Procedimiento para la detección de la corriente de fase, procedimiento de control de inversor, procedimiento de control de motor y aparatos utilizados en estos procedimientos.

Procedimiento para la detección de la corriente de fase en un aparato para el control de un motor (4) alsuministrar salidas de un inversor PWM (3) al motor (4),

comprendiendo el procedimiento las etapas de:

- aplicar un modelo de vector de voltaje a un motor (4);

- detectar una corriente de fase de un motor (4), basándose en la corriente de un enlace CC y un modelo de vector;

- restringir la anchura mínima de impulso; y

- aplicar un voltaje de fase compuesto por dicho modelo de vector en un periodo predeterminado a un motor,caracterizándose el procedimiento por las siuientes etapas:

cuando el vector de voltaje del periodo de salida a facilitar a dicho motor es menor que un valor predeterminado,aumentar dicho periodo de salida de dicho vector de voltaje y enviar dicho vector de voltaje a dicho motor; y

ajustar dicho voltaje de fase por envío de un vector de voltaje inverso contra dicho vector de voltaje, de manera queel error en dicho voltaje de fase, debido a la ampliación de dicho periodo de salida se reduce y se obtiene, comopromedio, el voltaje de fase deseado.

Procedimiento para la detección de la corriente de fase, procedimiento de control de inversor, procedimiento de control de motor y aparatos utilizados en estos procedimientos SECTOR TÉCNICO

La presente invención se refiere a un procedimiento de detección de corriente de fase, a un procedimiento de control de inversor, a un procedimiento de control de motor y a aparatos para llevar a cabo estos procedimientos. Más particularmente, la presente invención se refiere a un procedimiento para la detección de corriente de fase, a un procedimiento para el control de un inversor, a un procedimiento de control de un motor y a aparatos para llevar a cabo estos procedimientos, que están incluidos en un aparato de control de un motor, para controlar un motor suministrándole las salidas de un inversor PWM al motor y que son adecuados para detectar la corriente de fase del motor basándose en una corriente de enlace CC y a un modelo de vector a aplicar y para llevar a cabo control de corriente o control de posición sin detector.

TÉCNICA RELACIONADA

Con anterioridad, se ha procedido de modo general de forma que las corrientes de fase de un motor son detectadas, a efectos de llevar a cabo el control de la corriente, en un aparato de control de un motor para controlar un motor, suministrándole las salidas de un inversor PWM al motor.

Para detectar corrientes de fase de un motor, se han propuesto los siguientes procedimientos:

(1) Procedimiento de detección de corriente de fase utilizando un transformador de corriente CC; y

(2) Procedimiento para la detección de la corriente de fase basándose en el voltaje entre terminales de una resistencia en derivación.

Aparece una desventaja por el hecho de que se incrementa el coste del aparato de control del motor de modo global, puesto que el transformador de corriente CC es caro, cuando se utiliza el procedimiento (1) .

Cuando se utiliza el procedimiento (2) , la amplitud del impulso resulta extremadamente reducida, dependiendo de la situación de control, de manera que el error de medición de la corriente de fase se hace importante. Por lo tanto, se lleva a cabo restricción en la amplitud del impulso, de manera que la amplitud del impulso no resulta más estrecha, en cierto grado. Cuando se lleva a cabo esta medida, aparecen desventajas por el hecho de que se distorsiona la forma de la onda de la corriente y es imposible detectar la corriente de fase en el momento del arranque del motor. De manera específica, cuando se detecta la corriente de fase basándose en la entrada de inversor, tal como se muestra en la publicación “Method For Detecting Three Phase Output Current Of PWM Inverter At DC Side” por Tanizawa y otros, IEA-94-17 (a la que se hará referencia a continuación como documento citado) , la amplitud del impulso se hace estrecha en una parte en la que las salidas de voltaje de fase son adyacentes, de manera que se presentan desventajas por el hecho de que se genera un error importante en la detección de la corriente de fase y que resulta imposible detectar la corriente de fase. Por lo tanto, se han considerado medidas en el sentido de que PWM se deforma en una parte en la que la amplitud del impulso se hace más estrecha a efectos de no emitir impulsos que tienen una amplitud de impulso estrecha. No obstante, aparece una desventaja por el hecho de que la forma de onda de la corriente es distorsionada debido a la deformación de PWM.

Cuando el voltaje es extremadamente bajo, tal como en una velocidad de rotación baja, la parte en la que el impulso tiene una anchura reducida se amplía, y se genera de manera continua con respecto a una parte como centro, en la que los voltajes de fase son adyacentes.

