"コンバータに接続される、または前記コンバータ自体の内部に配置されるねじりモード減衰コントローラシステムであって、前記コンバータが、電気機械および非電気機械を含む駆動トレインを駆動し、前記コントローラシステムが、前記コンバータの変数に関係するコンバータデータを受信するように構成される入力インターフェースと、前記入力インターフェースに接続され、第1の位相ロックループデバイスまたは動的観測器から第1のデジタル信号を受信するように、前記コンバータから前記コンバータデータを受信するように、前記コンバータデータを前記第1のデジタル信号と比較するように、前記比較の結果に基づいて、前記駆動トレインのシャフトでのねじり揺動を減衰させるために、前記コンバータの整流器および/またはインバータに対する制御データを発生させるように、かつ、前記コンバータと前記電気機械との間で交換される有効電力を変調するために、前記整流器に、および/または前記インバータに前記制御データを送出するように構成されるコントローラとを備えるコントローラシステム。前記制御データが、デジタルであり、前記コンバータのゲートを転流させるために、コンバータ変調器および/またはゲートユニットに直接送出される、請求項1記載のコントローラシステム。前記制御データが、アナログであり、コンバータ変調器に付与されることになるα-、β-、または、α-およびβ-変調を生じさせるために使用される、請求項1または2記載のコントローラシステム。前記コンバータの前記変数が、モータに付与される電圧または電流を含む、請求項1乃至3のいずれか記載のコントローラシステム。前記コンバータデータが、交流の電圧または電流のゼロ値に関係する、請求項1乃至4のいずれか記載のコントローラシステム。前記コントローラが、前記コンバータデータのみに基づいて前記制御データを発生させるように構成される、請求項1乃至5のいずれか記載のコントローラシステム。コンバータに接続される、または前記コンバータ自体の内部に配置されるねじりモード減衰コントローラシステムであって、前記コンバータが、電気機械および非電気機械を含む駆動トレインを駆動し、前記コントローラシステムが、第1の位相ロックデバイスまたは第1の動的観測器から第1のデジタル信号を受信するように構成される第1の入力インターフェースと、第2の位相ロックデバイスまたは第2の動的観測器から第2のデジタル信号を受信するように構成される第2の入力インターフェースと、前記第1および第2の入力インターフェースに接続され、前記第1および第2のデジタル信号を受信するように、前記第1のデジタル信号を前記第2のデジタル信号と比較するように、前記比較の結果に基づいて、前記駆動トレインのシャフトでのねじり揺動を減衰させるために、前記コンバータの整流器および/またはインバータに対する制御データを発生させるように、かつ、前記コンバータと前記電気機械との間で交換される有効電力を変調するために、前記整流器に、および/または前記インバータに前記制御データを送出するように構成されるコントローラとを備えるコントローラシステム。駆動トレインの一部である電気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るように、かつ、前記交流を直流に変換するように構成される整流器と、前記整流器に接続され、前記直流を伝送するように構成される直流リンクと、前記直流リンクに接続され、受けた直流を交流に変化させるように構成されるインバータと、コンバータの変数に関係するコンバータデータを受信するように構成される入力インターフェースと、前記入力インターフェースに接続され、第1の位相ロックループデバイスまたは動的観測器から第1のデジタル信号を受信するように、前記コンバータから前記コンバータデータを受信するように、前記コンバータデータを前記第1のデジタル信号と比較するように、前記比較の結果に基づいて、前記駆動トレインのシャフトでのねじり揺動を減衰させるために、前記コンバータの整流器および/またはインバータに対する制御データを発生させるように、かつ、前記コンバータと前記電気機械との間で交換される有効電力を変調するために、前記整流器に、および/または前記インバータに前記制御データを送出するように構成されるコントローラとを備えるシステム。電気機械を含む駆動トレインでのねじり振動を減衰させるための方法であって、コンバータの変数に関係するコンバータデータを受信するステップと、第1の位相ロックループデバイスまたは動的観測器から第1のデジタル信号を受信するステップと、前記コンバータデータを前記第1のデジタル信号と比較するステップと、前記比較の結果に基づいて、前記駆動トレインのシャフトでのねじり揺動を減衰させるために、前記コンバータの整流器および/またはインバータに対する制御データを発生させるステップと、前記コンバータと前記電気機械との間で交換される有効電力を変調するために、前記整流器に、および/または前記インバータに前記制御データを送出するステップとを含む方法。電気機械を含む駆動トレインでのねじり振動を減衰させるための方法であって、第1の位相ロックデバイスまたは第1の動的観測器から第1のデジタル信号を受信するステップと、前記第1の位相ロックデバイスまたは前記第1の動的観測器に対して追加的な、第2の位相ロックループデバイスまたは第2の動的観測器から第2のデジタル信号を受信するステップと、前記第1のデジタル信号を前記第2のデジタル信号と比較するステップと、前記比較の結果に基づいて、前記駆動トレインのシャフトでのねじり揺動を減衰させるために、コンバータの整流器および/またはインバータに対する制御データを発生させるステップと、前記コンバータと前記電気機械との間で交換される有効電力を変調するために、前記整流器に、および/または前記インバータに前記制御データを送出するステップとを含む方法。例示的な実施形態の以下の説明では、付随する図面を参照する。異なる図面での同一の参照番号は、同一または類似の要素を特定する。以下の詳細な説明は、本発明を限定しない。その代わりに、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲により定義される。