使用?？刂破?0W無(wú)傳感器方式進(jìn)行操作W控制所驅(qū)動(dòng)電機(jī)負(fù)載6 的一個(gè)或更多個(gè)操作參數(shù)。例如，控制器20提供逆變器開(kāi)關(guān)控制信號(hào)22W便在不直接感測(cè) 運(yùn)些受控參數(shù)中的任何受控參數(shù)的情況下控制電機(jī)6的位置和/或速度和/或扭矩。在所示 的實(shí)施例中，在圖1和圖2的逆變器14的輸出端處布置電流傳感器27, W向控制器20提供反 饋信號(hào)或值28(如ia、ib和i。），該反饋信號(hào)或值28表示逆變器輸出電流IA、IB和1C，和/或根 據(jù)該反饋信號(hào)或值28可W計(jì)算、推導(dǎo)或W其它方式估計(jì)運(yùn)些輸出電流的值。
[0038] 控制器20使用反饋信號(hào)或值28W及一個(gè)或更多個(gè)期望的操作參數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)或調(diào)整 輸出電流IA、IB和1C。另外，控制器20可W再使用由電壓命令生成器部件23生成的電壓命令 信號(hào)或值37va*，Vb*和V。*作為位置計(jì)算器部件25的輸入，或者可W是其它實(shí)施例：如可W如 圖2中W虛線所示地在正弦波濾波器16的輸出端處感測(cè)電壓信號(hào)或值37a va、vb和VcW供位 置計(jì)算器25使用。一般情況下，由所示的控制器20實(shí)現(xiàn)的控制技術(shù)關(guān)于所驅(qū)動(dòng)電機(jī)負(fù)載6的 實(shí)際操作條件(如速度和/或位置)基本上是無(wú)傳感器或開(kāi)環(huán)的，原因是不存在直接從電機(jī)6 自身獲得的反饋信號(hào)。例如，控制器20從監(jiān)督控制系統(tǒng)部件(未示出）或其它外部系統(tǒng)接收 期望的頻率或電機(jī)速度值《*target 21 ( W弧度每秒為單位，或等同地W化為單位的f *target)，其中其它外部系統(tǒng)可W是分布式控制系統(tǒng)(DCS)元件、用戶(hù)可調(diào)按鈕、本地用戶(hù)接 口等。此外，控制器20包括電壓命令生成器部件23,在某些非限制實(shí)現(xiàn)中該電壓命令生成器 部件23將速率控制器32實(shí)現(xiàn)為電壓頻率或電流頻率控制部件，并且在某些實(shí)施例中該電壓 命令生成器部件23可W實(shí)現(xiàn)比例積分(PI)或其它形式的閉合控制功能。
[0039] 如圖2所示，速率控制器32從調(diào)整部件（如求和部件)29接收經(jīng)調(diào)整的速度或頻率 信號(hào)或值31a并且向電流控制器34提供在dq參考系下的電流設(shè)定點(diǎn)信號(hào)或值32a，該電流控 制器34進(jìn)而向dq至abc參考系變換器36提供dq電壓設(shè)定點(diǎn)信號(hào)或值34曰。變換器36向HVM部 件38提供電壓信號(hào)或值37va*、vb*和V。*，W用于生成逆變器控制信號(hào)22。另外，從電流傳感 器27向abc至dq變換器部件39提供電流反饋，該abc至dq變換器部件39向電流控制器34提供 d軸和q軸電流信號(hào)39a。在運(yùn)一點(diǎn)上，變換器36和變換器39根據(jù)由換向位置計(jì)算器(25)提供 的給定位置信號(hào)或值25a("0")來(lái)執(zhí)行參考系變換。在操作中，控制部件32和34用于通過(guò)根 據(jù)期望的速度或頻率信號(hào)或值21W及電流反饋信號(hào)或值28提供逆變器開(kāi)關(guān)控制信號(hào)22來(lái) 調(diào)節(jié)逆變器輸出電流IA、IB和1C。
[0040] 控制器20例如W硬件、處理器執(zhí)行的軟件、可編程邏輯等或者其組合來(lái)實(shí)現(xiàn)位置 計(jì)算器部件25,其中計(jì)算器25基于期望的速度信號(hào)或值21、使用開(kāi)環(huán)位置生成器41，或者基 于逆變器輸出電流反饋信號(hào)或值ia、ib和icW及一個(gè)或更多個(gè)電壓命令信號(hào)或值37Va*、Vb* 和Vc*(或在如圖2所示的正弦波濾波器16的輸出端處感測(cè)的測(cè)量輸出電壓）、使用基于EMF 位置估計(jì)器部件42來(lái)計(jì)算換向位置信號(hào)或值25a。目標(biāo)速度21被提供至比率限制器30,該比 率限制器30將經(jīng)比率限制的期望速度信號(hào)或值W *r提供至求和部件29和絕對(duì)值(ABS)部件 47,該絕對(duì)值部件47的輸出表示經(jīng)比率限制的期望速度的絕對(duì)值（I ?*r| )。在一個(gè)值"0"用 于第一低速操作范圍，而值"r用于較高第二范圍的示例中，來(lái)自絕對(duì)值部件47的輸出被提 供作為至滯后部件48的輸入，W選擇性地設(shè)置或復(fù)位標(biāo)識(shí)49'（附圖中的Flag'）。在運(yùn)一點(diǎn) 上，使用滯后比較部件48提供第一速度范圍與第二速度范圍之間的一定程度的重疊，并且 在分開(kāi)的情況下，促進(jìn)操作而不需要針對(duì)在范圍邊界附近的操作的兩種操作模式之間不必 要的前后轉(zhuǎn)變。