利用靜止時間補償控制變流器的方法和變流器裝置制造方法
【專利摘要】利用靜止時間補償控制變流器的方法和變流器裝置。本發(fā)明涉及用于控制變流器（10）、尤其是運行電機（40）的中間電路逆變器（100）的方法，該變流器具有可控制的開關元件（UH/UL,VH/VL,WH/WL）以及輸入側的直流電壓連接端和輸出側的相連接端（U,V,W），在該方法中在使用空間向量調制方法的條件下基于預定電壓來確定用于可控制的開關元件（UH/UL,VH/VL,WH/WL）的控制模式，其中在確定控制模式時考慮開關元件（UH/UL,VH/VL,WH/WL）的靜止時間以及用于補償所述靜止時間的補償電壓。規(guī)定在執(zhí)行空間向量調制方法之前利用所述預定電壓結算所述補償電壓，并且對于預定電壓還考慮最大可使用的電壓形式的、針對可控制的開關元件（UH/UL,VH/VL,WH/WL）的設定極限。對應的變流器裝置（100）和所屬的控制裝置同樣是本發(fā)明的主題。
【專利說明】利用靜止時間補償控制變流器的方法和變流器裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于控制變流器的方法、被設計為執(zhí)行這種方法的變流器裝置、尤其是中間電路逆變器、以及用于執(zhí)行該方法的計算單元。
【背景技術】
[0002]例如具有永磁體的同步發(fā)動機(英語！Permanent Magnet Synchronous Motors,PMSM)或無刷直流發(fā)動機(英語:Brushless DC Motors, BLDC)的旋轉電機可以借助磁場定向控制或調節(jié)(英語:Field Oriented Control, FOC)來運行。在此情況下,尤其是采用所謂的空間向量調制(英語:Space Vector Pulse Width Modulation, SVPWM,空間向量脈寬調制)。該空間向量調制例如在US 6 819 078 B2中或Infineon Technologies公司的申請注釋 Nr.AP 08090"XE 166 Sensorless Fieldoriented Control",版本 0.9, 2009 中描述。
[0003]基于通過空間向量調制獲得的控制方案，通過控制單元借助脈寬調制(PWM)來控制變流器的可控制的開關元件(例如具有隔離柵電極的雙極晶體管，IGBT，或金屬氧化物半導體場效應晶體管，MOSFET )。這在預定持續(xù)時間的控制周期(PffM周期或PWM時鐘)中進行，在所述控制周期內輸出通過空間向量調制計算的空間向量(下面也稱為控制模式)，所述空間向量具有其分別確定的持續(xù)時間。在此，控制模式一般根據不同的控制周期而改變。
[0004]變流器在輸入側被供應直流電壓信號(例如來自中間電路逆變器的中間電路)并且基于所述控制在輸出側提供對應的相信號。
[0005]在經調節(jié)的控制的情況下，這在使用流過用所輸出的相信號通電的線圈的電流作為調節(jié)參量的條件下進行。基于該電流以及例如電機的預定轉速，為一般正弦形的相信號預定對應的預定電壓。為此所述電流可以通過合適數量的電流測量裝置(分流器)直接被測量或者由在直流電壓側測量的電流重建。由在直流電壓側測量的電流重建例如在所提到的申請注釋Nr.AP08090中描述。由在直流電壓側測量的電流來重建相電流在構造上更為簡單并且由此是值得期望被用于降低對應裝置的制造成本的。
[0006]為了輸出理想的相信號，所參與的整流器支路的可控制的開關元件分別被開關，使得在任何時刻建立一個輸入側的直流電壓連接端或者另一個輸入側的直流電壓連接端與對應相輸出端的連接。但是這在實際中尤其是因為下述原因而不可能實現:所使用的開關元件具有一定的開關延遲。因此為了避免輸入側的直流電壓連接端之間的短路，設置所謂的靜止時間。所述靜止時間表示在對應的控制情況下在半橋的一個開關元件的斷開與接下來同一個半橋的另一個開關元件的接通之間預定的時間。