話を簡単にするために、以下の実施形態を、負荷転流形インバータにより駆動される電気モータの専門用語および構造に関して考察する。しかしながら、次に考察することになる実施形態は、そのようなシステムに限定されず、例えば、電圧源インバータVSIのような、他のデバイスを用いて駆動される他のシステムに適切な調整によって適用され得る。明細書全体を通しての、1つの実施形態または一実施形態に対する言及は、一実施形態に連関して説明する特定の特徴、構造、または特性が、開示する主題の少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、明細書全体を通して様々な場所で、1つの実施形態でまたは一実施形態での句が出現することは、必ずしも、同一の実施形態に言及することではない。さらに、特定の特徴、構造または特性を、1つまたは複数の実施形態で、任意の適した様式で組み合わせることができる。例示的な一実施形態によれば、ねじりモード減衰コントローラは、モータまたは発電機であり得る電気機械のシャフト、および/または電気機械に機械的に連結されるターボ機械のシャフトに関する、電気的および/または機械的測定値を取得するように、かつ、電気的および/または機械的測定値に基づいて、駆動トレインの所望のシャフトの場所での動トルク成分および/またはトルク振動を推定するように構成され得る。動トルク成分は、シャフトのトルク、ねじり位置、ねじり速度またはねじり加速度であり得る。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、トルク揺動を減衰させるために所望のトルクを付与するように電気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/修正し得る。次に考察するように、整流器制御に基づく減衰を決定するための、コントローラに対する様々なデータ源が存在する。図3に示す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、モータ54、および負荷56を含む。負荷56として、ガスタービンおよび/または複数の圧縮機、または他のターボ機械を必要とする他の構成が可能である。さらに、他の構成は、1つもしくは複数の膨張機、1つもしくは複数の電力発電機、または、回転部分を有する他の機械、例えば、風力タービン、ギアボックスを含み得る。図3に示すシステムは、一例であり、新規の特徴のより良い理解のために単純化される。しかしながら、より多い、またはより少ない構成要素を有する他のシステムが、ここで考察する新規の特徴を含むように適合され得ることを、当業者は理解するであろう。シャフト58に対する機械のロータおよび羽根車に関連する様々な質量体の連結により、システム50は、潜在的にねじり振動が起きやすくなる。これらのねじり振動は、シャフト58を捻回する場合があり、これは、具体的な状況に応じて、シャフトまたは複数のシャフトだけでなく、継手およびギアボックスをも含み得るシャフトシステムの重大な寿命の短縮、または破壊さえもたらし得る。例示的な実施形態は、ねじり振動を低減するための機構を提供する。モータ54を動作状態にするために、電力が、電力グリッド、または、島の、もしくは島のような電力系統の場合では地域の発電機60から供給される。モータ54を可変速度で駆動するために、負荷転流形インバータLCI62が、グリッド60とモータ54との間に設けられる。図4に示すように、LCI62は、インバータ70に接続されるDCリンク68に接続される整流器66を含む。整流器66、DCリンク68、およびインバータ70は、当技術分野で既知であるので、それらの具体的な構造は、ここではさらには考察しない。上記のように、新規の特徴が、適切な変更によって、VSIシステムに適用され得る。単に例示のために、例示的なVSIを、図16に関して示し、簡潔に考察する。図4は、グリッド60から受け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指し示す。同じことが、整流器、インバータおよびモータを通る、電流および電圧に当てはまり、この事実は、記号/3により図4で指し示される。しかしながら、例示的な実施形態の新規の特徴は、3相を超えるもの、例えば6相および12相のシステムと連動するように構成されるシステムに適用可能である。LCI62は、図4では丸で囲んだAおよび丸で囲んだVにより示される、電流および電圧のセンサをさらに含む。例えば、電流センサ72は、電流iDCを測定するために、DCリンク68に設けられる。あるいは、DCリンクでの電流は、AC側、例えば電流センサ84または74で遂行される測定の値に基づいて計算される、というのは、これらのセンサは、DCセンサより高価でないからである。別の例は、インバータ70によりモータ54に提供される電流iabcを測定する電流センサ74、および、インバータ70によりモータ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に入力として提供され得ることに留意されたい。用語コントローラは、本明細書では、指定の制御機能を達成するための、任意の適切なデジタル、アナログ、またはそれらの組み合わせの、回路または処理装置を包含するように使用される。図3に戻ると、コントローラ78は、LCI62の一部であり得る、または、LCI62と信号を交換するスタンドアローンのコントローラであり得ることに留意されたい。コントローラ78は、ねじりモード減衰コントローラであり得る。図4は、LCIコントローラ80が、図3に示すガスタービン52、モータ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信することができることをさらに示す。同じことが、コントローラ78に当てはまり得る。換言すれば、コントローラ78は、図3に示すシステム50の構成要素のいずれかから測定値データを受信するように構成され得る。例えば、図4は、測定値データ源79を示す。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し得る。