(57)【要約】  電気的機械および非電気的機械を含むドライブトレインを駆動するコンバータに接続されたねじれモード減衰コントローラシステム。コントローラシステムは、コンバータまたはドライブトレインの変量に関連する測定データを受け取るように構成された入力インタフェースと、入力インタフェースに接続されたコントローラとを含む。コントローラは、入力インタフェースからの測定データに基づいて、ドライブトレインのシャフトの一区画沿いの少なくとも１つの動トルク成分を計算し、少なくとも１つの動トルク成分に基づいて、ドライブトレインのシャフトにおけるねじれ振動を減衰させるための、コンバータの整流器用の制御データを生成し、制御データを、コンバータと電気的機械の間で交換される有効電力を変調するための整流器に送るように構成される。【選択図】図３
2013524752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的機械および非電気的機械を含むドライブトレインを駆動するコンバータに接続されたねじれモード減衰コントローラシステムであって、
前記コンバータまたは前記ドライブトレインの変量に関連する測定データを受け取るように構成された入力インタフェースと、
前記入力インタフェースに接続されたコントローラであって、
前記入力インタフェースからの前記測定データに基づいて、前記ドライブトレインのシャフトの一区画沿いの少なくとも１つの動トルク成分を計算し、
前記少なくとも１つの動トルク成分に基づいて、前記ドライブトレインの前記シャフトにおけるねじれ振動を減衰させるための、前記コンバータの整流器用の制御データを生成し、
前記制御データを、前記コンバータと前記電気的機械の間で交換される有効電力を変調するための前記整流器に送る
ように構成されたコントローラと
を備えるコントローラシステム。
【請求項２】
前記制御データが、前記整流器をα変調する、請求項１に記載のコントローラシステム。
【請求項３】
前記コントローラが、前記制御データ内に、整流器遅れ角に適用される正弦波または正弦半波を挿入するように構成される、請求項１または２に記載のコントローラシステム。
【請求項４】
前記正弦波の偏角が、３度よりも小さい、請求項３に記載のコントローラシステム。
【請求項５】
前記コントローラが、基準点弧角値の周辺で、前記整流器のα角度変調を継続的に実行するように構成される、請求項２乃至４のいずれかに記載のコントローラシステム。
【請求項６】
前記コントローラが、前記コンバータの電気的変量に関連する測定データにのみ基づいて、前記制御データを生成するように構成される、請求項１乃至５のいずれかに記載のコントローラシステム。
【請求項７】
前記コントローラが、前記ドライブトレインの機械的変量に関連する測定データにのみ基づいて、前記制御データを生成するように構成される、請求項１乃至６のいずれかに記載のコントローラシステム。
【請求項８】
前記コントローラが、前記電気的機械を除く前記ドライブトレインの機械的変量に関連する測定データにのみ基づいて、前記制御データを生成するように構成される、請求項１乃至７のいずれかに記載のコントローラシステム。
【請求項９】
ドライブトレインの一部である電気的機械を駆動するためのシステムであって、
電源から交流を受け取り、前記交流を直流に変換するように構成された整流器と、
前記整流器に接続され、前記直流を送るように構成された直流リンクと、
前記直流リンクに接続され、受け取った直流を交流に変えるように構成されたインバータと、
前記コンバータまたは前記ドライブトレインの変量に関連する測定データを受け取るように構成された入力インタフェースと、
前記入力インタフェースに接続され、
前記入力インタフェースからの前記測定データに基づいて、前記電気的機械の少なくとも１つの動トルク成分を計算し、
前記少なくとも１つの動トルク成分に基づいて、機械系のシャフトの一区画におけるねじれ振動を減衰させるための、前記整流器用の制御データを生成し、
前記制御データを、前記コンバータと前記電気的機械の間で交換される有効電力を変調するための前記整流器に送る
ように構成されたコントローラと、
を備えるシステム。
【請求項１０】
電気的機械を含むドライブトレインにおけるねじれ震動を減衰させるための方法であって、
（ｉ）前記電気的機械を駆動するコンバータ、または（ｉｉ）前記ドライブトレインの変量に関連する測定データを受け取るステップと、
前記測定データに基づいて、前記電気的機械の少なくとも１つの動トルク成分を計算するステップと、
前記少なくとも１つの動トルク成分に基づいて、前記ドライブトレインのシャフトの一区画におけるねじれ振動を減衰させるための、前記コンバータの整流器用の制御データを生成するステップと、
前記制御データを、前記コンバータと前記電気的機械の間で交換される有効電力を変調するための前記整流器に送るステップと
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される発明の実施形態は、一般に、方法およびシステムに関し、より詳細には、回転系において出現するねじれ震動（ｔｏｒｓｉｏｎａｌ  ｖｉｂｒａｔｉｏｎ）を抑制するための機構および技法に関する。
【背景技術】
【０００２】
石油業界およびガス業界では、様々な機械を可変速度で駆動したいという要望が高まっている。そのような機械は、圧縮機、電動機、膨張機、ガスタービン、ポンプなどを含むことができる。可変周波数電気的駆動装置は、エネルギー効率を高め、高い柔軟性を機械に提供する。例えば、大規模なガス圧縮トレイン（ｇａｓ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｔｒａｉｎ）を駆動するための１つの機構は、負荷転流インバータ（ＬＣＩ：ｌｏａｄ  ｃｏｍｍｕｔａｔｅｄ  ｉｎｖｅｒｔｅｒ）である。ガス圧縮トレインは、例えば、ガスタービンと、原動機と、圧縮機とを含む。ガス圧縮トレインは、多かれ少なかれ、電気的機械と、ターボ機械とを含むことができる。ターボ機械は、任意の非電気的機械とすることができる。しかし、パワーエレクトロニクス駆動型のシステムによって導入される問題は、電気的高調波（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｈａｒｍｏｎｉｃｓ）が原因で、電気的機械のトルクにリップル成分（ｒｉｐｐｌｅ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）が発生することである。トルクのリップル成分は、ドライブトレイン（ｄｒｉｖｅ  ｔｒａｉｎ）のねじり固有振動（ｔｏｒｓｉｏｎａｌ  ｎａｔｕｒａｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）において、機械系と相互作用することがあり、これは望ましくない。
