Patent DE-112009002569-B4 (DE)
Title: Steuereinrichtung und Steuerverfahren für einen Wechselstrommotor
Inventor: SUHAMA MASAYOSHI
IPC: H02P21/05
Filed: 2009-10-06
Granted: 2020-10-15
Abstract: Steuereinrichtung für einen Wechselstrommotor (M1), an den eine durch einen Wechselrichter (14) gesteuerte Spannung angelegt ist, wobei die Steuereinrichtung umfasst:eine Impulsbreitenmodulationssteuereinheit (30) für die Erzeugung eines Steuerbefehls für den Wechselrichter mit Hilfe einer Impulsbreitenmodulationssteuerung, die auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen einem Sollspannungssignal einer sinusförmigen Welle und einem Trägersignal ausgeführt wird, wobei das Sollspannungssignal für den Betrieb des Wechselstrommotors (M1) in Übereinstimmung mit einem Betriebsbefehl vorgesehen ist; undeine Betriebsartumschaltbestimmungseinheit (302, 312) zum Befehlen, welche Steuerbetriebsart entsprechend einer Übermodulationsbetriebsart und einer mit sinusförmiger Welle arbeitenden Modulationsbetriebsart für die Impulsbreitenmodulationssteuerung, die von der Impulsbreitenmodulationssteuereinheit (30) ausgeführt wird, einzusetzen ist, wobei das Sollspannungssignal bei der Übermodulationsbetriebsart eine Amplitude aufweist, die größer ist als diejenige des Trägersignals, während das Sollspannungssignal bei der mit sinusförmiger Welle arbeitenden Modulationsbetriebsart eine Amplitude aufweist, die gleich groß wie oder kleiner als diejenige des Trägersignals ist,wobei der Wechselrichter (14) ein Leistungshalbleiterschaltelement (Q3-Q8) enthält, das in Übereinstimmung mit dem Steuerbefehl von der Impulsbreitenmodulationssteuereinheit (30) einzuschalten/auszuschalten ist, wobeidie Impulsbreitenmodulationssteuereinheit (30) dann, wenn die Betriebsartumschaltbestimmungseinheit (302, 312) das Umschalten der Steuerbetriebsarten zwischen der Übermodulationsbetriebsart und der mit sinusförmiger Welle arbeitenden Modulationsbetriebsart befiehlt, die Amplitude des Sollspannungssignals auf der Grundlage eines Zustands eines Energieumwandlungsvorgangs, der von dem Wechselrichter (14) ausgeführt wird, korrigiert, um eine Änderung bei einem Einfluss der Totzeit auf die an den Wechselstrommotor (M1) angelegte Spannung während des Umschaltens der Steuerbetriebsarten zu unterdrücken,wobei die Impulsbreitenmodulationssteuereinheit (30) enthält:eine Frequenzsteuereinheit zum Steuern einer Frequenz des Trägersignals in der Übermodulationsbetriebsart derart, dass sie ein ganzzahliges Vielfaches einer Trägerfrequenz des Wechselstrommotors (M1) ist, in Abhängigkeit von einer Drehzahl des Wechselstrommotors (M1), und zum Steuern der Frequenz des Trägersignals bei der mit sinusförmiger Welle arbeitenden Modulationsbetriebsart in Übereinstimmung mit Betriebszuständen des Wechselrichters (14) und des Wechselstrommotors (M1) unabhängig von der Drehzahl des Wechselstrommotors (M1),eine Spannungsänderungsgrößenschätzeinheit zum Schätzen einer Größe einer durch ein Umschalten der Steuerbetriebsarten hervorgerufenen Änderung der an den Wechselstrommotor (M1) angelegten Spannung auf der Grundlage von mindestens einem aktuellen Wert der Frequenz des Trägersignals bei der aktuell eingesetzten Steuerbetriebsart, einem geschätzten Wert der Frequenz des Trägersignals, das bei dem Umschalten der Steuerbetriebsarten erhalten wird, einer Länge der Totzeit, einem Leistungsfaktor von Wechselstromenergie, die zwischen dem Wechselrichter (14) und dem Wechselstrommotor (M1) ausgetauscht wird, und einem Antriebszustand des Wechselstrommotors (M1), undeine Sollspannungskorrektureinheit (300, 310) zum Korrigieren der Amplitude des Sollspannungssignals derart, dass die Größe der Änderung der an den Wechselstrommotor (M1) angelegten Spannung kompensiert wird, wobei die Größe der Änderung durch die Spannungsänderungsgrößenschätzeinrichtung geschätzt worden ist.