より良い理解のために、および例示的な実施形態を限定しないように使用される特定の例は、データ源79がガスタービン52に関連する場合である。ガスタービン52のねじり位置、速度、加速度またはトルクは、既存のセンサにより測定され得る。このデータは、図4に示すようなコントローラ78に提供され得る。別の例は、コンバータ62またはモータ54で得ら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。コントローラ80は、様々な基準値82、およびセンサ84から受ける電流idxに基づいて、整流器66を制御するための整流器遅延角度αを発生させることができる。整流器遅延角度αに関しては、LCIが、有効電力を、グリッド60からモータ54に、またはその逆に伝達するように設計されることに留意されたい。この伝達を最適な力率で実現するには、整流器遅延角度αおよびインバータ遅延角度βを必要とする。整流器遅延角度αは、例えば、正弦波変調を付与することにより変調され得る。この変調は、有限量の時間の間付与され得る。1つの用途では、変調は連続的に付与されるが、変調の振幅は変動する。例えば、シャフトでのねじり振動が存在しない際は、変調の振幅はゼロとなり得る、すなわち、変調がないことになり得る。別の例では、変調の振幅は、シャフトの検出したねじり振動に比例し得る。別のコントローラ86が、インバータ70に対するインバータ遅延角度βを発生させるために使用され得る。インバータ遅延角度βの変調が、インバータDC電圧の変調をもたらし、それが、DCリンク電流の変調を引き起こし、負荷入力電力での有効電力の揺動をもたらす。換言すれば、ねじりモード減衰を実現するためにインバータ遅延角度のみを変調することは、DCリンク68に蓄積される磁気エネルギーが主に元になる減衰電力をもたらす。インバータ遅延角度の変調は、回転するシャフトが加速されているか、それとも減速されているかに応じて、回転エネルギーが磁気エネルギーに変換されることを、およびその逆のことをもたらす。さらに、図4は、コントローラ80および86から受信した情報に基づいて、整流器およびインバータを直接制御する、整流器66に対するゲート制御ユニット88およびインバータ70に対するゲート制御ユニット90を示す。適宜のセンサ92が、動トルク成分、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り速度、またはシャフトのねじり加速度、またはシャフトのねじり位置を検出するために、モータ54のシャフトに近接して設置され得る。他の同様のセンサ92が、モータ54とガスタービン52との間に、またはガスタービン52に配置され得る。センサ92により測定した動トルク成分に関する情報uxが、コントローラ78、80および86に提供され得る。図4は、コントローラ78からの信号を、コントローラ80および86により発生される信号に加算する、総和ブロック94および96をさらに示す。図5に示す例示的な一実施形態によれば、ねじりモード減衰コントローラ78は、LCI62またはインバータ70の出力91で測定される、電流iabcおよび電圧vabcを受信することができる。これらの値モータのシャフトの測定したトルクまたは速度または加速度に関する情報はないに基づいて、モータに対する空隙トルクが、計算され、システムの機械モデルに供給される。システムの機械モデルは、機械システムの動的挙動を表し、電気的パラメータをシステムの機械的パラメータにリンクするいくつかの微分方程式により表され得る。モデル表現は、例えば、実地測定値により検証され得る推定した慣性、減衰および剛性の値を含み、シャフトの動的挙動、例えばねじり揺動の計算を可能にする。主に、動トルク成分の位相の精度が、ねじりモード減衰に対して関連性があり、振幅情報またはトルクの絶対値は、重要性がより低いように、ねじりモード減衰のための必要な精度が実現され得る。この点に関連して、電気機械の空隙トルクは、駆動トレインの電気システムと機械システムとの間のリンクであることに留意されたい。電気システムでのすべての高調波および次数間高調波もまた、空隙トルクで明らかである。機械システムの固有振動数での次数間高調波は、ねじり揺動を励起し、潜在的に、シャフトの定格を超える機械システムでの動トルク値をもたらす可能性がある。既存のねじりモード減衰システムは、そのようなねじり揺動を減殺し得るが、これらのシステムは、モータの動トルクを表す信号を必要とし、この信号は、モータのシャフト、または、モータのシャフトに沿って装着される歯車などのモータ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数値が求められるので、そのような信号は必要とされない。これに対して、後で考察するように、一部の例示的な実施形態では、システムの他の構成要素、例えばガスタービンでの利用可能な機械的測定値が、機械的なシャフトに沿って動トルク成分を決定するために使用され得る状況を説明する。換言すれば、例示的な一実施形態による利点は、機械システムでねじり振動を検知する必要のないねじりモード減衰を適用することである。したがって、電流電圧、および/または電流、および/または速度のセンサが、比較的低いコストで利用可能にされ得るように、ねじりモード減衰が、電気または機械のシステムで追加的な検知を設置する必要がなく適用され得る。この点に関連して、トルクを測定するための機械センサは、高電力用途に対しては高価であり、これらのセンサは、既存のシステムに付加され得ない場合があることに留意されたい。したがって、現存するねじりモード減衰の解決策は、現存するねじりモード減衰システムが、トルクの示度となる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に対しては実装され得ない。それとは反対に、図5の例示的な実施形態の手法は、信頼性が高く、コスト効果が高く、既存のシステムを改造することを可能にする。