УСТРОЙСТВО И СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ПРИВОДА ОТ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

1. Устройство регулирования системы привода от электродвигателя, включающей инвертор, который запускает электродвигатель переменного тока, характеризующееся тем, что оно включает:
датчик тока, который измеряет ток электродвигателя, протекающий в электродвигателе переменного тока;
датчик положения, который измеряет угловое положение электродвигателя переменного тока;
средство выбора режима регулирования для выбора режима регулирования для преобразования напряжения, выполняемого в инверторе, на основании рабочего состояния электродвигателя переменного тока;
первое средство регулирования электродвигателя для выполнения, когда средство выбора режима регулирования выбирает первый режим регулирования, в котором на электродвигатель переменного тока подается прямоугольно-импульсное напряжение, регулирования вращающего момента посредством выполнения регулирования обратной связи, при котором фаза прямоугольно-импульсного напряжения корректируется на основании отклонения выходного вращающего момента электродвигателя переменного тока от заданного значения вращающего момента; и
второе средство регулирования электродвигателя для выполнения, когда средство выбора режима регулирования выбирает второй режим регулирования, в котором напряжение, подаваемое на электродвигатель переменного тока, регулируется в режиме широтно-импульсной модуляции, регулирования вращающего момента посредством выполнения регулирования обратной связи по току электродвигателя на основании значения команды тока, соответствующего заданному значению вращающего момента, при этом
первое средство регулирования электродвигателя включает:
первое средство оценки вращающего момента для оценки выходного вращающего момента электродвигателя переменного тока на основании выходных сигналов датчика тока и датчика положения;
средство регулирования фазы напряжения для определения фазы прямоугольно-импульсного напряжения на основании отклонения вращающего момента, оцененного первым средством оценки вращающего момента, от заданного значения вращающего момента; и
первое средство регулирования напряжения для управления преобразованием напряжения, выполняемым в инверторе, так что в электродвигатель переменного тока подается прямоугольно-импульсное напряжение с фазой, определенной средством регулирования фазы напряжения, и
второе средство регулирования электродвигателя выполняет регулирование обратной связи по току электродвигателя на основании выходных сигналов датчика тока и датчика положения.
2. Устройство регулирования по п.1, характеризующееся тем, что
датчик тока предусмотрен для измерения токов, протекающих в соответствующих фазах электродвигателя переменного тока, а
первое средство оценки вращающего момента оценивает выходной вращающий момент электродвигателя переменного тока на основании тока по оси d и тока по оси q в электродвигателе переменного тока, которые вычисляются на основании выходных сигналов датчика тока и датчика положения.
3. Устройство регулирования по п.2, характеризующееся тем, что
первое средство оценки вращающего момента оценивает выходной вращающий момент электродвигателя переменного тока на основании тока по оси d и тока по оси q и постоянной электродвигателя переменного тока, а
устройство регулирования дополнительно содержит средство коррекции постоянной для коррекции постоянной электродвигателя на основании тока по оси d и тока по оси q.
4. Устройство регулирования по п.1, характеризующееся тем, что
второе средство регулирования электродвигателя включает:
второе средство оценки вращающего момента для оценки выходного вращающего момента электродвигателя переменного тока на основании выходных сигналов датчика тока и датчика положения аналогично тому, как первое средство оценки вращающего момента оценивает выходной вращающий момент электродвигателя переменного тока;
средство изменения заданного значения вращающего момента для модификации заданного значения вращающего момента на основании отклонения вращающего момента, оцененного вторым средством оценки вращающего момента, от заданного значения вращающего момента;
средство выработки команды тока для получения значения команды тока на основании заданного значения вращающего момента, модифицированного средством изменения заданного значения вращающего момента; и
второе средство регулирования напряжения для управления преобразованием напряжения, выполняемым в инверторе, так что напряжение, подаваемое на электродвигатель переменного тока, регулируется на основании отклонения тока электродвигателя, основанного на значении, измеряемом датчиком тока, от значения команды тока, выработанного средством выработки команды тока.
5. Устройство регулирования по п.1, характеризующееся тем, что
второй режим регулирования включает режим синусоидальной широтно-импульсной модуляции, в котором частота модуляции лежит в диапазоне от 0 до 0,61, и режим широтно-импульсной модуляции с перемодуляцией, в котором основная гармоника искажается так, что частота модуляции лежит в диапазоне от 0,61 до 0,78.
