СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

1. Способ эксплуатации вращающейся электрической машины (1), при котором вращающуюся электрическую машину фазово соединяют со схемой (2) преобразователя, включающей контур (3) постоянного напряжения, для формирования m уровней напряжения, где m≥2, с помощью следующих этапов:
a,k
a,k
(a) соединяют фазы (u, v, w) схемы (2) частотного преобразователя с контуром (3) постоянного напряжения путем выбранной комбинации (SK) расположения коммутирующих элементов силового полупроводникового ключа схемы (2) частотного преобразователя, причем выбор комбинации (SK) положений коммутирующих элементов осуществляют посредством следующих этапов:
k
k+L
(b) с начального момента считывания k для выбираемого количества L моментов считывания определяют все комбинации (SK,…,SK) положений коммутирующих элементов на каждый момент считывания из L, где L≥1;
k
k
k
k+L
(c) генерируют последовательность (SSK) положений коммутирующих элементов для каждой комбинации (SK) на начальный момент считывания k, при этом каждая последовательность (SSK) представляет собой агрегацию принадлежащих соответствующей комбинации (SK) на начальный момент k всех комбинаций (SK,…,SK) из L моментов считывания;
е,k
е,k+L
(d) для каждой последовательности (SSK) положений коммутирующих элементов производят расчет траектории (М) вращающего момента вращающейся электрической машины (1) и магнитной траектории (Ф) потока статора вращающейся электрической машины (1) на основании полученных наборов значений состояния (Х,…,Х) вращающейся электрической машины (1) и схемы (2) частотного преобразователя от начального момента считывания k до момента k+L, отличающийся следующими этапами:
M,max
M,min
M,k
M,k+L
M,min,
M,max
(e) если траектория вращающего момента (М) на k-й момент считывания превышает заданную верхнюю (y) или заданную нижнюю (y) границы диапазона значений, рассчитывают значение (v,…,v) отклонения вращающего момента относительно верхней и нижней границы (y·y) диапазона значений от момента считывания k до момента считывания k+L,
s,max
s,min
s,k
S,k+L
s,min
s,max
(f) если магнитная траектория (Ф) потока статора на k-й момент считывания превышает заданную верхнюю (y) или заданную нижнюю (y) границы диапазона значений, рассчитывают значения (v,…,v) отклонений потока статора относительно верхней и нижней границы (y, y) диапазона значений от момента считывания k до момента считывания k+L,
max
M,k
M,k+L
S,k
s,k+L
(g) для каждой последовательности (SSK) положений коммутирующих элементов от момента считывания k до момента считывания k+L определяют максимальное значение (v) из значений отклонения вращающего момента (v,…,v) и значений отклонения потока статора (v,…,v),
vmax
(h) для каждой последовательности (SSK) положений коммутирующих элементов находят сумму (S) максимальных значений,
k
a,k
vmax
max
(i) устанавливают ту определенную комбинацию (SK) положений коммутирующих элементов на начальный момент считывания k в качестве выбранной комбинации (SK) положений коммутирующих элементов, при которой сумма (S) максимальных значений (v) наименьшая,
(j) повторяют этапы с (а) по (i), при этом k=k+1.
NP
e,k,
e,k+N
NP
NP,max
NP,min
NP
NP,k
NP,k+L
max
NP,k
NP,k+L
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что схема (2) частотного преобразователя для формирования m уровней напряжения, где m≥3, имеет m-2 делительных контактов (NP) на контуре (3) постоянного напряжения, и на этапе (d) для каждой из последовательностей (SSK) положений коммутирующих элементов дополнительно рассчитывают m-2 траектории потенциала (U) для потенциалов на m-2 делительных контактах (NP) на основании полученных наборов значений состояния (X…,X) вращающейся электрической машины (1) и схемы (2) частотного преобразователя от начального момента считывания k до момента считывания k+L, на этапе (е) если m-2 траектории потенциала (U) на k-й момент считывания превышают заданную верхнюю (y) или заданную нижнюю (y) границы диапазона значений, для каждой траектории (U) потенциала рассчитывают значение (v,…,v) отклонения потенциала от момента считывания k до момента считывания k+L, и на этапе (g) для каждой последовательности (SSK) положений коммутирующих элементов от момента считывания k до момента считывания k+L дополнительно определяют максимальное значение (v) из значений отклонения потенциала (v,…,V).