図5に指し示す電流および電圧を受信する際に、コントローラ78は、整流器遅延角度αおよび/またはインバータ遅延角度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発生させることができる。したがって、図5に示す実施形態によれば、コントローラ78は、インバータ70の出力91から測定した電気的情報を受信し、例えば、特許第7,173,399号で説明した減衰原理に基づいて、様々な遅延角度を決定/計算する。1つの用途では、遅延角度は、インバータおよび/またはコンバータの動作に影響を及ぼさないように、例えば2から3度の、狭く定義された範囲に制限され得る。1つの用途では、遅延角度は、サイリスタのオーバーヘッド点弧による転流障害を防止するために、ただ1つの方向負または正のいずれかに限定され得る。図5に例示するように、様々な角度の補正は、モータ54に連結される機械駆動トレインの測定した信号フィードバックに基づいて調整/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、遂行したシミュレーションでは、コントローラ78が使用可能である場合に、ねじり振動の低減を示す。図6は、コントローラ78が使用不可である場合の、時間に対する、モータ54のシャフトのトルクの揺動100を示し、図7は、コントローラ78が、例えば時間12sでアルファ変調を発生させるように使用可能であり、一方で、機械駆動トレインが、可変速度動作で動作され、t=12sで臨界速度に達する場合に、同じ揺動がどのように低減/減衰されるかを示す。両図は、x軸上の時間に対して、y軸上にシミュレートしたトルクをプロットする。図8に示す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的な量に基づいて、遅延角度変化変調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され得る。より具体的には、電流iDCが、DCリンク68のインダクタ104で測定され得るものであり、この値が、コントローラ78に提供され得る。1つの用途では、ただ1つの電流測定値が、コントローラ78に供給するために使用される。測定した電流の値およびシステムの機械モデルに基づいて、コントローラ78は、上記の遅延角度変化を発生させることができる。別の例示的な実施形態によれば、直流IDCが、整流器66またはインバータ70で遂行される、電流および/または電圧の測定に基づいて推定され得る。図5および8に関して考察した実施形態のいずれかで、コントローラ78により計算される遅延角度変化は、閉ループ構成に基づいて修正され得る。閉ループ構成は、図8での破線110により例示される。閉ループは、モータ54のシャフトの角度位置、速度、加速度、またはトルクが、適切なセンサ112を用いて決定され得るとともに、この値がコントローラ78に提供され得ることを指し示す。同じことが、センサまたは複数のセンサ112が、図3に示す、ガスタービン、またはシャフト58に沿う他の場所に設けられる場合に当てはまる。次に、コントローラ78の構造を、図9に関して考察する。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、アナログ回路網、再構成可能FPGAカード等122の1つに接続される、入力インターフェース120または、システムの様々な構成要素から信号を受信するように構成される複数の入力インターフェースを含み得る。要素122は、LCI62から電気的パラメータを受信するように、かつ、遅延角度変化を計算するように構成される。要素122は、図17に関してより詳細に開示する機械モデル128を記憶するように、かつ、モータ54の動トルク成分の1つまたは複数を計算するために、入力インターフェース120で受信した電気的および/または機械的測定値を機械モデル128に入力するように構成され得る。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で発生され、次いで、出力信号が、総和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、遅延角度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網であり得る。1つの例示的な実施形態では、コントローラ78は、様々な電流および電圧のセンサから電気的測定値を連続的に受信し、電気的測定値に基づいて計算した動トルク成分に基づいて、ねじり減衰信号を連続的に計算する。この例示的な実施形態によれば、コントローラは、ねじり振動がシャフトに存在するかどうかを決定せず、むしろ、計算した動トルク値に基づいて、ねじり減衰信号を連続的に計算する。しかしながら、ねじり振動が存在しないならば、コントローラにより発生され、インバータおよび/または整流器に送出されるねじり減衰信号は、インバータおよび/または整流器に影響を及ぼしていない、すなわち、減衰信号により提供される角度変化は、無視できる、またはゼロである。このように、この例示的な実施形態によれば、信号は、ねじり振動が存在する場合にのみ、インバータおよび/または整流器に影響を及ぼす。例示的な一実施形態によれば、ガスタービンのシャフトでの直接のトルクまたは速度の測定値またはシャフトでの推定した速度もしくはトルクの情報により、コントローラが、LCIで、ねじり揺動のねじり速度に対して逆相で、エネルギー伝達を変調することが可能になる。発電機とLCI駆動装置との間で交換される減衰電力は、電子的に調整され得るものであり、シャフトシステムの固有振動数に対応する周波数を有し得る。この減衰方法は、Q値が高い機械システム、すなわち、ねじり剛性の高い鋼鉄で作製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、揺動する電気的トルクをモータのシャフトに付与し、機械システムの共振周波数に対応する周波数を有するこの方法は、減衰電力をほとんど使用しない。したがって、上記で考察したコントローラは、駆動システムを過負荷の状態にすることのないLCI技術に基づいて、駆動システムと一体化され得る。