Procedimientos para determinar la corriente de fase de un inversor PWM para un motor trifásico se describen en el documento “Single current sensor technique in the DC link of 3-phase PWM-VS inverters: A review and a novel solution”, IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, Vol. 33, No. 5, (1997) . En un método, el ciclo de trabajo dentro de un periodo de conmutación de un vector de voltaje aplicado originalmente es reducido y se introducen dos ciclos de trabajo de igual duración. En cada uno de los ciclos de trabajo nuevamente introducidos se aplica un vector de diferente voltaje. El vector de voltaje compuesto por estos dos vectores de voltaje corresponde al vector de voltaje aplicado originalmente. Como resultado, no se introduce error de voltaje dentro de un periodo de conmutación como promedio.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención ha sido llevada a cabo teniendo en cuenta los anteriores problemas. La presente invención soluciona los problemas anteriormente indicados mediante un procedimiento, según la reivindicación 1, y un aparato,

según la reivindicación 6. Se definen realizaciones preferentes adicionalmente en las reivindicaciones dependientes. Se explican a continuación ejemplos útiles para la comprensión de la presente invención.

Es un objetivo de la presente invención dar a conocer un procedimiento de detección de la corriente de fase, un procedimiento de control de un inversor, un procedimiento de control de un motor y aparatos para llevar a cabo estos procedimientos que puede llevar a cabo una reducción de los costes, pueden detectar corriente de fase con estabilidad en un momento de tiempo deseado y que reducen notablemente la distorsión de la forma de onda de voltaje.

Un procedimiento de detección de corriente de fase del ejemplo 1 es un procedimiento que detecta una corriente de fase de un motor basándose en la corriente de enlace CC y una forma del vector a aplicar, y que restringe la amplitud mínima de impulso, cuyo procedimiento está incluido en un aparato de control de un motor para el control de un motor al suministrar las salidas de un inversor PWM al motor, comprendiendo el procedimiento la etapa de ajustar el voltaje a aplicar por adición de voltaje positivo o inverso como respuesta al hecho de que la potencia deseada tiene un valor reducido.

Un procedimiento de detección de corriente de fase del ejemplo 2 es un procedimiento que detecta la corriente de fase de un motor basándose en la corriente de un enlace CC y una forma de vector a aplicar y que restringe la amplitud mínima del impulso, cuyo procedimiento está incluido en un aparato de control de un motor para controlar un motor al suministrar salidas de un inversor PWM al motor, cuyo procedimiento comprende la etapa de ajustar el voltaje a aplicar al variar el intervalo de aplicación de impulso como respuesta al hecho de que la potencia deseada tiene un valor pequeño.

Un procedimiento de detección de corriente de fase del ejemplo 3 es un procedimiento que detecta la corriente de un enlace CC y calcula la corriente de fase de un motor, cuyo procedimiento está incluido en el aparato de control de un motor para el control de un motor al suministrar al mismo las salidas de un inversor PWM, cuyo procedimiento comprende las etapas de evaluar si la dirección de corriente es posible o no durante el tiempo muerto; y llevar a cabo detección de la corriente en respuesta al resultado de la evaluación que representa que dicha detección de la corriente es posible.

Un procedimiento de detección de corriente de fase del ejemplo 4 es un procedimiento que muestrea la corriente en el centro de un periodo cuando se observa la correspondiente corriente a un vector de voltaje a través de una resistencia en derivación.

Un procedimiento de detección de corriente de fase del ejemplo 5 es un procedimiento que muestrea la corriente en el centro de un periodo cuando se emite el vector de voltaje.

Un procedimiento de detección de corriente de fase del ejemplo 6 es un procedimiento que muestrea la corriente en el centro de un periodo que es un periodo obtenido por eliminación de un periodo para que el hardware se haga estable empezando en el periodo cuando una correspondiente corriente al vector de voltaje es observada con intermedio de una resistencia en derivación, desde el periodo cuando una corriente correspondiente a un vector de voltaje es observada a través de la resistencia en derivación.

Un procedimiento de detección de corriente de fase del ejemplo 7 es un procedimiento que muestrea la corriente en un momento que ha pasado un tiempo de respuesta desde el inicio del periodo como respuesta al hecho de que el muestreo en el centro del periodo es imposible debido a la restricción del tiempo de respuesta.