因此，例如，當(dāng)絕對(duì)值超過(guò)第一闊值時(shí)，標(biāo)志49'從0轉(zhuǎn)變至1，而當(dāng)絕對(duì)值下 降至第二較低闊值W下時(shí)，標(biāo)志49'從1轉(zhuǎn)變回0,其中為了便于說(shuō)明，附圖將運(yùn)個(gè)具有滯后 的雙闊值示作為單個(gè)闊值《TH。在一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)中，例如，當(dāng)速度超過(guò)額定值的15%時(shí)，將 標(biāo)志49'設(shè)置成1，而當(dāng)速度的絕對(duì)值下降至額定值的14% W下(如《th=14.5%)時(shí)，將標(biāo)志 49'設(shè)置回成0,然而可W使用任何合適的第一范圍和第二范圍W及（如具有滯后或不具有 滯后的）相應(yīng)闊值來(lái)使控制器20在用于第一速度范圍的第一模式下操作或者在用于第二較 高速度范圍的第二模式下操作。
[0041] 調(diào)整部件29(如加法器)至少部分地基于從位置計(jì)算器25接收的反饋信號(hào)或值44a 來(lái)調(diào)整頻率或速度設(shè)定點(diǎn)值21。要指出的是，在圖5的邏輯圖130中，在正常操作期間，當(dāng) RevFlag信號(hào)108為"0"時(shí)，F(xiàn)LAG信號(hào)49與Flag '信號(hào)49 '相同。在所示的實(shí)施例中，計(jì)算器25 包括選擇部件44,該選擇部件44根據(jù)來(lái)自滯后部件48和標(biāo)志邏輯110(圖4)的標(biāo)志信號(hào)或值 49(附圖中的FLAG)的狀態(tài)來(lái)提供反饋信號(hào)或值44a，在一種情況下，當(dāng)FLAG49在用于第一速 度范圍的第一模式下為0時(shí)，將反饋信號(hào)或值44a設(shè)置成固定值(如在一個(gè)示例中為零）W用 于開(kāi)環(huán)控制。否則，計(jì)算器25將反饋信號(hào)或值44a設(shè)置成基于EMF的速度估計(jì)信號(hào)或值43a， 該基于EMF的速度估計(jì)信號(hào)或值43a是化L速率觀測(cè)器43根據(jù)從基于EMF的位置估計(jì)器部件 42接收的基于EMF的位置估計(jì)42a得到的。W此方式，通過(guò)將0(或者其它固定值)用于速度反 饋W使速率控制器32飽和來(lái)促進(jìn)低速操作，由此速率PI控制器32的PI或其它閉環(huán)控制元件 將通過(guò)電流控制器34來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)6 W促進(jìn)啟動(dòng)或低速操作，因此在至第二模式(FLAG= 1)的 轉(zhuǎn)變時(shí)利用基于EMF的速度估計(jì)信號(hào)或值43 a來(lái)達(dá)到用于第二模式下的較高速度閉 環(huán)操作的期望（如經(jīng)比率限制的）速度信號(hào)或值31 ?*r。W此方式，控制器20通過(guò)選擇使用 開(kāi)環(huán)控制來(lái)促進(jìn)控制所驅(qū)動(dòng)的電機(jī)負(fù)載6在低速下和/或在啟動(dòng)條件期間的操作，其中，輸 出變壓器18的飽和和其它局部頻率效應(yīng)最為顯著。
[0042] 在一個(gè)實(shí)施例中，使用在W下論文中闡述的概念來(lái)實(shí)現(xiàn)基于EMF的位置估計(jì)器部 件42: Jingbo Liu等人的('Rotor Position Estimation for Synchronous Machines Based on Equivalent EMF"，IE邸工業(yè)應(yīng)用匯刊，第47卷，第3號(hào)，2011年5月/6月，該論文的 全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用合并在本文中。另外，如圖2所示，基于EMF的位置估計(jì)信號(hào)或值 被提供為至開(kāi)環(huán)位置生成器部件41的預(yù)設(shè)輸入，W用于預(yù)設(shè)其用于從第二模式 轉(zhuǎn)變至第一模式的積分器。變換器部件36和變換器部件39根據(jù)由位置計(jì)算器部件25提供的 給定換向位置信號(hào)或值25a目來(lái)進(jìn)行操作。如圖2所示，位置計(jì)算器25包括另一選擇部件45， 其可操作成:在FLAG 49為加寸，將給定換向位置信號(hào)或值25a設(shè)置為來(lái)自開(kāi)環(huán)位置生成器部 件41用于低速操作的第一模式下的開(kāi)環(huán)位置信號(hào)或值0〇L41a，或者在FLAG49為1時(shí)，將給定 換向位置信號(hào)或值25a設(shè)置為用于較高速度操作的第