これは、新型または既存の電力系統に対する新規のコントローラの実装を容易にし、それを、経済的に興味を引くものとする。コントローラは、既存の電力系統を変更する必要がなく、例えば、島のネットワーク内のLCI駆動装置の1つの制御システムを拡張して実装され得る。LCIの動作可能な速度およびトルクが、大きな範囲で変動するならば、ねじりモード減衰の有効性は、グリッド側のコンバータの電流制御性能によって決まり得る。ねじりモード減衰動作は、ねじり固有振動数で、小さな追加的なDCリンクの電流リップルをもたらす。その結果、この周波数では、2つの電力成分、すなわち、インバータの点弧角制御による所期の成分、および、追加的な電流リップルによる追加的な成分が存在する。この追加的な電力成分の位相および大きさは、システムパラメータ、電流制御設定値および動作点の関数である。これらの成分は、結果として、電流制御に応じた電力成分および角度変調に応じた成分となる。例示的な一実施形態によれば、電力変調の2つの代替の方法が、コントローラにより実装され得る。第1の方法は、グリッド側で電流基準値を直接使用すること高速の電流制御の実装を必要とする、例えば、減衰成分を用いたα-変調である。第2の方法は、一定のdcリンク電流をもたらす、グリッド側および機械側の角度を変調すること、例えば、減衰周波数成分を用いたα-β-変調である。グリッド側での電流制御は、この減衰制御の一部であり、したがって、電流制御は、角度変調の効果を減殺しない。この方法では、減衰効果は、より高く、電流制御設定値とは無関係である。図10に示す例示的な一実施形態によれば、システム50は、図3および4に示すシステムと同様の要素を含む。コントローラ78は、システム50のモータ54または負荷56またはガスタービン図示せずの、1つまたは複数に関して、図4、5、および8に示すような電気的測定値、および/または機械的測定値例えば、図4および8、または、図10でのセンサ112およびリンク110を参照を受信するように構成される。電気的測定値のみに、または機械的測定値のみに、またはその2つ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に付与するために制御信号を発生させる。例えば、電流基準値の変調が、α-変調により実現され、一方で、β角度は、インバータ70で一定に維持される。α-変調は、例えば、図4と10の両方では、Δαにより表される。このα-変調は、米国特許第7,173,399号で開示したものとは、少なくとも2つの理由で異なることに留意されたい。第1の相違点は、機械的測定値が使用されるならば、本発明の例示的な実施形態では、シャフト58に沿った場所すなわち、モータ54、負荷56および/またはガスタービン52から取得され、一方で、米国特許第7,173,399号では、電力発電機22の測定値を使用する図2を参照ということである。第2の相違点は、例示的な一実施形態によれば、機械的測定値は、α-変調を遂行するために、コントローラ78により受信かつ使用されないということである。図11に示す例示的な一実施形態によれば、電気機械を含む圧縮トレインでのねじり振動を減衰させるための方法が存在する。その方法は、i電気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係する測定したデータを受信するステップ1100、測定したデータに基づいて、電気機械の少なくとも1つの動トルク成分を計算するステップ1102、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でのねじり揺動を減衰させるために、コンバータの整流器に対する制御データを発生させるステップ1104、ならびに、コンバータと電気機械との間で交換される有効電力を変調するために、整流器に制御データを送出するステップ1106を含む。図12に示す別の例示的な実施形態によれば、システム50は、ねじり揺動を減衰させるために、整流器66とインバータ70の両方が同時に制御され得るすなわち、α-変調とβ-変調の両方。図12に示すように、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モータ54、負荷56および/もしくはガスタービン52の1つで、センサ複数可112により測定される機械的測定値、ii図4、5、および8に示すような電気的測定値、または、iおよびiiの組み合わせに基づいて、適切な変調を決定する。より具体的には、α-およびβ-変調は、次に図13を参照して考察するように関係付けられ得る。図13は、整流器66、DCリンク68およびインバータ70の両端間での代表的な電圧降下を示す。α-およびβ-変調の結果として、DCリンク電流が一定であることが望まれる。図13に示す関連する電圧降下は、次式により与えられる。VDCα=kVACGcosα、VDCβ=kVACMcosβ、および、VDCα=VDCβVDCLただし、VACGは、図12での電力グリッド60の電圧振幅であり、VACMは、モータ54の電圧振幅である。最後の関係式を時間で微分し、VDCLの時間的な変化がゼロであるという条件を課すことにより、α-変調とβ-変調との間の以下の数学的関係式dVDCα/dt=-kVACGsinαおよびdVDCβ/dt=-kVACMsinβを取得し、これは、dα=VACMsinβ/VACGsinαdβという結果になる。この最後の関係式に基づいて、α-変調とβ-変調の両方が、例えば図14に示すように、同時に遂行される。図14は、t0=1.5秒の付近で増大する実際のトルク200を示す。α-変調202も、β-変調204も、t0とt1との間では付与されないことに留意されたい。t1では、励振206が、t1とt2との間で付与され、両方の変調202および204が付与される。t1からt2までの時間区間の終了位置では、両方の変調が除去され、トルク200の揺動が、機械駆動トレインの固有の機械的減衰性質のために、指数関数的に減少していることに留意されたい。この例は、シミュレートされるものであり、現実のシステムで測定されるものではない。この理由で、両方の変調は、厳密に制御され、例えば、t1で開始され、t2で停止される。