【０００３】
ねじれ振動（ｔｏｒｓｉｏｎａｌ  ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ）またはねじれ震動は、例えば図１に示されるような、様々なマス（ｍａｓｓ）が取り付けられたシャフトに出現することがある、振動性角運動（ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｙ  ａｎｇｕｌａｒ  ｍｏｔｉｏｎ）である。図１は、ガスタービン１２と、原動機１４と、第１の圧縮機１６と、第２の圧縮機１８とを含む、システム１０を示している。これらの機械のシャフトは、互いに接続されるか、または単一のシャフト２０が、これらの機械によって共有される。シャフト２０に沿って分布するインペラ（ｉｍｐｅｌｌｅｒ）および他のマスのため、シャフト２０の回転は、シャフトに取り付けられたマス（例えばインペラ）の異なる速度を有する回転によって生み出されるねじれ振動によって影響を受けることがある。
【０００４】
上で説明したように、ねじれ震動は、電動機を駆動するパワーエレクトロニクスによって一般に導入される。図１は、例えば、電力をＬＣＩ  ２４に提供する送電網源（ｐｏｗｅｒ  ｇｒｉｄ  ｓｏｕｒｃｅ）（電源）２２を示しており、ＬＣＩ  ２４が、今度は、原動機１４のシャフト２０を駆動する。送電網は、単独の発電機とすることができる。ねじれ震動を減衰（最小化）するため、その開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる、本出願と同じ譲受人に譲渡された、米国特許第７，１７３，３９９号の図１に対応する、図２に示されるように、インバータコントローラ２６を、ＬＣＩ  ２４のインバータ２８に提供することができ、インバータコントローラ２６は、インバータ２８から原動機１４に伝達される有効電力の量を変調するためのインバータ遅れ角変化（Δβ）を導入するように構成することができる。あるいは、整流器コントローラ３０を、整流器３２に提供することができ、整流器コントローラ３０は、発電機２２からＤＣリンク４４、したがって原動機１４に伝達される有効電力の量を変調するための整流器遅れ角変化（Δα）を導入するように構成することができる。発電機２２から原動機１４に伝達される有効電力の量を変調することによって、原動機１４および圧縮機１２を含むシステムに出現するねじれ震動を減衰させることが可能であることに留意されたい。これに関して、原動機１４のシャフトとガスタービン１２のシャフトは、互いに接続されるが、発電機２２のシャフトは、原動機１４および圧縮機１２のどちらとも接続されないことに留意されたい。
【０００５】
２つのコントローラ２６、３０は、それぞれセンサ３６、３８からの信号を入力として受け取り、これらの信号は、原動機１４および／または発電機２２によって経験されるトルクを表す。言い換えると、インバータコントローラ２６は、インバータ遅れ角変化（Δβ）を発生させるために、センサ３６によって感知されたトルク値を処理し、整流器コントローラ３０は、整流器遅れ角変化（Δα）を発生させるために、センサ３８によって感知されたトルク値を処理する。インバータコントローラ２６と整流器コントローラ３０は、互いに独立であるが、これらのコントローラは、与えられたシステムにおいて、一体として、または個別に実施することができる。図２は、センサ３６が、原動機１４のシャフトの一部分（区画）４０を監視し、センサ３８が、発電機２２のシャフト４２を監視することを示している。図２は、整流器３２とインバータ２８の間のＤＣリンク４４も示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２１６４１６５号明細書
【発明の概要】
【０００７】
しかし、発電機のトルクを測定することによって決定される整流器遅れ角変化（Δα）は、常に実用的および／または正確であるとは限らない。したがって、他の手法を使用して、整流器遅れ角変化（Δα）を決定する、システムおよび方法を提供することが望ましい。
【０００８】
例示的な一実施形態によれば、電気的機械および非電気的機械を含むドライブトレインを駆動するコンバータに接続されたねじれモード減衰コントローラシステム（ｔｏｒｓｉｏｎａｌ  ｍｏｄｅ  ｄａｍｐｉｎｇ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  ｓｙｓｔｅｍ）が存在する。コントローラシステムは、コンバータまたはドライブトレインの変量に関連する測定データを受け取るように構成された入力インタフェースと、入力インタフェースに接続されたコントローラとを含む。コントローラは、入力インタフェースからの測定データに基づいて、ドライブトレインのシャフトの一区画沿いの少なくとも１つの動トルク成分（ｄｙｎａｍｉｃ  ｔｏｒｑｕｅ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）を計算し、少なくとも１つの動トルク成分に基づいて、ドライブトレインのシャフトにおけるねじれ振動を減衰させるための、コンバータの整流器用の制御データを生成し、制御データを、コンバータと電気的機械の間で交換される有効電力を変調するための整流器に送るように構成される。
【０００９】
また別の例示的な実施形態によれば、ドライブトレインの一部である電気的機械を駆動するためのシステムが存在する。システムは、電源から交流を受け取り、交流を直流に変換するように構成された整流器と、整流器に接続され、直流を送るように構成された直流リンクと、直流リンクに接続され、受け取った直流を交流に変えるように構成されたインバータと、コンバータまたはドライブトレインの変量に関連する測定データを受け取るように構成された入力インタフェースと、入力インタフェースに接続されたコントローラとを含む。コントローラは、入力インタフェースからの測定データに基づいて、電気的機械の少なくとも１つの動トルク成分を計算し、少なくとも１つの動トルク成分に基づいて、機械系のシャフトの一区画におけるねじれ振動を減衰させるための、整流器用の制御データを生成し、制御データを、コンバータと電気的機械の間で交換される有効電力を変調するための整流器に送るように構成される。
【００１０】
さらに別の例示的な実施形態によれば、電気的機械を含むドライブトレインにおけるねじれ震動を減衰させるための方法が存在する。方法は、（ｉ）電気的機械を駆動するコンバータ、または（ｉｉ）ドライブトレインの変量に関連する測定データを受け取るステップと、測定データに基づいて、電気的機械の少なくとも１つの動トルク成分を計算するステップと、少なくとも１つの動トルク成分に基づいて、ドライブトレインのシャフトの一区画におけるねじれ振動を減衰させるための、コンバータの整流器用の制御データを生成するステップと、制御データを、コンバータと電気的機械の間で交換される有効電力を変調するための整流器に送るステップとを含む。