[0043] 二模式下的估計(jì)位置信號(hào)或值42a( 4 EMF )。開(kāi)環(huán)位置生成器部件41根據(jù)W下來(lái) 提供開(kāi)環(huán)位置信號(hào)或值41a:根據(jù)命令的頻率值46a;可選地至少部分地根據(jù)逆變器輸出電 流信號(hào)或值(在運(yùn)種情況下，a和e參考系信號(hào)或值ia和ie來(lái)自變換器部件50); W及根據(jù)來(lái)自 逆變器部件51的電壓信號(hào)v*a和v*e。靜止參考系變換器部件50和51根據(jù)已知的變換技術(shù)將 電流反饋信號(hào)28W及電壓命令(或電壓反饋)信號(hào)或值37從abc參考系變換至靜止"a護(hù)參考 系，并且變換器36和39W及電壓命令生成器部件23根據(jù)已知的變換技術(shù)來(lái)提供abc參考系 與靜止dq參考系之間的變換。
[0044] 圖7示出了圖1和圖2的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的某些實(shí)施例中用于位置估計(jì)的低速至高速 轉(zhuǎn)變的第一轉(zhuǎn)變實(shí)施例，其中，如圖5所示當(dāng)FLAG 49從0轉(zhuǎn)變至1時(shí)，選擇部件45將換向位置 信號(hào)或值25a從開(kāi)環(huán)值改變至基于EMF的閉環(huán)值。
[0045] 現(xiàn)在參照?qǐng)D8A至圖10，圖8A和圖8B示出了用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的速度反轉(zhuǎn)控制的另一 過(guò)程實(shí)施例150,在運(yùn)種情況下，采用在閉環(huán)操作與開(kāi)環(huán)操作之間選擇性切換，W用于在跳 變頻率101與跳變頻率102之間轉(zhuǎn)變之前將電機(jī)負(fù)載6控制在第一方向上。另外，圖9示出了 標(biāo)志邏輯圖170的第二實(shí)施例，其示出了生成FLAG信號(hào)或值49(如圖2和圖4)的標(biāo)志邏輯部 件110的不同實(shí)現(xiàn)，W用于在正常模式操作（RevFlag = O)期間W及在反轉(zhuǎn)控制操作 (RevFlag=I)期間在開(kāi)環(huán)控制操作與閉環(huán)控制操作之間選擇性切換。圖10根據(jù)圖8A和圖8B 的過(guò)程150提供了曲線圖180、曲線圖182和曲線圖184,曲線圖180、曲線圖182和曲線圖184 示出了隨著時(shí)間的函數(shù)的用于速度反轉(zhuǎn)控制的反轉(zhuǎn)控制頻率曲線104、反轉(zhuǎn)標(biāo)志RevFlag 108 W及電流控制曲線106i*。在運(yùn)個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)電機(jī)6 W絕對(duì)值!毎emH大于預(yù)定闊值頻 率《 TH的電機(jī)頻率在第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，控制器20在152和155處使用閉環(huán)控制來(lái)生 成PWM控制信號(hào)或值22( W上所討論的具有滯后或不具有滯后），然后當(dāng)電機(jī)6 W 14 ￡-I小 于或等于《TH的電機(jī)頻率爲(wèi)繼續(xù)在第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，控制器20在159處使用開(kāi)環(huán)控 制來(lái)生成信號(hào)或值22。
[0046] 過(guò)程150在圖8A中的151處開(kāi)始，其中例如響應(yīng)于檢測(cè)到電機(jī)6W例如使用測(cè)量的 或命令電壓提供或估計(jì)的逆轉(zhuǎn)頻率《BS在第一方向上反向旋轉(zhuǎn)，控制器20設(shè)置RevFlag=I (如圖10的曲線圖182所示的TO與Tl之間的曲線108)，如上文在圖3中的121處所描述。在152 處，控制器20將電流命令參考設(shè)置成高的或最大驅(qū)動(dòng)電流電平(如i*MAX)，W使系統(tǒng)損耗最 大化并且因此耗散速度反轉(zhuǎn)期間的再生能量。運(yùn)在圖10的COrev曲線104中的TO與Tl之間的 區(qū)段104-1中示出。
[0047] 然而，不同于圖3的過(guò)程120，圖8 A中的控制器在15 4處確定絕對(duì)電機(jī)頻率值 I毎悼否超過(guò)預(yù)定闊值頻率《 TH。如果絕對(duì)電機(jī)頻率值I為EMF I不超過(guò)預(yù)定闊值頻率 OTH(在154為否），則控制器在156處設(shè)置Flag'=0并且因此將FLAG設(shè)置成用于開(kāi)環(huán)控制的 0,其中根據(jù)圖9中的邏輯圖170來(lái)修改標(biāo)志邏輯110(圖2)，使得在運(yùn)個(gè)實(shí)施例中根據(jù)Flag' 信號(hào)或值49'來(lái)設(shè)置開(kāi)環(huán)操作或閉環(huán)操作。
[004引然而，如果絕對(duì)電機(jī)頻率值I爲(wèi)__,^1^ I大于或等于預(yù)定闊值頻率《^(在154為是）， 則控制器20在圖8A的155處設(shè)置Flag'=IW設(shè)置FLAG=I用于基于EMF的閉環(huán)控審Ij。運(yùn)在圖 10的曲線圖180中示出，其中電機(jī)6首先旋轉(zhuǎn)的逆轉(zhuǎn)頻率COBS的絕對(duì)值大于闊值《?。因此， 驅(qū)動(dòng)器10首先W升高的電流命令水平i*MAx、使用閉環(huán)控制來(lái)操作，其中在圖8A的157處控制 器20 W正常的斜坡率將命令頻率CO *rev從逆轉(zhuǎn)頻率《 BS朝向零轉(zhuǎn)變或斜升。