これに対して、α-変調およびβ-変調の現実の実装形態では、変調は、変調の振幅がねじり揺動の重大度に基づいて調整されている状態で、連続的に遂行され得る。β-変調によるこの複合的な変調の利点は、異なる動作点での位相適合に対する必要性がなく、LCI制御パラメータが減衰性能に影響を与えないことが可能であるということである。この変調の例は、機械システムに対する、両方の遅延角度を変調する効果を例示するために提供される。反転減衰性能を伴うねじり減衰システムに対して、機械システムに対する開ループ応答を使用するシミュレーション結果が示される。図15に示す例示的な一実施形態によれば、電気機械を含む駆動トレインでのねじり振動を減衰させるための方法が存在する。その方法は、i電気機械を駆動するコンバータ、またはii駆動トレインのパラメータに関係する測定したデータを受信するステップ1500、測定したデータに基づいて、電気機械の少なくとも1つの動トルク成分を計算するステップ1502、少なくとも1つの動トルク成分に基づいて、駆動トレインのシャフトでのねじり揺動を減衰させるために、コンバータのインバータおよび整流器の各個に対する制御データを発生させるステップ1504、ならびに、コンバータと電気機械との間で交換される有効電力を変調するために、インバータおよび整流器に制御データを送出するステップ1506を含む。動トルク成分は、機械的なシャフトの区間に関係する回転位置、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という表現は、期間Tにわたる平均有効電力がゼロである場合でも、瞬時での変調の観念を表現するものであることにもまた留意されたい。加えて、LCIの代わりにVSIが使用されるならば、有効電力の代わりに適切であるような別の電気的な量が修正され得る。図16に示す例示的な一実施形態によれば、VSI140は、整流器142、DCリンク144、およびインバータ146を、この順序で相互に接続された状態で含む。整流器142は、電源148からグリッド電圧を受け、例えば、半導体デバイスに基づくダイオードブリッジまたはアクティブフロントエンドを含み得る。整流器142により提供されるdc電圧は、DCリンク144においてコンデンサCによりフィルタリングかつ平滑化される。次いで、フィルタリングされたdc電圧は、モータ150に付与されることになるac電圧を発生させる自己転流半導体デバイス、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタIGBTを含み得るインバータ146に付与される。コントローラ152および154が、モータ150のシャフト上のねじり振動を減衰させるために、整流器コントローラおよびインバータコントローラに付加して、または、整流器コントローラおよびインバータコントローラと一体化されて、整流器142およびインバータ146に対して設けられ得る。半導体デバイスの一部に接続された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を示すが、すべての半導体デバイスがコントローラに接続され得ることを理解されたい。コントローラ152および154は、ともに、または単独で設けられ得るものであり、それらは、図4および5に関して考察したような電気的測定値に基づいて動トルク成分を決定するように、かつ、内蔵の整流器およびインバータの制御の制御基準値、例えば、トルクまたは電流の制御基準値に影響するように構成される。図17に示す例示的な一実施形態によれば、一般化した多質量体システム160が、対応する慣性モーメントJ1からJnを有する、n個の異なる質量体を含み得る。例えば、第1の質量体は、ガスタービンに対応し得る、第2の質量体は、圧縮機に対応し得る等々で、最後の質量体は、電気モータに対応し得る。電気モータのシャフトは、機械的測定値、例えば、回転位置、速度、加速度またはトルクのために接近可能ではないものとする。さらに、ガスタービンのシャフトは接近可能であり、上記の機械的パラメータの1つが、ガスタービンで直接測定され得るものとする。この点に関連して、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数を測定する高精度センサを有することに留意されたい。それとは反対に、従来のモータはこれらのセンサを有さず、または、何らかのセンサが存在する場合でも、それらの測定値の精度は不十分である。機械システム全体の微分方程式は、次式により与えられる。Jdθ2/dt2Ddθ/dtKθ=Textただし、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の質量体の特性例えば、d10、d12、k12、J1を他の質量体の特性と結び付ける行列であり、Textは、例えばモータにより、システムに付与される外部正味トルクである。機械システムのこのモデルに基づいて、n質量体のトルクまたは他の動トルク成分が、例えば、第1の質量体の特性が既知であるならば決定され得る。換言すれば、ガスタービンに設けられる高精度センサは、ガスタービンのシャフトのねじり位置、速度、加速度またはトルクの少なくとも1つを測定するために使用され得る。この測定した値に基づいて、駆動トレインのモータn質量体または別の区間の動トルク成分が、システムのプロセッサまたはコントローラ78により計算され得るものであり、したがって、制御データが、上記ですでに考察したようなインバータまたは整流器に対して発生され得る。換言すれば、この例示的な実施形態によれば、コントローラ78は、モータに連結される1つのターボ機械類から機械的に関係する情報を受信する必要があり、この機械的に関係する情報に基づいて、コントローラは、ねじり振動を減衰させるためにモータでトルクを発生させるように、コンバータを制御することができる。ターボ機械類は、ガスタービンだけでなく、圧縮機、膨張機または他の既知の機械でもあり得る。1つの用途では、電気的測定値は、減衰を遂行するために必要ではない。しかしながら、電気的測定値は、減衰を実現するために、機械的測定値と組み合わされ得る。