【００１１】
さらに別の例示的な実施形態によれば、コンピュータ実行可能命令を含むコンピュータ可読媒体が存在し、命令は、実行されたときに、ねじれ震動を減衰させるための方法を実施する。コンピュータ命令は、先の段落で言及された方法において列挙されたステップを含む。
【００１２】
明細書に含まれ、その一部を構成する、添付の図面は、１つまたは複数の実施形態を図説し、記述と一緒になって、これらの実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】電気的機械および２つの圧縮機に接続された従来のガスタービンの概略図である。
【図２】整流器コントローラおよびインバータコントローラを含むドライビングトレインの概略図である。
【図３】例示的な一実施形態による、コントローラによって制御される、ガスタービン、原動機、および負荷の概略図である。
【図４】例示的な一実施形態による、コンバータおよび関連ロジックの概略図である。
【図５】例示的な一実施形態による、コンバータおよび関連ロジックの概略図である。
【図６】減衰制御をディセーブルとした場合のシャフトのトルクを示すグラフである。
【図７】例示的な一実施形態による、減衰制御をイネーブルとした場合のシャフトのトルクを示すグラフである。
【図８】例示的な一実施形態による、コンバータおよび関連ロジックの概略図である。
【図９】例示的な一実施形態による、ねじれ震動を減衰させるためにコンバータを制御するように構成されたコントローラの概略図である。
【図１０】例示的な一実施形態による、整流器に変調を提供するコントローラの概略図である。
【図１１】例示的な一実施形態による、ねじれ震動を減衰させるために整流器を制御する方法のフローチャートである。
【図１２】例示的な一実施形態による、整流器およびインバータに変調を提供するコントローラの概略図である。
【図１３】例示的な一実施形態による、コンバータのインバータ、整流器、およびＤＣリンクに存在する電圧の概略図である。
【図１４】例示的な一実施形態による、アルファ角度変調およびベータ角度変調のねじり効果を示すグラフである。
【図１５】例示的な一実施形態による、ねじれ震動を減衰させるためにインバータおよび整流器を制御する方法のフローチャートである。
【図１６】例示的な一実施形態による、ねじれ震動を減衰させるための電圧形インバータおよび関連コントローラの概略図である。
【図１７】マルチマスシステム（ｍｕｌｔｉｍａｓｓ  ｓｙｓｔｅｍ）の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
例示的な実施形態についての以下の説明は、添付の図面を参照する。異なる図面中の同じ参照番号は、同一または同様の要素を識別する。以下の詳細な説明は、本発明を限定しない。代わりに、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって確定される。以下の実施形態は、簡潔になるように、負荷転流インバータによって駆動される電動機の用語および構造によって説明される。しかし、次に説明される実施形態は、そのようなシステムに限定されず、例えば電圧形インバータ（ＶＳＩ：ｖｏｌｔａｇｅ  ｓｏｕｒｃｅ  ｉｎｖｅｒｔｅｒ）などの他のデバイスを用いて駆動される、他のシステムにも（適切な調整を施して）適用することができる。
【００１５】
本明細書のいたるところで「ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ（一実施形態）」または「ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ（一実施形態）」に言及するが、これは、一実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、開示される発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体の様々な場所に出現する「ｉｎ  ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ（一実施形態では）」または「ｉｎ  ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ（一実施形態では）」という文言は、必ずしも同じ実施形態に言及しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、または特性は、１つまたは複数の実施形態において、任意の適切な方法で組み合わせることができる。
【００１６】
例示的な一実施形態によれば、ねじれモード減衰コントローラは、（原動機もしくは発電機とすることができる）電気的機械のシャフト、および／または電気的機械に機械的に接続されたターボ機械のシャフトに関する、電気的測定値および／または機械的測定値を獲得し、電気的測定値および／または機械的測定値に基づいて、ドライブトレインの所望のシャフト位置における、動トルク成分、および／またはトルク震動（ｔｏｒｑｕｅ  ｖｉｂｒａｔｉｏｎ）を推定するように構成することができる。動トルク成分は、シャフトのトルク、ねじれ位置、ねじれ速度、またはねじれ加速度とすることができる。１つまたは複数の動トルク成分に基づいて、コントローラは、トルク振動（ｔｏｒｑｕｅ  ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ）を減衰させるための所望のトルクを与えるために、電気的機械を駆動する整流器の１つまたは複数のパラメータを調整／変更することができる。次に説明するように、整流器制御に基づいて減衰を決定するための、コントローラ用の様々なデータ源が存在する。
【００１７】
図３に示される例示的な一実施形態によれば、システム５０は、ガスタービン５２と、原動機５４と、負荷５６とを含む。ガスタービン、および／または負荷５６としての複数の圧縮機もしくは他のターボ機械を含む、他の構成も可能である。さらに、他の構成は、１つもしくは複数の膨張機、１つもしくは複数の発電機、または例えば、風力タービン、ギアボックスなどの、回転部分を有する他の機械を含むことができる。図３に示されるシステムは、例示的なものであり、新規な特徴をより良く理解できるように簡略化されている。しかし、より多数またはより少数の構成要素を有する他のシステムを、これから説明される新規な特徴を含むように適合させ得ることは、当業者であれば理解されよう。