[0049] 在圖10的曲線圖180中的Tla處，控制器20在圖8A的158處確定絕對(duì)電機(jī)頻率值 旬I不再超過(guò)《 TH(在158為否），并且在159處相應(yīng)地設(shè)置信號(hào)或值49 ' Flag '= 0 (從而 設(shè)置FLAG信號(hào)或值49 = 0)。運(yùn)(如經(jīng)由上述圖2中的電路44和電路45)將電壓命令生成器23 和位置計(jì)算器25的操作切換至開(kāi)環(huán)控制模式，其中通過(guò)繼續(xù)W第一(正常)斜坡率W開(kāi)環(huán)方 式生成PWM控制信號(hào)或值22來(lái)實(shí)現(xiàn)斜升操作，如圖10的Tla與T2之間的104-2處所示。
[0050] 如在圖8A中的160處看到的，控制器接著確定電機(jī)頻率值爲(wèi)解是否已經(jīng)達(dá)到第 一跳變頻率1〇1( O J-)。當(dāng)電機(jī)頻率值為EW達(dá)到第一跳變頻率1〇1( O J-)時(shí)(在160為是）， 過(guò)程150在圖8B中的161處（圖10的時(shí)間T2處)繼續(xù)，其中在圖10中的104-3處控制器20W第 二較快斜升率將目標(biāo)命令頻率《 rev從第一跳變頻率《 J-轉(zhuǎn)變通過(guò)零至第二跳變頻率（CO J + )。在圖8B的162處，控制器20在CO rev= ? J+的目標(biāo)第二跳變頻率下操作驅(qū)動(dòng)器逆變器14， 同時(shí)保持升高的命令電流電平i*MAx。運(yùn)個(gè)操作如圖10的104-4處所示地繼續(xù)，其中控制器20 在圖8B中的163處確定電機(jī)操作頻率是否已經(jīng)達(dá)到第二跳變頻率(是否爲(wèi)_&^，=扮J+)。 一旦達(dá)到運(yùn)個(gè)條件(在163為是），則控制器20完成速度反轉(zhuǎn)操作（圖10中的T3)，并且通過(guò)設(shè) 置RevFlag = O來(lái)恢復(fù)正常操作。此外，在圖10的示例中，至正常模式操作的切換可能會(huì)導(dǎo)致 恢復(fù)使用目標(biāo)或設(shè)定點(diǎn)頻率命令信號(hào)或值《*target，在運(yùn)種情況下，如在104-5中所示，控制 器20相應(yīng)地首先在T3至T3a期間使用開(kāi)環(huán)控制W正常（第一）斜坡率來(lái)斜升目標(biāo)頻率 ?*target，此后在T3a處滯后比較器功能48將Flag'信號(hào)或值49'改變成"r，W恢復(fù)閉環(huán)操 作。如在圖10中所看到的，目標(biāo)電機(jī)頻率最終在T4處達(dá)到O *target，此后如104-6處所示，控 制器20在該調(diào)解點(diǎn)處繼續(xù)正常操作。
[0051] 因此，所公開(kāi)的電機(jī)反轉(zhuǎn)控制構(gòu)思提供了一種用于與輸出濾波器16和變壓器18- 起使用的驅(qū)動(dòng)器的有效的速度反轉(zhuǎn)方案，W減輕和/或防止例如在井累送情形下由于流體 回流而引起的ESP或其它電機(jī)在相反方向上的不可控旋轉(zhuǎn)。在反轉(zhuǎn)操作期間選擇性使用升 高的電流驅(qū)動(dòng)值提高了驅(qū)動(dòng)器10中的系統(tǒng)損耗并且因此有助于耗散速度反轉(zhuǎn)期間的再生 能量，其中在反轉(zhuǎn)通過(guò)零頻率期間選擇性使用第一跳變頻率101與第二跳變頻率102W及開(kāi) 環(huán)控制有利地提高了電機(jī)負(fù)載6的可控性，而不管使用變壓器18所呈現(xiàn)的控制困難如何。因 此，運(yùn)些構(gòu)思促進(jìn)抓住或獲得對(duì)在正向或反向方向上旋轉(zhuǎn)的不可控電機(jī)的控制的能力，并 且此后在W開(kāi)環(huán)形式轉(zhuǎn)變通過(guò)零時(shí)使用低速度高電流控制將驅(qū)動(dòng)器斜升至所選擇的速度 參考。
[0052]上述示例僅示出了本公開(kāi)內(nèi)容的各個(gè)方面的若干可能實(shí)施例，其中在閱讀并理解 該說(shuō)明書(shū)和附圖時(shí)本領(lǐng)域其它技術(shù)人員會(huì)想到等同更改和/或修改。特別地，關(guān)于由上述部 件(組件、裝置、系統(tǒng)和電路等)執(zhí)行的各種功能，除非另有說(shuō)明，否則用于描述運(yùn)樣的部件 的術(shù)語(yǔ)(包括對(duì)"裝置"的引用）意在與執(zhí)行所描述的部件的特定功能（即在功能上等同）的 任何部件例如硬件、處理器執(zhí)行的軟件或其組合對(duì)應(yīng)，即使其與執(zhí)行本公開(kāi)內(nèi)容的所示實(shí) 現(xiàn)中的功能的公開(kāi)結(jié)構(gòu)不等同也是如此。