1つの用途では、減衰を付与する機械減衰機械は、機械的測定値のために接近可能ではなく、減衰機械の動トルク成分は、減衰機械に機械的に連結される別の機械上で遂行される機械的測定の値により計算される。図18に示す例示的な一実施形態によれば、モータ150およびLCIモータ側でのインバータ184のみが示される。モータのシャフトの位置および速度は、駆動トレインを制御するために使用され得る変数である。モータのシャフトの位置またはモータ電圧ベクトルは、モータ側でのβ点弧を精度高く決定するために使用され得る。モータのシャフトの位置は、モータのシャフトに取り付けられる位置センサから取得され得る、または、直接の位置センサなしで、例えば、モータおよび/もしくは駆動装置自体の電気的変数により供給される観測器モデルの使用によって取得され得る。同様に、モータ電圧ベクトルは、モータおよび/または駆動装置の電気的変数例えば、モータ電圧から数値が求められ得る。モータ端子の電圧および/または電流の波形は、大きなノイズおよび転流スパイクを含み得る。この理由で、モータ端子の電圧および/または電流は、モータ電圧ベクトル位置またはモータロータ位置を決定するために直接には使用されない。1つの用途では、フィルタリング動作が、例えば、観測器モデルの使用によって、またはPLL位相ロックループデバイスを使用することによりモータ/駆動装置の電気的変数に適用される。図18は、位置センサがモータに直接取り付けられないと仮定して、点弧パルスがモータ側でどのように発生され得るかを解説するための例示的な一実施形態を示す。しかしながら、上記のように、位置センサを使用することにより同じ結果を実現することが可能である。モータ150および/または駆動トレインが元になる電気的変数186から開始して、モータ電圧ベクトル複数可またはモータロータ位置が、観測器またはPLLブロック180の使用により導出される。この瞬時角188は、インバータに対する点弧コマンド194を、さらにβコマンド192に応じて判断かつ送出するために、変調器190に供給される。当業者なら理解するように、モータ電圧ベクトル位置またはモータロータ位置にロックするための他の方法が使用され得る。図18に示す例示的な実施形態を考えてみると、PLLまたは観測器180の動的特性は、モータ電圧ベクトル位置またはモータロータ位置を精度高く追跡するのに、かつ、現実の位置と観測した位置との間の不一致が大きい場合での安全角の低減を回避するのに十分に精度が高くなければならない。ここでは、用語観測したは、動的観測器により生じる変数だけでなく、PLLシステムにより生じる変数もまた指すために使用されることに留意されたい。図19に示す別の例示的な実施形態によれば、完全に論理的な方法が、駆動トレインでのねじり揺動を減衰させるために実装され得る。図19は、モータ150および駆動トレインのLCI62のみを示す。図19に示す例示的な実施形態に関しては、PLLまたは観測器162の動作が関心事である。この例示的な実施形態では、PLLまたは観測器は、ブロック160により検出されるモータ電圧のゼロ交差にロックされる。しかしながら、これは、使用されるPLLおよび位相復調器のタイプ、または使用される動的観測器のタイプを限定していることにはならない。PLLは、特定のタイプの観測器であるとみなされることに留意されたい。この理由で、観測器について言及する場合、それは、PLLシステムも意味する場合があり、または、PLLについて言及する場合、それは、観測器も意味する場合がある。検出器160でのゼロ交差動作の後に、デジタル矩形波が、発生され、PLL/観測器162に提供される。PLL/観測器162は、この波形を追跡するゼロ交差は、他の既知の方法で置換され得る。PLL/観測器162の出力は、アナログまたはデジタルの変数であり得る瞬時角である。観測した瞬時角は、モータでの角度βの作動を決定するために、コントローラ78に提供される。この理由で、PLL/観測器162の動的特性は、モータロータまたはモータ電圧ベクトル位置を精度高く追跡するのに、かつ、動的誤差の場合での安全角の低減を回避するのに十分に精度が高くなければならない。駆動トレイン上のねじり揺動は、モータ区間上の速度揺動に反映され、この速度揺動は、モータ電圧の振幅および周波数に反映される。PLL/観測器の精度が高いならば、この速度揺動は、追跡される信号で明らかである。モータ側での点弧角α、β、またはそれらの両方が、PLL/観測器162により提供される基準信号に基づいて変調されるならば、PLL/観測器の伝達関数の修正が、ねじり揺動の減衰に影響を与え得るということになる。例えば、モータ側での所望の点弧角が一定であること、および、ねじり揺動がモータ区間上の速度揺動の形で存在することを想定する。出力ブリッジでの点弧時間が、PLL/観測器の出力基準値に関して計算される。PLL/観測器が、意図的に、または意図的でなくモータ電圧を精度高く追跡せず、一定の点弧角が、PLL/観測器の精度が高くないので、現実の角度とは異なる観測した角度に基づいて変調される場合、モータ側での現実の点弧角は、PLL/観測器の伝達関数に応じて、速度自体により変調される。シャフトでの速度揺動に対する応答である点弧角の変調を行うことが、減衰器の働きとなり得る。したがって、図19は、PLL/観測器162のデジタル出力が、コントローラ78例えば、図9に関して上記で考察した論理ブロックまたはコントローラで、モータ電圧を表す矩形波信号とどのように比較されるかを例示する。モータ電圧を表す信号は、コントローラ78により、リンク172に沿って検出器160から受信される。すでに指摘したように、電圧のゼロ交差は、PLLまたは観測器162に送り込まれ得るモータ/駆動装置の変数に関係する唯一の信号ではない。次いで、デジタル動作によって、補正信号が発生される。そのような信号は、アナログまたはデジタルの信号であり得る。第1の場合混合型の解決策では、信号が、コントローラ78からリンク174に沿って送出され、所望のαおよび/またはβ角度を変調するために使用される。第2の場合デジタルの解決策では、デジタル信号が、転流を遂行するために、コントローラ78から直接図19内のリンク170を参照インバータ/コンバータのゲートに送出される。