【００１８】
（機械のロータおよびインペラに関連付けられた）様々なマスをシャフト５８に接続すると、システム５０は、潜在的にねじれ震動を起こしやすくなる。これらのねじれ震動は、シャフト５８をねじることがあり、それが、（１つまたは複数のシャフトばかりでなく、特定の状況に応じて、継手およびギアボックスも含み得る）シャフトシステムの寿命を著しく短くすることがあり、または破壊することさえある。例示的な実施形態は、ねじれ震動を減少させるための機構を提供する。
【００１９】
原動機５４を動かすため、送電網６０から、またはアイランドもしくはアイランド状の電力システムの場合はローカル発電機６０から、電力が供給される。原動機５４を可変速度で駆動するため、送電網６０と原動機５４の間に、負荷転流インバータ（ＬＣＩ）６２が提供される。図４に示されるように、ＬＣＩ  ６２は、ＤＣリンク６８に接続された整流器６６を含み、ＤＣリンク６８は、インバータ７０に接続される。整流器６６、ＤＣリンク６８、およびインバータ７０は、当技術分野において知られており、それらの具体的な構造は、ここではさらに説明しない。上で言及したように、新規な特徴は、適切な変更を施して、ＶＳＩシステムに適用することができる。もっぱら説明のため、図１６に関連して、例示的なＶＳＩが示され、簡潔に説明される。図４は、送電網６０から受け取る電流および電圧が、それぞれ３相の電流および電圧であることを示している。同じことが、整流器、インバータ、および原動機を流れる電流および電圧にも当てはまり、この事実は、図４において、シンボル「／３」によって示される。しかし、例示的な実施形態の新規な特徴は、例えば、６相および１２相システムなど、３相よりも多い相を用いて機能するように構成されたシステムにも適用可能である。
【００２０】
ＬＣＩ  ６２は、図４では丸Ａおよび丸Ｖによって表される、電流センサおよび電圧センサも含む。例えば、電流ｉDCを測定するために、電流センサ７２が、ＤＣリンク６８内に提供される。あるいは、ＤＣリンク内の電流は、ＡＣサイドで、例えば、電流センサ８４または７４で実行される測定に基づいて計算されるが、それは、これらのセンサが、ＤＣセンサよりも安価だからである。別の例は、インバータ７０によって原動機５４に提供される電流ｉabcを測定する電流センサ７４と、インバータ７０によって原動機５４に提供される電圧ｖabcを測定する電圧センサ７６である。これらの電流および電圧は、コントローラ７８に入力として提供できることに留意されたい。「コントローラ」という用語は、任意の適切なデジタル回路、アナログ回路、もしくはそれらを組み合わせた回路、または指定された制御機能を達成するための処理ユニットを包含するために、本明細書では使用される。図３に戻ると、コントローラ７８は、ＬＣＩ  ６２の部分とすることもでき、またはＬＣＩ  ６２と信号を交換するスタンドアロンのコントローラとすることもできることが分かる。コントローラ７８は、ねじれモード減衰コントローラとすることができる。
【００２１】
図４は、ＬＣＩコントローラ８０が、図３に示される、ガスタービン５２、原動機５４、および負荷５６の１つまたは複数に関する機械的測定値を受け取ることができることも示している。同じことが、コントローラ７８にも当てはまる。言い換えると、コントローラ７８は、図３に示されるシステム５０の構成要素のいずれからも、測定データを受け取るように構成することができる。例えば、図４は、測定データ源７９を示している。このデータ源は、システム５０の構成要素のいずれかからの機械的測定値および／または電気的測定値を提供することができる。より良く理解するために使用されるが、例示的な実施形態を限定しない特定の例は、データ源７９がガスタービン５２にいつ関連付けられるかである。ガスタービン５２のねじれ位置、ねじれ速度、ねじれ加速度、またはトルクは、既存のセンサによって測定することができる。このデータは、図４に示されるように、コントローラ７８に提供することができる。別の例は、コンバータ６２または原動機５４において取得される電気的測定値である。データ源７９は、必要であれば、これらの測定値をコントローラ７８またはコントローラ８０に提供することができる。
【００２２】
コントローラ８０は、様々な基準値８２と、センサ８４から受け取った電流ｉdxとに基づいて、整流器６６を制御するための整流器遅れ角αを生成することができる。整流器遅れ角αに関して、ＬＣＩは、送電網６０から原動機５４に、またはその反対に、有効電力を伝達するように設計されることに留意されたい。力率が最適となるようにこの伝達を達成するには、整流器遅れ角αとインバータ遅れ角βを考慮する必要がある。整流器遅れ角αは、例えば正弦波変調を適用することによって、変調することができる。この変調は、限られた時間の間だけ適用することができる。１つの応用例では、変調は継続的に適用されるが、変調の振幅が変化する。例えば、シャフトにねじれ震動が存在しない場合、変調の振幅はゼロとすること、すなわち、無変調とすることができる。別の例では、変調の振幅は、検出されたシャフトのねじれ震動に比例することができる。
【００２３】
インバータ７０用のインバータ遅れ角βを生成するために、別のコントローラ８６を使用することができる。インバータ遅れ角βを変調すると、ＤＣリンク電流の変調を引き起こすインバータＤＣ電圧の変調が生じ、負荷入力電力において有効電力振動が生じる。言い換えると、ねじれモード減衰を達成するために、インバータ遅れ角だけを変調すると、ＤＣリンク６８に蓄えられた磁気エネルギーに主に由来する電力の減衰が生じる。インバータ遅れ角の変調は、回転シャフトが加速しているか、それとも減速しているかに応じて、回転エネルギーから磁気エネルギーへの変換、または磁気エネルギーから回転エネルギーへの変換を生じさせる。
【００２４】
さらに、図４は、コントローラ８０、８６から受け取った情報に基づいて、整流器およびインバータを直接的に制御する、整流器６６用のゲート制御ユニット８８と、インバータ７０用のゲート制御ユニット９０を示している。例えば、シャフトに存在するトルク、またはシャフトのねじれ速度、シャフトのねじれ加速度、もしくはシャフトのねじれ位置などの、動トルク成分を検出するために、原動機５４のシャフト付近に、オプションのセンサ９２を配置することができる。他の同様のセンサ９２を、原動機５４とガスタービン５２の間に、またはガスタービン５２に配置することができる。（センサ９２によって）測定された動トルク成分に関する情報ｕxは、コントローラ７８、８０、８６に提供することができる。図４は、コントローラ７８からの信号をコントローラ８０、８６によって生成された信号に加算する、加算ブロック９４、９６も示している。