另外，盡管可能已經(jīng)關(guān)于僅若干實(shí)現(xiàn)中的僅一個(gè) 實(shí)現(xiàn)公開(kāi)了本公開(kāi)內(nèi)容的特定特征，但運(yùn)樣的特征可W與對(duì)于任何給定或特定應(yīng)用而言可 能需要或有利的其它實(shí)現(xiàn)的一個(gè)或更多個(gè)其它特征和優(yōu)點(diǎn)組合。此外，在一定程度上，在詳 細(xì)描述中和/或在權(quán)利要求書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)"包括有"、"包括"、"具有"、"有"、"帶有"或其變 型，運(yùn)樣的術(shù)語(yǔ)意在W與術(shù)語(yǔ)"包含有"相似的方式是包含性的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器（10)的速度反轉(zhuǎn)控制的方法（120,150)，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器（10) 具有逆變器（14)，所述逆變器（14)通過(guò)輸出濾波器（16)和變壓器（18)來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6)以使 所述電機(jī)(6)的旋轉(zhuǎn)從第一方向反轉(zhuǎn)至相反的第二方向，所述方法包括： 當(dāng)所述電機(jī)(6)在所述第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)高的或最大驅(qū)動(dòng)電流電平來(lái)驅(qū)動(dòng)所述 電機(jī)(6)，以促進(jìn)所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(10)中的再生能量的耗散;以及 當(dāng)使電機(jī)速度轉(zhuǎn)變通過(guò)零時(shí)，根據(jù)所述高的或最大驅(qū)動(dòng)電流電平、使用開(kāi)環(huán)控制來(lái)驅(qū) 動(dòng)所述電機(jī)(6)，以使所述電機(jī)(6)的旋轉(zhuǎn)從所述第一方向反轉(zhuǎn)至所述第二方向。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法（120，150 )，包括： 當(dāng)所述電機(jī)(6)以逆轉(zhuǎn)頻率（ωΒ5)在所述第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，至少部分地根據(jù)高的或最 大驅(qū)動(dòng)電流命令信號(hào)或值(i*MAx)來(lái)生成（122，152)脈沖寬度調(diào)制控制信號(hào)或值(22)以用于 所述逆變器(14)的操作； 當(dāng)所述電機(jī)(6)繼續(xù)在所述第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，以第一斜坡率將電機(jī)頻率反轉(zhuǎn)命令信 號(hào)或值（ω*Μν)從所述逆轉(zhuǎn)頻率（ωΒ5)朝向零轉(zhuǎn)變(123，157)，同時(shí)至少部分地根據(jù)所述高 的或最大驅(qū)動(dòng)電流命令信號(hào)或值（i*MAX)以及至少部分地根據(jù)所述電機(jī)頻率反轉(zhuǎn)命令信號(hào) 或值（ω*_)來(lái)生成所述脈沖寬度調(diào)制控制信號(hào)或值(22)，直到電機(jī)頻率UrjEMF)達(dá)到 第一預(yù)定跳變頻率（《J-)為止； 響應(yīng)于所述電機(jī)頻率（?^ΕΜΡ )達(dá)到所述第一預(yù)定跳變頻率（ω J-)，以第二斜坡率將所 述電機(jī)頻率反轉(zhuǎn)命令信號(hào)或值（co*rev)從在所述第一方向上的所述第一預(yù)定跳變頻率（ω J-)快速轉(zhuǎn)變(125，161)至在所述相反的第二方向上的第二預(yù)定跳變頻率（ω J+ )，同時(shí)至少 部分地根據(jù)所述高的或最大驅(qū)動(dòng)電流命令信號(hào)或值(i*MAX)以及至少部分地根據(jù)所述電機(jī) 頻率反轉(zhuǎn)命令信號(hào)或值（co* rev)、使用開(kāi)環(huán)控制來(lái)生成所述脈沖寬度調(diào)制控制信號(hào)或值 (22)，所述第二斜坡率比所述第一斜坡率更快；以及 響應(yīng)于所述電機(jī)頻率（&r_E_M:F)達(dá)到所述第二預(yù)定跳變頻率（《J+)，通過(guò)以下方式來(lái) 恢復(fù)（128，164)正?？刂埔栽谒龅诙较蛏向?qū)動(dòng)所述電機(jī)(6):至少部分地根據(jù)目標(biāo)驅(qū)動(dòng) 電流命令信號(hào)或值(i*)和目標(biāo)電機(jī)頻率命令信號(hào)或值（ω *targ(3t)來(lái)生成所述脈沖寬度調(diào)制 控制信號(hào)或值(22)以用于所述逆變器(14)的操作。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法（150 )，包括： 當(dāng)所述電機(jī)（6 )以絕對(duì)值（| ( Ar_EMF) | )大于預(yù)定閾值頻率（ω τ η )的電機(jī)頻率 UrjsMli)在所述第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，使用閉環(huán)控制來(lái)生成（152，155)所述脈沖寬度調(diào)制 控制信號(hào)或值(22);以及 當(dāng)所述電機(jī)(6)以絕對(duì)值< ?