M,max
M,k
M,k+L
M,min
M,max
3. Способ по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что если траектория (М) вращающего момента на k-й момент считывания превышает заданную верхнюю границу (y) диапазона значений, рассчитывают значение (v,…,v) отклонения вращающего момента относительно верхней и нижней границы (y, y) диапазона значений от момента считывания k до момента считывания k+L согласно следующей формуле
,
M,min
M,k
M,k+L
M,min
M,max
если траектория (М) вращающего момента на k-й момент считывания лежит ниже заданной нижней границы (y) диапазона значений, рассчитывают значение (v,…,v) отклонения вращающего момента относительно верхней и нижней границы (y, y) диапазона значений от момента считывания k до момента считывания k+L согласно следующей формуле
,
T,k
T,k+L
где M,…,M - значения траектории (М) вращающего момента от момента считывания k до момента считывания k+L.
s,max
S,k
S,k+L
s,min
s,max
4. Способ по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что если магнитная траектория (Ф) потока статора на k-й момент считывания превышает заданную верхнюю границу (y) диапазона значений, рассчитывают значение (v,…,v) отклонения потока статора относительно верхней и нижней границы (y, y) диапазона значений от момента считывания k до момента считывания k+L согласно следующей формуле
,
s,min
S,k
S,k+L
s,min
s,max
и если магнитная траектория (Ф) потока статора на k-й момент считывания находится ниже заданной нижней границы (y) диапазона значений, рассчитывают значение (v,…,v) отклонения потока статора относительно верхней и нижней границы (y, y) диапазона значений от момента считывания k до момента считывания k+L согласно следующей формуле
,
Т,k
Т,k+L
где Ф,…,Ф - значения магнитных траекторий (Ф) потока статора от момента считывания k до момента считывания k+L.
s,max
s,k
S,k+L
s,min
s,max
5. Способ по п.3, отличающийся тем, что если магнитная траектория (Ф) потока статора на k-й момент считывания превышает заданную верхнюю границу (y) диапазона значений, рассчитывают значение (v,…,v) отклонения потока статора относительно верхней и нижней границы (y, y) диапазона значений от момента считывания k до момента считывания k+L согласно следующей формуле
,
s,min
S,k
S,k+L
s,min
s,max
и если магнитная траектория (Ф) потока статора на k-й момент считывания находится ниже заданной нижней границы (y) диапазона значений, рассчитывают значение (v,…,v) отклонения потока статора относительно верхней и нижней границы (y, y) диапазона значений от момента считывания k до момента считывания k+L согласно следующей формуле
,
Т,k
Т,k+L
где Ф,…,Ф - значения магнитных траекторий (Ф) потока статора от момента считывания k до момента считывания k+L.
NP
NP,max
NP,k
NP,k+L
NP,min
NP,max
6. Способ по п.2, отличающийся тем, что, если m-2 траектории потенциала (U) на k-й момент считывания превышают заданную верхнюю границу (y) диапазона значений, расчет значения (V,…,V) отклонения потенциала относительно верхней и нижней границ (y, y) диапазона значений от момента считывания k до момента считывания k+L производят согласно следующей формуле
,
NP
NP,min
NP,k
NP,k+L
NP,min
NP,max
и если m-2 траектории потенциала (U) к k-му моменту считывания находятся ниже заданной нижней границы (y) диапазона значений, рассчитывают значения (v,…,v) отклонений потенциала относительно верхней и нижней границы (y, Y) диапазона значений от момента считывания k до момента считывания k+L согласно следующей формуле
,
T,k
T,k+L
NP
где U,…,U - значения m-2 траекторий потенциала (U) от момента считывания k до момента считывания k+L.