Un procedimiento de detección de corriente de fase del ejemplo 8 es un procedimiento que detecta una corriente de fase de un motor, basándose en la corriente de un enlace CC y un modelo de vector a aplicar, cuyo método está incluido en un... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la detección de la corriente de fase en un aparato para el control de un motor (4) al suministrar salidas de un inversor PWM (3) al motor (4) , comprendiendo el procedimiento las etapas de:

- aplicar un modelo de vector de voltaje a un motor (4) ;

- detectar una corriente de fase de un motor (4) , basándose en la corriente de un enlace CC y un modelo de vector;

- restringir la anchura mínima de impulso; y

-aplicar un voltaje de fase compuesto por dicho modelo de vector en un periodo predeterminado a un motor,

caracterizándose el procedimiento por las siguientes etapas:

cuando el vector de voltaje del periodo de salida a facilitar a dicho motor es menor que un valor predeterminado, aumentar dicho periodo de salida de dicho vector de voltaje y enviar dicho vector de voltaje a dicho motor; y

ajustar dicho voltaje de fase por envío de un vector de voltaje inverso contra dicho vector de voltaje, de manera que el error en dicho voltaje de fase, debido a la ampliación de dicho periodo de salida se reduce y se obtiene, como promedio, el voltaje de fase deseado.

2. Procedimiento para la detección de la corriente de fase, según la reivindicación 1, en el que la detección de la corriente es llevada a cabo por muestreo de la corriente en el centro de un periodo en el que se observa una corriente correspondiente al vector de voltaje a través de una resistencia en derivación.

3. Procedimiento para la detección de la corriente de fase, según la reivindicación 1, en el que la detección de la corriente es llevada a cabo por muestreo de la corriente en el centro de un periodo en el que se emite un vector de voltaje.

4. Procedimiento para la detección de la corriente de fase, según la reivindicación 1, en el que la detección de la corriente es llevada a cabo por muestreo de la corriente en el centro de un periodo que es un periodo obtenido eliminando un periodo para que el hardware pase a ser estable, empezando en el periodo en el que la corriente que corresponde a un vector de voltaje es observada a través de la resistencia en derivación, a partir del periodo en el que una corriente correspondiente a un vector de voltaje es observada a través de la resistencia en derivación.

5. Procedimiento para la detección de la corriente de fase, según la reivindicación 4, en el que la detección de la corriente es llevada a cabo por muestreo de la corriente en un momento de tiempo que ha superado un tiempo de respuesta desde el inicio del periodo en respuesta al hecho de que el muestreo en el centro del periodo es imposible debido a la restricción del tiempo de respuesta.

6. Aparato para la detección de corriente de fase para detectar una corriente de fase de un motor (4) al suministrar salidas de un inversor PWM (3) , que comprende:

- una sección (5b) de detección de la corriente para detectar una corriente de fase de un motor (4) basándose en la corriente de un enlace CC y un modelo de vector a aplicar a dicho motor, un voltaje de fase compuesto por dicho modelo de vector en un periodo predeterminado es aplicado a dicho motor;

- una sección (7b) de generación del vector de voltaje configurada para restringir la amplitud mínima de impulso

caracterizado por

- un medio (6b) de ampliación para ampliar dicho periodo de salida de dicho vector de voltaje y enviar dicho vector de voltaje a dicho motor cuando el periodo de salida de dicho vector de voltaje a facilitar a dicho motor es menor que un valor predeterminado; y

- medios de ajuste (6b) para ajustar dicho voltaje de fase por envío de un vector de voltaje inverso contra dicho vector de voltaje, de manera que el error en dicho voltaje de fase, debido al aumento de dicho periodo de salida, se reduce y se obtiene de promedio el deseado voltaje de fase.

7. Aparato para la detección de corriente de fase, según la reivindicación 6, en el que los medios (5) (7e) (7f) de detección de corriente son medios para muestreo de la corriente en el centro de un periodo cuando una corriente correspondiente a un vector de voltaje es observada a través de la resistencia en derivación (5a) .

8. Aparato para la detección de corriente de fase, según la reivindicación 6, en el que los medios (5) (7e) (7f) de

detección de corriente son medios para muestreo de la corriente en el centro de un periodo en el que se emite el vector de voltaje, como medio de detección de la corriente.

9. Aparato para la detección de corriente de fase, según la reivindicación 6, en el que los medios (5) (7e) (7f) de detección de corriente son medios para muestreo de la corriente en el centro de un periodo que es un periodo obtenido eliminando un periodo para que el hardware se estabilice empezando del periodo en el que se observa a través de la resistencia en derivación (5a) una corriente que corresponde a un vector de voltaje, desde el periodo en el que una corriente correspondiente a un vector de voltaje es observada a través de la resistencia en derivación (5a) .

10. Aparato para la detección de corriente de fase, según la reivindicación 7, en el que los medios de detección de corriente (5) (7e) (7f) son medios para muestreo de la corriente en un momento de tiempo que ha superado un tiempo de respuesta desde el inicio del periodo como respuesta al hecho de que el muestreo en el centro del periodo es imposible debido a la restricción del tiempo de respuesta, como medio de detección de la corriente.