ι·_ΕΜ?^| )小于或等于所述預(yù)定閾值頻率（ωΤΗ)的電機(jī) 頻率.( )在所述第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，使用開(kāi)環(huán)控制來(lái)生成（152,156)所述脈沖寬度 調(diào)制控制信號(hào)或值(22)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法（120,150)，包括:至少部分地根據(jù)測(cè)量的或計(jì)算的電壓 (va，Vb，V。)來(lái)確定所述電機(jī)(6)在所述第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)的操作電機(jī)頻率（)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法（120,150)，包括：至少部分地根據(jù)在所述逆變器（14)的 輸出端處測(cè)量的電壓(1，％，^)或在所述輸出濾波器（16)的輸出端處測(cè)量的電壓(^，％， V。)來(lái)確定所述電機(jī)(6)在所述第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)的所述操作電機(jī)頻率_( &r_EMF X?.6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法（120,150)，包括:至少部分地根據(jù)針對(duì)生成所述脈沖寬 度調(diào)制控制信號(hào)或值(22)而計(jì)算的命令電壓信號(hào)或值(v* a，v*b，v*c)來(lái)確定所述電機(jī)(6)在 所述第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)的所述操作電機(jī)頻率《X?7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法（120,150)，包括:至少部分地根據(jù)測(cè)量的或計(jì)算的電壓 (Va，Vb，VC )來(lái)確定所述電機(jī)(6 )在所述第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)的操作電機(jī)頻率（?Ι:_1.:!νΠ :)。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法（120,150)，包括：至少部分地根據(jù)在所述逆變器（14)的 輸出端處測(cè)量的電壓(1，％，^)或在所述輸出濾波器（16)的輸出端處測(cè)量的電壓(^，％， V。)來(lái)確定所述電機(jī)(6)在所述第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)的所述操作電機(jī)頻率（)?9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法（120,150)，包括:至少部分地根據(jù)針對(duì)生成所述脈沖寬 度調(diào)制控制信號(hào)或值(22)而計(jì)算的命令電壓信號(hào)或值(v* a，v*b，v*c)來(lái)確定所述電機(jī)(6)在 所述第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)的所述操作電機(jī)頻率（(^_ι.>ικ )。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法（150)，包括： 當(dāng)所述電機(jī)（6 )以絕對(duì)值（| ( 0b r_ mi K) | )大于預(yù)定閾值頻率（ω τ η )的電機(jī)頻率 (〇5r EMF )在所述第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，使用閉環(huán)控制來(lái)生成（152，155)脈沖寬度調(diào)制控制 信號(hào)或值(22)以驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)(6);以及 當(dāng)所述電機(jī)(6)以絕對(duì)值（?^ΕΜ?^Ι )小于或等于所述預(yù)定閾值頻率（《?)的電機(jī) 頻率（)在所述第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，使用開(kāi)環(huán)控制來(lái)生成（152,156)所述脈沖寬度 調(diào)制控制信號(hào)或值(22)以驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)(6)。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法（120,150)，包括:至少部分地根據(jù)測(cè)量的或計(jì)算的電 壓(va，vb，vc)來(lái)確定所述電機(jī)(6)在所述第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)的操作電機(jī)頻率（?