7. Способ эксплуатации вращающейся электрической машины (1), при котором вращающуюся электрическую машину фазово соединяют со схемой (2) преобразователя, включающей контур (3) постоянного напряжения, для формирования m уровней напряжения, где m≥2, с помощью следующих этапов:
a,k
a,k
(a) соединяют фазы (u, v, w) схемы (2) частотного преобразователя с контуром (3) постоянного напряжения путем выбранной комбинации (SK) расположения коммутирующих элементов силового полупроводникового ключа схемы (2) частотного преобразователя, причем выбор комбинации (SK) положений коммутирующих элементов осуществляют посредством следующих этапов:
k
k+L
(b) от начального момента считывания k для выбираемого количества L моментов считывания определяют все комбинации (SK,…,SK) положений коммутирующих элементов на каждый момент считывания из L, где L≥1;
k
k
k
k+L
(c) генерируют последовательность (SSK) положений коммутирующих элементов для каждой комбинации (SK) на начальный момент считывания k, при этом каждая последовательность (SSK) представляет собой агрегацию принадлежащих соответствующей комбинации (SK) на начальный момент k всех комбинаций (SK, SK) из L моментов считывания;
е,k,
e,k+L
(d) для каждой последовательности (SSK) положений коммутирующих элементов производят расчет траектории (М) вращающего момента вращающейся электрической машины (1) и магнитной траектории (Ф) потока статора вращающейся электрической машины (1) на основании полученных наборов значений состояния (Х…,X) вращающейся электрической машины (1) и схемы (2) частотного преобразователя на начальный момент считывания k до момента k+L, отличающийся следующими этапами:
M,max
M,min
M,k
M,k+L
M,min
M,max
(e) если траектория вращающего момента (М) на k-й момент считывания превышает заданную верхнюю (y) или заданную нижнюю (y) границы диапазона значений, рассчитывают значение (v,…,v) отклонения вращающего момента относительно верхней и нижней границы (y, y) диапазона значений от момента считывания k до момента считывания k+L,
s,max
s,min
S,k
S,k+L
s,min
s,max
(f) если магнитная траектория (Ф) потока статора на k-й момент считывания превышает заданную верхнюю (y) или заданную нижнюю (y) границы диапазона значений, рассчитывают значения (v,…,v) отклонений потока статора относительно верхней и нижней границы (y, y) диапазона значений от момента считывания k до момента считывания k+L,
M,v
M,k
M,k+L
S,v
S,k
S,k+L
(g) для каждой последовательности (SSK) положений коммутирующих элементов от момента считывания k до момента считывания k+L рассчитывают сумму (S) из значений отклонения вращающего момента (v,…,v) и сумму (S) из значений отклонения потока статора (v,…,v),
max
M,v
M,k
M,k+L
S,v
S,k
S,k+L
(h) для каждой последовательности (SSK) положений коммутирующих элементов находят максимальное значение (v) из суммы (S) значений отклонения вращающего момента (v,…,v) и суммы (S) значений отклонения потока статора (v,…,v)
k
a,k
max
(i) устанавливают ту определенную комбинацию (SK) положений коммутирующих элементов на начальный момент считывания k в качестве выбранной комбинации (SK) положений коммутирующих элементов, при которой максимальное значение (v) наименьшее,
(j) повторяют этапы с (а) по (i), при этом k=k+1.
NP
e,k
e,k+N
NP
NP,max
NP,min
NP
NP,k
NP,k+L
max
NP,k
NP,k+L
max
NP,v
NP,k
NP,k+L
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что схема (2) частотного преобразователя для формирования m уровней напряжения, где m≥3, имеет m-2 делительных контактов (NP) на контуре (3) постоянного напряжения, и на этапе (d) для каждой из последовательностей (SSK) положений коммутирующих элементов дополнительно рассчитывают m-2 траектории потенциала (U) для потенциалов на m-2-x делительных контактах (NP) на основании полученных наборов значений состояния (X,…,X) вращающейся электрической машины (1) и схемы (2) частотного преобразователя от начального момента считывания k до момента считывания k+L, на этапе (е) если m-2 траектории потенциала (U) на k-й момент считывания превышают заданные верхнюю (y) или нижнюю (y) границу диапазона значений, для каждой траектории (U) потенциала рассчитывают значение (v,…,v) отклонения потенциала от момента считывания k до момента считывания k+L, и на этапе (g) для каждой последовательности (SSK) положений коммутирующих элементов от момента считывания k до момента считывания k+L дополнительно определяют максимальное значение (v) из значений отклонений потенциала (v,…,v), и на этапе (h) для каждой последовательности (SSK) положений коммутирующих элементов дополнительно определяют максимальное значение (v) из суммы (S) значений отклонений потенциала (v,…,v).