【００２５】
図５に示される例示的な一実施形態によれば、ねじれモード減衰コントローラ７８は、ＬＣＩ  ６２またはインバータ７０の出力９１において測定された、電流ｉabcおよび電圧ｖabcを受け取ることができる。これらの値（原動機のシャフトの測定されたトルクまたは速度もしくは加速度についての情報はない）に基づいて、原動機の空隙トルク（ａｉｒ  ｇａｐ  ｔｏｒｑｕｅ）が計算され、システムの機械的モデルに供給される。システムの機械的モデルは、機械系の動的挙動を表し、システムの電気的パラメータを機械的パラメータに結び付ける、いくつかの微分方程式によって表すことができる。モデル表現は、例えば、（実地測定によって検証できる）推定された慣性値、減衰値、および剛性値を含み、例えば、ねじれ振動など、シャフトの動的挙動を計算することを可能にする。主として、動トルク成分の位相の精度がねじれモード減衰に関連があり、振幅情報または絶対トルク値はあまり重要ではないので、ねじれモード減衰のために必要とされる精度を達成することができる。
【００２６】
これに関して、電気的機械の空隙トルクは、ドライブトレインの電気系と機械系の間のリンクであることに留意されたい。電気系におけるすべての高調波および次数間高調波（ｉｎｔｅｒ−ｈａｒｍｏｎｉｃｓ）も、空隙トルクに現れる。機械系の固有周波数における次数間高調波は、ねじれ振動を引き起こすことができ、潜在的に、シャフトの定格を上回る、機械系の動トルク値をもたらすことができる。既存のねじれモード減衰システムは、そのようなねじれ振動を打ち消すことができるが、これらのシステムは、原動機の動トルクを表す信号を必要とし、この信号は、原動機のシャフト、または原動機のシャフトに沿って取り付けられた歯車などの、原動機のシャフト構成要素を効果的に監視する、センサから取得される。例示的な実施形態によれば、動トルク成分は、電気的測定値に基づいて評価されるので、そのような信号は必要とされない。しかし、後で説明するように、いくつかの例示的な実施形態は、機械的シャフト沿いの動トルク成分を決定するために、例えばガスタービンなど、システムの他の構成要素において入手可能な機械的測定値を使用できる状況を説明する。
【００２７】
言い換えると、例示的な一実施形態による利点は、機械系におけるねじれ震動センシングを必要とせずに、ねじれモード減衰を適用できることである。したがって、現在の電圧センサおよび／または電流センサおよび／または速度センサは、比較的に低コストで利用可能になり得るので、電気系または機械系に追加のセンシングを導入することを必要とせずに、ねじれモード減衰を適用することができる。これに関して、トルクを測定するための機械的センサは、高電力用途の場合は高価であり、これらのセンサは、既存のシステムに追加できないことがあることに留意されたい。したがって、既存のねじれモード減衰ソリューションは、既存のねじれモード減衰システムが、トルクを示すシステムの機械的パラメータを表す信号を測定するためのセンサを必要とするような場合は、実施することができない。対照的に、図５の例示的な実施形態の手法は、信頼性が高く、コスト対効果が優れており既存のシステムを改良することが可能である。
【００２８】
図５に示される電流および電圧を受け取ると、コントローラ７８は、整流器遅れ角αおよび／またはインバータ遅れ角βを制御するための適切な信号（ΔαおよびΔβの１つまたは複数に対する変調）を生成することができる。したがって、図５に示される実施形態によれば、コントローラ７８は、測定された電気的情報をインバータ７０の出力９１から受け取り、例えば、特許第７，１７３，３９９号で説明される減衰原理に基づいて、様々な遅れ角を決定／計算する。１つの応用例では、インバータおよび／またはコンバータの動作に影響を与えないように、例えば２から３度など、狭い定められた範囲に、遅れ角を制限することができる。１つの応用例では、サイリスタのオーバヘッド点弧（ｏｖｅｒｈｅａｄ−ｆｉｒｉｎｇ）による転流失敗（ｃｏｍｍｕｔａｔｉｏｎ  ｆａｉｌｕｒｅ）を防止するために、（負または正の）一方向だけに、遅れ角を制限することができる。図５に示されるように、原動機５４に接続された機械的ドライブトレインについての測定信号（フィードバック）に基づいて、様々な角度の補正が調整／検証されないので、この例示的な実施形態は、開ループである。さらに、実行されたシミュレーションは、コントローラ７８がイネーブルであるときは、ねじれ震動が減少することを示している。図６は、コントローラ７８がディセーブルであるときの、時間に対する、原動機５４のシャフトのトルクの振動１００を示しており、図７は、機械的ドライブトレインが、可変速度運転で動作しており、ｔ＝１２秒において臨界速度を超えているのに、コントローラ７８がイネーブルであり、例えば１２秒において、アルファ変調を発生させるときは、同じ振動がどのように減少／減衰するかを示している。どちらの図も、ｙ軸にシミュレートされたトルクを、ｘ軸に時間をプロットしている。
【００２９】
図８に示される別の例示的な実施形態によれば、コントローラ７８は、ＤＣリンク６８から取得される電気量に基づいて、遅れ角変化（変調）Δαおよび／またはΔβの１つまたは複数を計算するように構成することができる。より具体的には、電流ｉDCは、ＤＣリンク６８のインダクタ１０４において測定することができ、この値は、コントローラ７８に提供することができる。１つの応用例では、コントローラ７８に供給するために、ただ１つの電流測定値が使用される。測定された電流の値と、システムの機械的モデルとに基づいて、コントローラ７８は、上で言及した遅れ角変化を生成することができる。別の例示的な実施形態によれば、直流ｉDCは、整流器６６またはインバータ７０において実行される、電流測定および／または電圧測定に基づいて、推定することができる。
【００３０】
図５および図８に関連して説明した実施形態のどちらにおいても、コントローラ７８によって計算される遅れ角変化は、閉ループ構成に基づいて、変更することができる。閉ループ構成は、図８では、破線１１０によって示されている。閉ループは、適切なセンサ１１２を用いて、原動機５４のシャフトの角位置、角速度、角加速度、またはトルクを決定でき、この値をコントローラ７８に提供できることを示している。１つまたは複数のセンサ１１２が、ガスタービンに、または図３に示されるシャフト５８沿いの他の場所に設けられる場合も、同じことが当てはまる。
【００３１】