ι·__οικ )。12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法（120,150)，包括：至少部分地根據(jù)在所述逆變器（14) 的輸出端處測(cè)量的電壓(m)或在所述輸出濾波器(16)的輸出端處測(cè)量的電壓( Va，Vb， v。)來(lái)確定所述電機(jī)(6)在所述第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)的所述操作電機(jī)頻率（fi)r_EMF13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法（120,150)，包括:至少部分地根據(jù)針對(duì)生成所述脈沖 寬度調(diào)制控制信號(hào)或值(22)而計(jì)算的命令電壓信號(hào)或值(# 3,7外，#。)來(lái)確定所述電機(jī)(6) 在所述第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)的所述操作電機(jī)頻率（(VjMK )。14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法（120，150)，包括:至少部分地根據(jù)測(cè)量的或計(jì)算的電壓 (va，Vb，V。)來(lái)確定所述電機(jī)(6)在所述第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)的操作電機(jī)頻率（.β)?·_Ε:ΜΡ ):。15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法（120,150)，包括：至少部分地根據(jù)在所述逆變器（14) 的輸出端處測(cè)量的電壓(m)或在所述輸出濾波器(16)的輸出端處測(cè)量的電壓( Va，Vb， V。)來(lái)確定所述電機(jī)(6)在所述第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)的所述操作電機(jī)頻率（d)r_KiviF )。16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法（120,150)，包括:至少部分地根據(jù)針對(duì)生成所述脈沖 寬度調(diào)制控制信號(hào)或值(22)而計(jì)算的命令電壓信號(hào)或值(# 3,7外，#。)來(lái)確定所述電機(jī)(6) 在所述第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)的所述操作電機(jī)頻率（)。17. -種具有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令用 于： 當(dāng)電機(jī)(6)在第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)高的或最大驅(qū)動(dòng)電流電平來(lái)對(duì)逆變器電路（14) 進(jìn)行操作以驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)(6)，從而促進(jìn)所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(10)中的再生能量的耗散;以及 當(dāng)使電機(jī)速度轉(zhuǎn)變通過(guò)零時(shí)，根據(jù)所述高的或最大驅(qū)動(dòng)電流電平、使用開(kāi)環(huán)控制來(lái)對(duì) 所述逆變器電路（14)進(jìn)行操作以驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)(6)，從而使所述電機(jī)(6)的旋轉(zhuǎn)從所述第一 方向反轉(zhuǎn)至相反的第二方向。18. -種電力變換系統(tǒng)（10)，包括： 逆變器（14)，其包括多個(gè)開(kāi)關(guān)裝置，所述多個(gè)開(kāi)關(guān)裝置根據(jù)脈沖寬度調(diào)制逆變器開(kāi)關(guān) 控制信號(hào)（22)進(jìn)行操作以對(duì)DC電力進(jìn)行變換，以通過(guò)輸出濾波器（16)和變壓器（18)來(lái)驅(qū)動(dòng) AC電機(jī)負(fù)載(6);以及 控制器(20)，其包括與電子存儲(chǔ)器在操作上耦接的至少一個(gè)處理器（103)，所述至少一 個(gè)處理器（103)被編程為通過(guò)以下方式來(lái)將所述電機(jī)(6)的旋轉(zhuǎn)從第一方向反轉(zhuǎn)至相反的 第二方向： 當(dāng)所述電機(jī)(6)在所述第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，至少部分地根據(jù)高的或最大驅(qū)動(dòng)電流電平 