ここで説明した動作PLL/観測器の出力とモータが元になる入力信号との間の比較は、PLL位相比較器または観測器にすでに組み込まれている場合があることに留意されたい。コントローラ78は、β角度に関する補正信号が安全マージンを低減しないβ角度が、低減され得るのみであり、ただし増大され得ないようなユニポーラ変調ことを検証するように構成される制御論理回路を含み得る。図19は、コントローラ78により生じる変調の値を制限する適宜のリミッタ166をさらに示す。適宜、スイッチ168が、LCI62に提供される、コントローラ78により発生される制御データをスイッチオンまたはスイッチオフするために、リミッタ166とLCI62との間に設けられ得る。1つの用途では、図19に対して上記で説明したアルゴリズムは、PLL/観測器162が、モータロータまたはモータ電圧ベクトル位置を精度高く追跡しない場合に、より効率的に作動し得る。観測した位置と現実の位置との間の明らかな違いを生み出す試みで、揺動を減衰させるためのPLL/観測器の伝達関数を修正することには、安全角の起こり得る低減を含む一連の欠点があり得る。この理由で、コントローラ78の内部に、第2のPLL/観測器164が設けられ得る。この方法では、第1のPLL/観測器162は、モータロータまたはモータ電圧ベクトル位置を追跡するのに十分に精度が高くてよく、一方で、第2のPLL/観測器164は、今や多くの制約なしに選定され得る異なる運動性を用いてモータロータまたは電圧ベクトル位置を追尾するように構成される。定常状態では、一定速度で、2つのPLL/観測器の出力は同じになり得るものであり、一方で、中心値付近での速度の揺動を含む過渡状態の間、2つのPLL/観測器の出力は異なる。2つのPLL/観測器の間の比較の結果は、別の減衰解決策を実装するために使用され得る。2つのPLL/観測器が使用される場合では、混合型の解決策が可能である例えば、角度βが、β基準値を変化させることにより変調されるだけでなく、または、完全にデジタルの解決策が可能であるβ角度基準値に関する任意の直接の変調なしに、2つのPLL/観測器が元になる2つのデジタル信号の比較がデジタル処理され、比較の結果が、インバータのゲートユニットに直接送出されるコマンドとなる。例示的な一実施形態によれば、電気機械を含む駆動トレインでのねじり振動を減衰させるための方法が、図20に例示される。その方法は、コンバータの変数に関係するコンバータデータ例えばゼロ交差を受信するステップ2000、第1の位相ロックループデバイスまたは動的観測器から第1のデジタル信号を受信するステップ2002、コンバータデータを第1のデジタル信号と比較するステップ2004、比較の結果に基づいて、駆動トレインのシャフトでのねじり揺動を減衰させるために、コンバータの整流器および/またはインバータに対する制御データを発生させるステップ2006、ならびに、コンバータと電気機械との間で交換される有効電力を変調するために、整流器に、および/またはインバータに制御データを送出するステップ2008を含む。適宜のステップでは、制御データは、デジタルであり、コンバータのゲートを転流させるためにコンバータに直接送出される、または、制御データは、アナログであり、コンバータ変調器に付与されることになるα-、β-、もしくは、α-およびβ-変調を生じさせるために使用される。しかしながら、2つのPLLまたは観測器ユニットが、システムで利用可能にされるならば、電気機械を含む駆動トレインでのねじり振動を減衰させるための異なる方法が実装され得る。図21に例示するこの実施形態によれば、その方法は、第1の位相ロックデバイスまたは第1の動的観測器から第1のデジタル信号を受信するステップ2100、第2の位相ロックループデバイスまたは第2の動的観測器から第2のデジタル信号を受信するステップ2102、第1のデジタル信号を第2のデジタル信号と比較するステップ2104、比較の結果に基づいて、駆動トレインのシャフトでのねじり揺動を減衰させるために、コンバータの整流器および/またはインバータに対する制御データを発生させるステップ2106、ならびに、コンバータと電気機械との間で交換される有効電力を変調するために、整流器に、および/またはインバータに制御データを送出するステップ2108を含む。適宜のステップでは、制御データは、デジタルであり、コンバータのゲートを転流させるためにコンバータに直接送出される、または、制御データは、アナログであり、コンバータ変調器に付与されることになるα-、β-、もしくは、α-およびβ-変調を生じさせるために使用される。開示した例示的な実施形態は、ねじり振動を減衰させるためのシステムおよび方法を提供する。この説明は、本発明を限定することは意図されないことを理解されたい。それとは反対に、例示的な実施形態は、添付の特許請求の範囲により定義されるような、本発明の趣旨および範囲に含まれる、代替方法、修正および等価物を包含することが意図される。例えば、方法は、大型のウォータポンプ、揚水発電所等のような、他の電気モータ駆動型の機械システムに適用され得る。さらに、例示的な実施形態の詳細な説明では、請求する本発明の包括的な理解をもたらすために、数多くの具体的な詳細を記載している。しかしながら、当業者であれば、そのような具体的な詳細がなくとも、様々な実施形態が実施され得ることを理解するであろう。本発明の例示的な実施形態の特徴および要素を、特定の組み合わせで、実施形態において説明しているが、各個の特徴または要素は、実施形態の他の特徴および要素を伴わずに単独で、または、本明細書で開示する他の特徴および要素を伴う、もしくはそれらを伴わない様々な組み合わせで使用され得る。この記述した説明では、任意のデバイスまたはシステムを作製かつ使用すること、および任意の組み込まれた方法を遂行することを含む、同一のことを任意の当業者が実施することを可能にするために開示する主題の例を使用する。主題の特許的な範囲は、特許請求の範囲により定義され、当業者が想到する他の例を含み得る。そのような他の例は、特許請求の範囲の範囲内にあることが意図される。"