コントローラ７８の構造が、図９に関連して今から説明される。例示的な一実施形態によれば、コントローラ７８は、プロセッサ、アナログ回路、再構成可能ＦＰＧＡカードなどの１つ１２２に接続された、入力インタフェース１２０を含むことができる。要素１２２は、ＬＣＩ  ６２から電気的パラメータを受け取り、遅れ角変化を計算するように構成される。要素１２２は、（図１７に関連してより詳細に開示される）機械的モデル１２８を保存し、原動機５４の動トルク成分の１つまたは複数を計算するために、入力インタフェース１２０で受け取った電気的および／または機械的測定値を機械的モデル１２８に入力するように構成することができる。１つまたは複数の動トルク成分に基づいて、減衰制御信号が、減衰制御ユニット１３０において生成され、その後、出力信号が、加算ブロックおよびゲート制御ユニットに転送される。別の例示的な実施形態によれば、コントローラ７８は、遅れ角変化を決定するための、アナログ回路、再構成可能ＦＰＧＡカード、または他の専用回路とすることができる。
【００３２】
例示的な一実施形態によれば、コントローラ７８は、様々な電流センサおよび電圧センサから電気的測定値を継続的に受け取り、電気的測定値に基づいて計算された動トルク成分に基づいて、ねじれ減衰信号を継続的に計算する。この例示的な実施形態によれば、コントローラは、ねじれ震動がシャフトに存在するかどうかを決定しないが、代わりに、計算された動トルク値に基づいて、ねじれ減衰信号を継続的に計算する。しかし、ねじれ震動が存在しない場合、コントローラによって生成され、インバータおよび／または整流器に送られる、ねじれ減衰信号は、インバータおよび／または整流器に影響を与えず、すなわち、減衰信号によって提供される角変化は、無視できるか、またはゼロである。したがって、この例示的な実施形態によれば、信号は、ねじれ震動が存在する場合に限って、インバータおよび／または整流器に影響を与える。
【００３３】
例示的な一実施形態によれば、ガスタービンシャフトにおける直接的なトルク測定もしくは速度測定（またはシャフトにおいて推定される速度情報もしくはトルク情報）は、コントローラが、ＬＣＩにおいて、ねじれ振動のねじれ速度に対する逆位相で、エネルギー伝達を変調することを可能にする。発電機とＬＣＩドライブの間で交換される減衰電力（ｄａｍｐｉｎｇ  ｐｏｗｅｒ）は、電気的に調整することができ、シャフトシステムの固有周波数に対応する周波数を有することができる。この減衰方法は、Ｑ値が高い機械系に対して、すなわち、高いねじり剛性を有する鋼から作成されるロータシャフトシステムに対して効果的である。加えて、振動する電気的トルクを原動機のシャフトに与え、機械系の共振周波数に対応する周波数を得る、この方法は、僅かな減衰電力しか使用しない。
【００３４】
したがって、上で説明したコントローラは、駆動系に過剰な負荷をかけることなく、ＬＣＩ技術に基づいた駆動系に組み込むことができる。これは、新規のコントローラを新しいまたは既存の動力系に組み込むことを容易にし、新規のコントローラを経済的に魅力的なものにする。コントローラは、既存の動力系の変更を必要とせず、例えば、アイランドネットワークにおけるＬＣＩドライブの１つの、制御システムを拡張することなく、実施することができる。
【００３５】
ＬＣＩ動作速度およびトルクを大きな範囲で変化させる場合、ねじれモード減衰の有効性は、送電網サイドのコンバータ電流制御性能に依存することがある。ねじれモード減衰動作は、ねじり固有周波数において、僅かな追加のＤＣリンク電流リップルを生じさせる。結果として、この周波数において、インバータ点弧角制御に起因する意図された成分と、追加の電流リップルに起因する追加の成分の、２つの電力成分が存在する。この追加の電力成分の位相および振幅は、システムパラメータ、電流制御設定、および作用点の関数である。これらの成分は、電流制御に依存する電力成分と、角度変調に依存する成分をもたらす。
【００３６】
例示的な一実施形態によれば、電力変調の２つの代替的な方法を、コントローラによって実施することができる。第１の方法は、送電網サイドで電流基準を直接的に使用することであり（高速の電流制御実施を必要とする）、例えば、減衰成分を有するα変調である。第２の方法は、送電網サイドおよび機械サイドの角度を変調することであり、一定のｄｃリンク電流をもたらし、例えば、減衰周波数成分を有するα−β変調である。送電網サイドにおける電流制御は、この減衰制御の一部であり、したがって、この電流制御は、角度変調の効果を打ち消さない。このようにして、減衰効果は、より高くなり、電流制御設定から独立している。
【００３７】
図１０に示される例示的な一実施形態によれば、システム５０は、図３および図４に示されるシステムに類似した要素を含む。コントローラ７８は、システム５０の原動機５４、負荷５６、または（図示されていない）ガスタービンの１つまたは複数に関連する、（図４、図５、図８に示されるような）電気的測定値、ならびに／または機械的測定値（例えば、図４および図８、もしくは図１０のセンサ１１２およびリンク１１０を参照）を受け取るように構成される。電気的測定値のみに基づいて、機械的測定値のみに基づいて、または双方の組み合わせに基づいて、コントローラ７８は、α変調を整流器６６に適用するための制御信号を生成する。１つの応用例では、α変調は、α角の基準値に適用される。例えば、電流基準変調は、α変調によって達成されるが、β角は、インバータ７０において一定に維持される。α変調は、図４および図１０の両方において、例えば、Δαによって表される。このα変調は、少なくとも２つの理由で、米国特許第７，１７３，３９９号に開示されたα変調とは異なることに留意されたい。第１の相違は、本発明の例示的な実施形態では、機械的測定値は（使用される場合）、シャフト５８沿いの場所（すなわち、原動機５４、負荷５６、および／またはガスタービン５２）から取得されるが、米国特許第７，１７３，３９９号は、発電機２２（図２を参照）の測定値を使用することである。第２の相違は、例示的な一実施形態によれば、機械的測定値は、α変調を実行するために、コントローラ７８によって受け取られず、使用されないことである。
【００３８】
図１１に示される例示的な一実施形態によれば、電気的機械を含む圧縮トレインにおけるねじれ震動を減衰させるための方法が存在する。方法は、（ｉ）電気的機械を駆動するコンバータ、または（ｉｉ）圧縮トレインのパラメータに関連する測定データを受け取るステップ１１００と、測定データに基づいて、電気的機械の少なくとも１つの動トルク成分を計算するステップ１１０２と、少なくとも１つの動トルク成分に基づいて、圧縮トレインのシャフトにおけるねじれ振動を減衰させるための、コンバータの整流器用の制御データを生成するステップ１１０４と、制御データを、コンバータと電気的機械の間で交換される有効電力を変調するための整流器に送るステップ１１０６とを含む。
【００３９】