來(lái)生成所述脈沖寬度調(diào)制逆變器開(kāi)關(guān)控制信號(hào)（22)以驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)(6)，從而促進(jìn)所述電 機(jī)驅(qū)動(dòng)器(10)中的再生能量的耗散;以及 當(dāng)使電機(jī)速度轉(zhuǎn)變通過(guò)零時(shí)，根據(jù)所述高的或最大驅(qū)動(dòng)電流電平、使用開(kāi)環(huán)控制來(lái)生 成所述脈沖寬度調(diào)制逆變器開(kāi)關(guān)控制信號(hào)(22)以驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)(6)，從而使所述電機(jī)(6)的 旋轉(zhuǎn)從所述第一方向反轉(zhuǎn)至所述第二方向。19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的電力變換系統(tǒng)（10)，其中，所述至少一個(gè)處理器（103)被編 程為： 當(dāng)所述電機(jī)(6)以逆轉(zhuǎn)頻率（ωΒ5)在所述第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，至少部分地根據(jù)高的或最 大驅(qū)動(dòng)電流命令信號(hào)或值(i*MAx)來(lái)生成（122，152)脈沖寬度調(diào)制控制信號(hào)或值(22)以用于 所述逆變器(14)的操作； 當(dāng)所述電機(jī)(6)繼續(xù)在所述第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，以第一斜坡率將電機(jī)頻率反轉(zhuǎn)命令信 號(hào)或值（ω*Μν)從所述逆轉(zhuǎn)頻率（ωΒ5)朝向零轉(zhuǎn)變(123，157)，同時(shí)至少部分地根據(jù)所述高 的或最大驅(qū)動(dòng)電流命令信號(hào)或值（i*MAX)以及至少部分地根據(jù)所述電機(jī)頻率反轉(zhuǎn)命令信號(hào) 或值（ω*_)來(lái)生成所述脈沖寬度調(diào)制控制信號(hào)或值(22)，直到電機(jī)頻率（:&__EMF)達(dá)到 第一預(yù)定跳變頻率（《J-)為止； 響應(yīng)于所述電機(jī)頻率()達(dá)到所述第一預(yù)定跳變頻率（ω J-)，以第二斜坡率將 所述電機(jī)頻率反轉(zhuǎn)命令信號(hào)或值（《*re3V)從在所述第一方向上的所述第一預(yù)定跳變頻率 (ω J-)快速轉(zhuǎn)變（125，161)至在所述相反的第二方向上的第二預(yù)定跳變頻率（ω J+)，同時(shí) 至少部分地根據(jù)所述高的或最大驅(qū)動(dòng)電流命令信號(hào)或值以及至少部分地根據(jù)所述 電機(jī)頻率反轉(zhuǎn)命令信號(hào)或值（C0*re3v)、使用開(kāi)環(huán)控制來(lái)生成所述脈沖寬度調(diào)制控制信號(hào)或 值(22 )，所述第二斜坡率比所述第一斜坡率更快；以及 響應(yīng)于所述電機(jī)頻率（)達(dá)到所述第二預(yù)定跳變頻率（ω J+)，通過(guò)以下方式來(lái) 恢復(fù)（128，164)正常控制以在所述第二方向上驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)(6):至少部分地根據(jù)目標(biāo)驅(qū)動(dòng) 電流命令信號(hào)或值(i*)和目標(biāo)電機(jī)頻率命令信號(hào)或值（ω *targ(3t)來(lái)生成所述脈沖寬度調(diào)制 控制信號(hào)或值(22)以用于所述逆變器(14)的操作。20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電力變換系統(tǒng)（10)，其中，所述至少一個(gè)處理器（103)被編 程為： 當(dāng)所述電機(jī)（6 )以絕對(duì)值（|:( ?r_kmκ)| )大于預(yù)定閾值頻率（ω τ η )的電機(jī)頻率 (〇)r_ )在所述第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，使用閉環(huán)控制來(lái)生成（152，155)所述脈沖寬度調(diào)制 控制信號(hào)或值(22);以及 當(dāng)所述電機(jī)(6)以絕對(duì)值（|< &r_EMF):| )小于或等于所述預(yù)定閾值頻率（ωΤΗ)的電機(jī)頻 率（)在所述第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，使用開(kāi)環(huán)控制來(lái)生成（152,156)所述脈沖寬度調(diào) 制控制信號(hào)或值(22)。
【文檔編號(hào)】H02P23/28GK105827174SQ201610051735
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年1月26日
【發(fā)明人】托馬斯·諾德哈爾, 劉晶波, 謝苗·羅亞克, 彼得·B·施密特, 戴景婭, 伊赫?！ぐ?納比
【申請(qǐng)人】洛克威爾自動(dòng)控制技術(shù)股份有限公司