M,max
M,k
M,k+L
M,min
M,max
9. Способ по любому из пп.7 или 8, отличающийся тем, что если траектория (М) вращающего момента на k-й момент считывания превышает заданную верхнюю границу (y) диапазона значений, рассчитывают значение (v,…,v) отклонения вращающего момента относительно верхней и нижней границы (y, y) диапазона значений от момента считывания k до момента считывания k+L согласно следующей формуле
,
M,min
M,k
M,k+L
M,min
M,max
если траектория (М) вращающего момента на k-й момент считывания лежит ниже заданной нижней границы (y) диапазона значений, рассчитывают значение (v,…,v) отклонения вращающего момента относительно верхней и нижней границы (y, y) диапазона значений от момента считывания k до момента считывания k+L согласно следующей формуле
,
T,k
T,k+L
где M,…,M - значения траектории (М) вращающего момента от момента считывания k до момента считывания k+L.
s,max
S,k
S,k+L
s,min
s,max
10. Способ по любому из пп.7 или 8, отличающийся тем, что если магнитная траектория (Ф) потока статора на k-й момент считывания превышает заданную верхнюю границу (y) диапазона значений, рассчитывают значение (v,…,v) отклонения потока статора относительно верхней и нижней границы (y, y) диапазона значений от момента считывания k до момента считывания k+L согласно следующей формуле
,
s,min
S,k
S,k+L
s,min
s,max
и если магнитная траектория (Ф) потока статора на k-й момент считывания находится ниже заданной нижней границы (y) диапазона значений, рассчитывают значение (v,…,v) отклонения потока статора относительно верхней и нижней границы (y, y) диапазона значений от момента считывания k до момента считывания k+L согласно следующей формуле
,
Т,k
Т,k+L
где Ф,…,Ф - значения магнитных траекторий (Ф) потока статора от момента считывания k до момента считывания k+L.
s,max
S,k
S,k+L
s,min
s,max
11. Способ по п.9, отличающийся тем, что если магнитная траектория (Ф) потока статора на k-тый момент считывания превышает заданную верхнюю границу (y) диапазона значений, рассчитывают значение (v,…,v) отклонения потока статора относительно верхней и нижней границы (y, y) диапазона значений от момента считывания k до момента считывания k+L согласно следующей формуле
,
s,min
S,k
S,k+L
s,min
s,max
и если магнитная траектория (Ф) потока статора на k-й момент считывания находится ниже заданной нижней границы (y) диапазона значений, рассчитывают значение (v,…,v) отклонения потока статора относительно верхней и нижней границы (y, y) диапазона значений от момента считывания k до момента считывания k+L согласно следующей формуле
,
Т,k
Т,k+L
где Ф,…,Ф - значения магнитных траекторий (Ф) потока статора от момента считывания k до момента считывания k+L.
NP
NP,max
NP,k
NP,k+L
NP,min
NP,max
12. Способ по п.8, отличающийся тем, что, если m-2 траектории потенциала (U) на k-й момент считывания превышают заданную верхнюю границу (y) диапазона значений, расчет значения (V,…,V) отклонения потенциала относительно верхней и нижней границ (y, y) диапазона значений от момента считывания k до момента считывания k+L производят согласно следующей формуле
,
NP
NP,min
NP,k
NP,k+L
NP,min
NP,max
и если m-2 траектории потенциала (U) к k-му моменту считывания находятся ниже заданной нижней границы (y) диапазона значений, рассчитывают значения (v,…,v) отклонений потенциала относительно верхней и нижней границы (y,…,y) диапазона значений от момента считывания k до момента считывания k+L согласно следующей формуле
,
T,k
T,k+L
NP
где U,…,U - значения m-2 траекторий потенциала (U) от момента считывания k до момента считывания k+L.