[0007]但是，對應靜止時間的提供導致初級電壓損耗并且導致所輸出的相信號的低頻振蕩，所述低頻振蕩例如可能負面影響所連接的電機的運行。靜止時間尤其是表現為在變流器的輸出側輸出的相信號的電壓誤差?？赡艿氖?，這種電壓誤差通過補償電壓的接入而得到平衡。
[0008]但是在使用靜止時間補償的條件下用在直流電壓側測量的電流作為調節(jié)參量的控制迄今為止是不可能的，因為該措施在常規(guī)的方法中互相排斥，如下面詳細闡述的。因此提出實現這樣做的任務。

【發(fā)明內容】

[0009]根據本發(fā)明建議具有獨立權利要求的特征的用于控制變流器的方法、被設計為執(zhí)行這種方法的變流器裝置、尤其是中間電路逆變器，以及對應的控制單元。優(yōu)選的構型是從屬權利要求以及以下描述的主題。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點
按照常規(guī)的方式，開頭所闡述的靜止時間補償通過在實際控制所使用的變流器之前，也就是基于此外已經結束的特定的控制模式，純數值地匹配(延長或縮短)所使用的控制脈沖的脈寬來進行。因此，最后在此情況下僅事后匹配通過空間向量調制計算的持續(xù)時間，在該持續(xù)時間期間應當輸出相應的空間向量。這相當于接入(添加或減去)所提到的補償電壓。脈寬改變的時間范圍與靜止時間對應。
[0011]如所提到的，靜止時間尤其是表現為在變流器的輸出側輸出的相信號中的電壓誤差。這在所附的圖3中示出。靜止時間補償在此可以通過在負的相電流的情況下減去該補償電壓(也就是縮短特定脈沖的脈寬)并且在正的相電流的情況下添加所述補償電壓(也就是延長特定脈沖的脈寬)來進行，如下面詳細闡述的。由此靜止時間補償的前提是精確認識相電流的要對應求得的符號。
[0012]靜止時間補償在此不必在使用固定值的條件下進行，而是還可以與脈寬調制的相應基頻(或PWM周期或PWM時鐘的持續(xù)時間)和/或相應要求的相電壓匹配。該靜止時間補償可以在使用平滑或濾波函數的條件下進行，以避免硬跳躍。
[0013]但是，直接在控制所使用的變流器之前對脈寬進行匹配(正如按照常規(guī)方式所進行的)不能導致由在直流電壓側測量的電流重建相電流。因為按照常規(guī)方式用于重建相電流的方法包括在電壓計算與實際生成控制模式之間例如90°的相移，從而不再可能事后接入補償電壓。
[0014]但是另一方面，為了由在直流電壓側測量的電流重建相電流，還需要必須在所使用的調制方法中考慮的特定的測量條件。尤其是在控制時強制遵守最小時間段，在所述最小時間段內保持可控制的開關元件的特定開關狀態(tài)。這是實現分別穩(wěn)定的測量條件所需要的。已知的測量方法在此包括，匹配測量方法的持續(xù)時間，使得存在這些最小開關時間。這例如可以通過控制脈沖的移位來進行，如下面參照圖2所闡述的。但是如果接著附加地匹配脈沖，也就是為了接入補償電壓，則這可能導致又小于最小開關時間。
[0015]因此本發(fā)明的一個重要方面在于，在控制所使用的變流器時已經提早地、優(yōu)選在開始、無論如何在執(zhí)行空間向量調制方法之前計入所需要的補償電壓，也就是用對應的預定電壓結算。因此控制模式的產生(也是在考慮所需要的最小測量時間的條件下)已經在考慮補償電壓的條件下進行。由此測量條件不再受到負面影響。
[0016]在此情況下，還要考慮可控制開關元件的、最大可設定電壓形式的設定極限。因此這進行，以便表現在對應的控制時間段中的最大額定電壓預定總是僅恰好大到使得在最大情況下出現的補償電壓以及分別在所闡述的最小開關時間期間出現的電壓的任何添加或減去不會導致控制方法以及由此可控制開關元件的所容許的設定極限被破壞。因此還規(guī)定，事先限制被引入系統(tǒng)中的最大容許電壓。這使得可以在所有可能情況下按照可靠和安全的方式設定所需要的最小測量時間。