図１２に示される別の例示的な実施形態によれば、システム５０は、ねじれ振動を減衰させるために同時に（すなわち、α変調とβ変調の両方が）制御される、整流器６６とインバータ７０の両方を有することができる。図１２に示されるように、コントローラ７８は、整流器コントローラ８８とインバータコントローラ９０の両方に変調を提供する。コントローラ７８は、（ｉ）原動機５４、負荷５６、および／またはガスタービン５２の１つにおいてセンサ１１２によって測定された機械的測定値、（ｉｉ）図４、図５、図８に示されるような電気的測定値、または（ｉ）と（ｉｉ）の両方に基づいて、適切な変調を決定する。
【００４０】
より具体的には、α変調とβ変調は、図１３に関連して次に説明されるように、相関させることができる。図１３は、整流器６６、ＤＣリンク６８、インバータ７０の両端に生じる、代表的な電圧降下を示している。α変調およびβ変調の結果として、ＤＣリンク電流は一定であることが望ましい。図１３に示される関連する電圧降下は、
ＶDCα＝ｋ・ＶACG・ｃｏｓ（α）
ｖDCβ＝ｋ・ＶACM・ｃｏｓ（β）
ＶDCα＝ｖDCβ＋ＶDCL
によって与えられ、ここで、ＶACGは、図１２における送電網６０の電圧振幅であり、ＶACMは、原動機５４の電圧振幅である。
【００４１】
最後の関係を時間で微分し、ＶDCLの時間的変化はゼロであるという条件を課すことによって、α変調とβ変調の間の以下の数学的関係が得られる。
【００４２】
ｄ（ＶDCα）／ｄｔ＝−ｋ・ＶACG・ｓｉｎ（α）
ｄ（ＶDCβ）／ｄｔ＝−ｋ・ＶACM・ｓｉｎ（β）
これらから、
ｄα＝（ＶACM・ｓｉｎ（β））／（ＶACG・ｓｉｎ（α））・ｄβ
が得られる。
【００４３】
この最後の関係に基づいて、例えば、図１４に示されるように、α変調とβ変調の両方が、同時に実行される。図１４は、ｔ0＝１．５秒付近で増加する、実際のトルク２００を示している。ｔ0とｔ1の間は、α変調２０２もβ変調２０４も適用されないことに留意されたい。ｔ1において、ｔ1とｔ2の間に、励振２０６が与えられ、変調２０２と変調２０４の両方が適用される。ｔ1からｔ2までの時間間隔の最後に、両方の変調が解除されると、機械的ドライブトレインに内在する機械的減衰特性のために、トルク２００の振動が指数的に低下していることに留意されたい。この例は、シミュレートされたものであり、実際のシステムにおいて測定されたものではない。この理由で、両方の変調は、厳密に制御され、例えば、ｔ1に開始し、ｔ2に停止している。しかし、α変調とβ変調の実際の実施では、変調は、ねじれ振動の重大度に基づいて変調の振幅を調整しながら、継続的に実行されることがある。β変調と組み合わされたこの変調の利点は、異なる作用点における位相適応の必要がなく、ＬＣＩ制御パラメータが、減衰性能に影響を及ぼし得ないことである。この変調例は、機械系において両方の遅れ角を変調する効果を説明するために提供されている。シミュレーション結果は、逆減衰性能を有するねじれ減衰システムのための機械系に対する開ループ応答を使用して示されている。
【００４４】
図１５に示される例示的な一実施形態によれば、電気的機械を含む圧縮トレインにおけるねじれ震動を減衰させるための方法が存在する。方法は、（ｉ）電気的機械を駆動するコンバータ、または（ｉｉ）圧縮トレインのパラメータに関連する測定データを受け取るステップ１５００と、測定データに基づいて、電気的機械の少なくとも１つの動トルク成分を計算するステップ１５０２と、少なくとも１つの動トルク成分に基づいて、圧縮トレインのシャフトにおけるねじれ振動を減衰させるための、コンバータのインバータおよび整流器の各々用の制御データを生成するステップ１５０４と、制御データを、コンバータと電気的機械の間で交換される有効電力を変調するためのインバータおよび整流器に送るステップ１５０６とを含む。動トルク成分は、機械的シャフトの一区画に関連する、回転位置、回転速度、回転加速度、またはトルクを含むことに留意されたい。有効電力を変調する式は、期間Ｔにおける平均有効電力がゼロである場合であっても、瞬間における変調という考えを表していることにも留意されたい。加えて、ＬＣＩの代わりに、ＶＳＩが使用される場合は、有効電力の代わりに、別の電気量を適切に変更することができる。
【００４５】
図１６に示される例示的な一実施形態によれば、ＶＳＩ  １４０は、整流器１４２と、ＤＣリンク１４４と、インバータ１４６とを含み、それらは互いに、この順序で接続される。整流器１４２は、電源１４８から送電網電圧を受け取り、例えば、ダイオードブリッジ、または半導体素子に基づいた能動フロントエンドを含むことができる。整流器１４２によって提供されるｄｃ電圧は、ＤＣリンク１４４内のキャパシタＣによって、フィルタリングおよび平滑化される。その後、フィルタリングされたｄｃ電圧は、インバータ１４６に与えられ、インバータ１４６は、原動機１５０に与えられるａｃ電圧を生成する、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ：Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの、自励転流半導体素子（ｓｅｌｆ−ｃｏｍｍｕｔａｔｅｄ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｄｅｖｉｃｅ）を含むことができる。原動機１５０のシャフトにおけるねじれ震動を減衰させるために、コントローラ１５２およびコントローラ１５４を、整流器コントローラおよびインバータコントローラに加えて、整流器１４２およびインバータ１４６に提供することができ、またはコントローラ１５２およびコントローラ１５４を、整流器コントローラおよびインバータコントローラに統合することができる。整流器コントローラ１５３およびインバータコントローラ１５５が、半導体素子のいくつかに接続されて示されているが、すべての半導体素子をコントローラに接続できることを理解されたい。コントローラ１５２とコントローラ１５４は、一体として、または個別に提供することができ、図４および図５に関連して説明した電気的測定値に基づいて、動トルク成分を決定し、例えば、トルクまたは電流制御基準など、組み込み整流器およびインバータ制御の制御基準に影響を与えるように構成される。
【００４６】
図１７に示される例示的な一実施形態によれば、一般化されたマルチマスシステム１６０は、対応する慣性モーメントＪ1からＪnを有する、「ｎ」個の異なるマスを含むことができる。例えば、第１のマスは、ガスタービンに対応することができ、第２のマスは、圧縮機に対応することができ、その他についても同様であるが、最後のマスは、電動機に対応することができる。電動機のシャフトは、例えば、回転位置、回転速度、回転加速度、またはトルクなど、機械的測定値を求めて接近することはできないと仮定する。さらに、ガスタービンのシャフトは接近可能であり、上で言及した機械的パラメータの１つを、ガスタービンにおいて直接的に測定できると仮定する。これに関して、一般に、ガスタービンは、起こり得る損傷からガスタービンを保護するために、シャフトの様々な機械的変量を測定する、高精度センサを有することに留意されたい。対照的に、従来の原動機は、これらのセンサを有さず、またはいくつかのセンサが存在する場合であっても、それらの測定の精度は貧弱である。
