СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНОЙ

1. Способ управления вращающейся электрической машиной (1), которая питается электрическим током от преобразователя (2) частоты из коммутируемой схемы постоянного напряжения через, по меньшей мере, одну фазу (u, v, w), и преобразователь частоты предназначен для подключения, по меньшей мере, одной фазы к, по меньшей мере, двум уровням напряжения, включающий в себя следующие этапы:
- генерацию коммутирующих последовательностей, причем каждая коммутирующая последовательность включает в себя последовательность коммутирующих переходов преобразователя частоты с первым коммутирующим переходом;
- оценку каждой коммутирующей последовательности с помощью коэффициента добротности (S20);
- выбор коммутирующей последовательности с минимальным коэффициентом добротности (S22);
- управление коммутирующими элементами преобразователя частоты с первым коммутирующим переходом выбранной коммутирующей последовательности как выбранным коммутирующим переходом так, что, по меньшей мере, одну фазу подключают к соответствующему коммутирующему переходу уровню напряжения; при этом коммутирующие последовательности генерируют следующим образом:
(a) из более короткой коммутирующей последовательности генерируют более длинную коммутирующую последовательность, причем к более короткой коммутирующей последовательности подключают (S14), по меньшей мере, один возможный коммутирующий переход и первую коммутирующую последовательность инициализируют (S10) с помощью предыдущего выбранного коммутирующего перехода;
(b) вычисляют выходные величины электрической машины для более длинной коммутирующей последовательности на основании коммутирующих переходов более длинной коммутирующей последовательности (S14);
(c) отклоняют более длинную коммутирующую последовательность, если вычисленные выходные величины лежат не внутри заданных границ и/или со временем удаляются от заданной границы (S16);
- итерационную генерацию следующих коммутирующих последовательностей из неотвергнутой коммутирующей последовательности в соответствии с этапами (а)-(с) (S12-S18).
2. Способ по п.1, причем коэффициент добротности основывается на ожидаемых потерях преобразователя частоты при коммутации или ожидаемой частоте коммутации преобразователя частоты для соответствующей коммутирующей последовательности.
3. Способ по п.1 или 2, причем коммутирующие последовательности в цепочке коммутирующих переходов содержат элементы прерывания, причем элемент прерывания определяет перерыв коммутации после коммутирующего перехода; причем перерыв коммутации определяют с помощью выходных величин; причем вычисление выходных величин основывается на математической модели вращающейся электрической машины или аппроксимации.
4. Способ по п.3, также включающий в себя: генерацию коммутирующей последовательности из коммутирующих переходов и элементов прерывания на основании обобщенного горизонта коммутации, который определяет, в какой очередности к коммутирующей последовательности присоединяют коммутирующие переходы и элементы прерывания.
5. Способ по одному из предыдущих пунктов, причем при вычислении выходных величин определяют, к какому моменту времени в будущем траектория выходной величины достигнет верхнего или нижнего заданного предела.
6. Способ по п.5, причем момент времени определяют аналитически, с применением метода оптимизации для вычисления нулевых значений, с помощью аппроксимации тригонометрической функции посредством рядов Тейлора и/или с помощью аппроксимации тригонометрической функции посредством кусочно-полиномиальных функций.
7. Способ по п.5 или 6, причем при определении момента времени учитывают сопротивление потока статора.
8. Способ по одному из предыдущих пунктов, причем вычисление траекторий выходных величин основывают на математической модели вращающейся машины и интерполяции, выходные величины интерполируют через временной интервал, который включает в себя заданное количество дискретных временных тактов, при этом в интервале с помощью математической модели вычисляют выходные величины для, по меньшей мере, трех временных моментов.
9. Способ по одному из предыдущих пунктов, также включающий в себя: вычисление коэффициента добротности коммутирующей последовательности длиной n во время итерации.
10. Способ по одному из предыдущих пунктов, также включающий в себя:
- вычисление нижнего предела коэффициента добротности, базирующегося на уже вычисленных коэффициентах добротности полных коммутирующих последовательностей;
- отклонение коммутирующих последовательностей, коэффициент добротности которых превышает нижний предел коэффициентов добротности.
11. Способ по п.10, также включающий в себя: вычисление коэффициента добротности с применением верхнего предела наибольшей ожидаемой длины коммутирующей последовательности.
12. Способ по одному из предыдущих пунктов, причем сначала вычисляют коэффициент добротности многообещающей коммутирующей последовательности, причем основана на, по меньшей мере, одном из следующего: одной оптимальной коммутирующей последовательности предыдущего цикла управления, одной оптимальной коммутирующей последовательности, которую вычисляют на предыдущем шаге оптимизации с более коротким горизонтом коммутации, чем текущий горизонт коммутации.
13. Способ по одному из предыдущих пунктов, причем определяют просматриваемую коммутирующую последовательность с наиболее высоким приоритетом, причем во время следующей итерации просматривают коммутирующую последовательность с наиболее высоким приоритетом.
14. Способ по п.13, причем приоритет назначают в соответствии с, по меньшей мере, одним из следующих правил:
- назначение приоритета для коммутирующих последовательностей, для которых существует более высокая вероятность того, что они ведут к более низкому коэффициенту добротности;
- назначение приоритета для коммутирующих последовательностей, для которых существует более высокая вероятность того, что они сохраняют выходные величины внутри заданных пределов и/или выходные величины со временем приближаются к заданному пределу;
- назначение приоритета для коммутирующих последовательностей, для которых на основании оценки ожидают, что они ведут к длинным перерывам коммутации без коммутирующих переходов;
- назначение приоритета для коммутирующих последовательностей на основании их коэффициентов добротности;
- назначение приоритета для коммутирующих последовательностей на основании их длины.
15. Способ по одному из предыдущих пунктов, также включающий в себя: завершение генерации коммутирующих последовательностей, когда сгенерированы все коммутирующие последовательности до заданной длины.
16. Способ по одному из предыдущих пунктов, также включающий в себя: завершение генерации коммутирующих последовательностей, когда достигнут верхний предел количества сгенерированных коммутирующих последовательностей или истекло доступное время вычислений.
17. Способ по одному из предыдущих пунктов, также включающий в себя: завершение генерации коммутирующих последовательностей, когда определена коммутирующая последовательность, коэффициент добротности которой превышает нижний предел коэффициентов добротности менее чем на определенный процент.
18. Управляющее устройство (10) для электронного преобразователя (2) частоты, выполненное с возможностью осуществления способа по одному из пп.1-17.
19. Система двигателя, включающая в себя: вращающуюся электрическую машину (1); электрический преобразователь (2) частоты с управляющим устройством (10) по п.18, предназначенным для питания вращающейся электрической машины (1) током.
20. Компьютерная программа, которая при выполнении на процессоре (16) управляет процессором для осуществления этапов способа по одному из пп.1-17.
21. Считываемый компьютером носитель данных, на котором сохранена компьютерная программа, которая при выполнении на процессоре (16) управляет процессором для осуществления этапов способа по одному из пп.1-17.