6. Устройство регулирования системы привода от электродвигателя, включающей инвертор, который запускает электродвигатель переменного тока, характеризующееся тем, что оно содержит:
средство выбора режима регулирования для выбора режима регулирования инвертора из множества режимов регулирования на основании рабочего состояния электродвигателя переменного тока; и
средство регулирования множества режимов регулирования электродвигателя, которые предусматриваются таким образом, чтобы они соответствовали соответствующему множеству режимов регулирования, и которые регулируют выходной вращающий момент электродвигателя переменного тока в режиме регулирования, выбранного средством выбора режима регулирования, при этом
для регулирования выходного вращающего момента электродвигателя переменного тока используется оцененный выходной вращающий момент, и оценка выходного вращающего момента выполняется способом, общим для множества режимов регулирования в средстве регулирования электродвигателя.
7. Устройство регулирования по п.6, характеризующееся тем, что
электродвигатель переменного тока является электродвигателем с постоянным магнитом, в котором постоянный магнит закреплен на роторе.
8. Способ регулирования системы привода от электродвигателя, включающей инвертор, который запускает электродвигатель переменного тока, характеризующийся тем, что он содержит:
шаг измерения тока электродвигателя, протекающего в электродвигателе переменного тока;
шаг измерения углового положения электродвигателя переменного тока;
шаг выбора режима регулирования для преобразования напряжения, выполняемого в инверторе, на основании рабочего состояния электродвигателя переменного тока; и
шаг, при котором, когда выбирается первый режим регулирования, в котором на электродвигатель переменного тока подается прямоугольно-импульсное напряжение, выполняют регулирование вращающего момента посредством выполнения регулирования обратной связи, при котором фаза прямоугольно-импульсного напряжения корректируется на основании отклонения выходного вращающего момента электродвигателя переменного тока от заданного значения вращающего момента, при этом выходной вращающий момент электродвигателя переменного тока оценивается на основании выходных сигналов датчика тока и датчика положения; фаза прямоугольно-импульсного напряжения определяется на основании отклонения оцененного вращающего момента от заданного значения вращающего момента; и преобразование напряжения, выполняемое в инверторе, регулируется так, что на электродвигатель переменного тока подается прямоугольно-импульсное напряжение с определенной фазой; и
шаг, при котором, когда выбирается второй режим регулирования, в котором напряжение, подаваемое на электродвигатель переменного тока, регулируется в режиме широтно-импульсной модуляции, выполняется регулирование вращающего момента посредством выполнения регулирования обратной связи по току электродвигателя на основании значения команды тока, соответствующего заданному значению вращающего момента, при этом регулирование обратной связи выполняется по току электродвигателя на основании измеренного тока электродвигателя и измеренного углового положения.
9. Способ регулирования по п.8, характеризующийся тем, что
выходной вращающий момент электродвигателя переменного тока оценивается на основании тока по оси d и тока по оси q в электродвигателе переменного тока.
10. Способ регулирования по п.9, характеризующийся тем, что
выходной вращающий момент электродвигателя переменного тока оценивается на основании тока по оси d и тока по оси q и постоянной электродвигателя переменного тока, при этом
постоянная электродвигателя корректируется на основании тока по оси d и тока по оси q.
11. Способ регулирования по п.8, характеризующийся тем, что,
когда выбирают второй способ регулирования,
выходной вращающий момент электродвигателя переменного тока оценивается на основании измеренного тока электродвигателя и измеренного углового положения аналогично тому, как осуществляется оценка вращающего момента,
заданное значение вращающего момента модифицируется на основании отклонения оцененного вращающего момента от заданного значения вращающего момента,
значение команды тока вырабатывается на основании модифицированного заданного значения вращающего момента, и
преобразование напряжения, выполняемое в инверторе, регулируется таким образом, что напряжение, подаваемое на электродвигатель переменного тока, регулируется на основании отклонения измеренного тока электродвигателя от выработанного значения команды тока.
12. Способ регулирования по п.8, характеризующийся тем, что
второй режим регулирования включает режим синусоидальной широтно-импульсной модуляции, при котором частота модуляции лежит в диапазоне от 0 до 0,61, и режим широтно-импульсной модуляции с перемодуляцией, в котором основная гармоника искажается таким образом, что частота модуляции лежит в диапазоне от 0,61 до 0,78.
13. Способ регулирования системы привода от электродвигателя, включающей инвертор, который запускает электродвигатель переменного тока, отличающийся тем, что он содержит:
шаг выбора режима регулирования инвертора из множества режимов регулирования на основании рабочего состояния электродвигателя переменного тока и
шаг регулирования выходного вращающего момента электродвигателя переменного тока в выбранном режиме регулирования, при этом
для регулирования выходного вращающего момента электродвигателя переменного тока используется оцененный вращающий момент, а выходной вращающий момент электродвигателя переменного тока оценивается способом, общим для множества режимов регулирования.