【００４７】
機械系全体の微分方程式は、
Ｊ（ｄθ2／ｄｔ2）＋Ｄ（ｄθ／ｄｔ）＋Ｋθ＝Ｔext
によって与えられ、ここで、Ｊ（ねじり行列）、Ｄ（減衰行列）、およびＫ（ねじり剛性行列）は、第１のマスの特性（例えば、ｄ10、ｄ12、ｋ12、Ｊ1）を、他のマスの特性に関連付ける行列であり、Ｔextは、例えば原動機によって、システムに与えられる外部（正味）トルクである。機械系のこのモデルに基づいて、例えば、第１のマスの特性が分かっている場合、「ｎ」マスのトルクまたは他の動トルク成分を決定することができる。言い換えると、ガスタービンのシャフトのねじれ位置、ねじれ速度、ねじれ加速度、またはトルクのうちの少なくとも１つを測定するために、ガスタービンに設けられる高精度センサを使用することができる。この測定値に基づいて、原動機（「ｎ」マス）またはドライブトレインの別の区画の動トルク成分を、システムのプロセッサまたはコントローラ７８によって計算することができ、したがって、上ですでに説明したように、インバータまたは整流器のための制御データを生成することができる。
【００４８】
言い換えると、この例示的な実施形態によれば、コントローラ７８は、原動機に接続された１つのターボ機械から、機械関連情報を受け取る必要があり、この機械関連情報に基づいて、コントローラは、ねじれ震動を減衰させるトルクを原動機において発生させるように、コンバータを制御することができる。ターボ機械は、ガスタービンばかりでなく、圧縮機、膨張機、または他の知られた機械とすることもできる。１つの応用例では、電気的測定値は、減衰を実行するために必要ではない。しかし、減衰を達成するために、電気的測定値を機械的測定値と組み合わせることもできる。１つの応用例では、減衰を与える機械（減衰機械）は、機械的測定値を求めて接近することができず、減衰機械の動トルク成分は、減衰機械に機械的に接続された別の機械において実行される機械的測定値によって計算される。
【００４９】
開示される例示的な実施形態は、ねじれ震動を減衰させるためのシステムおよび方法を提供する。本明細書の説明には本発明を限定する意図はないことを理解されたい。反対に、例示的な実施形態は、代替形態、変更形態、および均等物を包含することを意図しており、それらは、添付の特許請求の範囲によって確定される本発明の主旨および範囲内に含まれる。例えば、方法は、大規模ウォータポンプ、揚水式発電所など、他の電動機駆動の機械的システムに適用することができる。さらに、例示的な実施形態の詳細な説明では、特許請求される発明の包括的な理解を可能にするために、多くの具体的な細部が説明された。しかし、様々な実施形態は、そのような具体的な細部を伴わずに実施できることを、当業者は理解されよう。
【００５０】
本発明の例示的な実施形態の特徴および要素が、それらの実施形態においては、特定の組み合わせで説明されたが、各特徴または要素は、実施形態の他の特徴および要素を伴わずに単独で使用することができ、または本明細書で開示された他の特徴および要素を伴うもしくは伴わない様々な組み合わせで使用することができる。
【００５１】
本明細書では、いずれかのデバイスまたはシステムの作成および使用、ならびにいずれかの包含される方法の実行を含む、開示される発明の実施を当業者が行えるように、開示される発明の例を使用している。本発明の特許性を有する範囲は、特許請求の範囲によって確定され、当業者が思いつく他の例を含むことができる。そのような他の例は、特許請求の範囲内にあることが意図されている。
【符号の説明】
【００５２】
１０  システム
１２  ガスタービン、圧縮機
１４  原動機
１６  第１の圧縮機
１８  第２の圧縮機
２０  シャフト
２２  送電網源（電源）、発電機
２４  ＬＣＩ
２６  インバータコントローラ
２８  インバータ
３０  整流器コントローラ
３２  整流器
３６  センサ
３８  センサ
４０  原動機のシャフトの一部
４２  発電機のシャフト
４４  ＤＣリンク
５０  システム
５２  ガスタービン
５４  原動機
５６  負荷
５８  シャフト
６０  送電網、ローカル発電機
６２  負荷転流インバータ（ＬＣＩ）、コンバータ
６６  整流器
６８  ＤＣリンク
７０  インバータ
７２  電流センサ
７４  電流センサ
７６  電圧センサ
７８  ねじれモード減衰コントローラ
７９  測定データ源
８０  ＬＣＩコントローラ
８２  基準値
８４  電流センサ
８６  コントローラ
８８  ゲート制御ユニット、整流器コントローラ
９０  ゲート制御ユニット、インバータコントローラ
９１  インバータの出力
９２  オプションのセンサ
９４  加算ブロック
９６  加算ブロック
１００  トルクの振動
１０４  インダクタ
１１２  センサ
１２０  入力インタフェース
１２２  プロセッサ、アナログ回路、再構成可能ＦＰＧＡカードなど
１２８  機械的モデル
１３０  減衰制御ユニット
１４０  ＶＳＩ
１４２  整流器
１４４  ＤＣリンク
１４６  インバータ
１４８  電源
１５０  原動機
１５２  コントローラ
１５３  整流器コントローラ
１５４  コントローラ
１５５  インバータコントローラ
１６０  マルチマスシステム
２００  トルク
２０２  変調
２０４  変調
２０６  励振
【図１】
2013524752.tif 000003
【図２】
2013524752.tif 000004
【図３】
2013524752.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2013524752.tif 000009
【図８】
2013524752.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2013524752.tif 000014
【図１３】
2013524752.tif 000015
【図１４】
2013524752.tif 000016
【図１５】
2013524752.tif 000017
【図１６】
2013524752.tif 000018
【図１７】
2013524752.tif 000019
【国際調査報告】
2013524752.tif 000020
2013524752.tif 000021