[0017]因此根據本發(fā)明的實施方式，首先提供適用于三相正弦電壓、也就是預定電壓的極限值，所述三相正弦電壓應當以相信號的形式輸出，其中所需要的最小測量時間以及最大預計的補償電壓都要被考慮。接著分別確定的、通過電壓和角度來定義的電壓向量被限制為該值。由此獲得的、匹配的電壓向量經過轉換，由此實現一種完全的、三相的電壓參考系O
[0018]接著，依據所選擇的補償策略來計算所需要的補償電壓。所計算的補償電壓直接進入所提到的電壓參考系中。這樣該電壓參考系才全部、也就是對應相互結算的電壓才進入所使用的空間向量調制方法中。所使用的空間向量調制方法本身在所要求的相信號與最終的控制模式之間沒有相移的情況下進行。
[0019]接著，基于由此獲得的控制參量在計入對應的因子的條件下考慮最小需要的測量時間。例如，以合適的方式對基于空間向量調制方法獲得的控制脈沖移位。最后，考慮其他邊界條件以避免數值溢出。
[0020]本發(fā)明的計算單元一一例如在對應變流器裝置中的變流器的控制裝置——尤其是程序技術地被設計為執(zhí)行本發(fā)明的方法。
[0021]以軟件的形式來實施本發(fā)明也是有利的，因為這實現了特別低的成本，尤其是當執(zhí)行的計算單元還被用于其他任務并且因此無論如何都會存在時。合適的用于提供計算機程序的數據載體尤其是軟盤、硬盤、閃存、EEPROM、CD-ROM、DVD等。經由計算機網絡(互聯網，企業(yè)內部網等)下載程序也是可能的。
[0022]本發(fā)明的其它優(yōu)點和構型由說明書和附圖得出。
[0023]應當理解，上面提到的和下面還要闡述的特征不僅能以分別說明的組合，而且還能以另外的組合或單獨使用，而不會脫離本發(fā)明的范疇。本發(fā)明借助實施例在附圖中被示意性顯示并且在下面參照附圖詳細描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1以示意圖示出可以根據本發(fā)明的實施方式被控制的中間電流逆變器。
[0025]圖2以示意圖示出用于變流器的、考慮了和未考慮最小開關時間的控制模式。
[0026]圖3以示意圖示出可以使用和不使用靜止時間來產生的電壓信號。
[0027]圖4以示意圖示出在考慮補償電壓的條件下控制脈沖的調制。
[0028]圖5以示意性流程圖的形式示出根據本發(fā)明實施方式的方法。
【具體實施方式】
[0029]圖1示出具有可根據本發(fā)明被控制的變流器的中間電路逆變器。該中間電路逆變器總地用100表示。變流器10被設計為向輸出側的相連接端U, V和W提供三相的多相電流，所述相連接端可以與電機40連接。為此變流器10經由具有中間電路電容器C的中間電路30連接到整流器20。整流器20可以經由對應的輸入端U，V，W例如同樣被饋以三相的多相電流或者兩相的交流電流。整流器20可以按照任何已知的方式構建。
[0030]為了向連接端U，V和W提供三相的多相電流，也就是相信號，變流器10具有三個半橋1，2，3，每個半橋分別在上支路H中具有可控制的開關元件以及在下支路L中具有可控制的開關元件。上支路H也可以被稱為高側支路，下支路也可以被稱為低側支路L。根據這些開關元件在上下支路H和L中的布置以及它們與連接端U，V和W的接線，用UH，UL, VH,VL，WH和WL來表示這些開關元件。這些開關元件例如可以構造為IGBT并且具有并聯連接的二極管。對開關元件UH，UL, VH, VL, WH和WL的控制依據控制裝置50借助基本上已知的空間向量調制來進行。
[0031]在中間電路30中可以布置用于電流測量的測量裝置M，例如測量分流器。測量裝置M可以替代或附加地還布置在中間電路30的另外的引導電壓的線路中。對變流器的直流電壓側連接端中的電流的測量以及由這些電流重建相電流是基本上已知的。
[0032]圖2示出總的用200表示的用于借助變流器10產生在連接端U，V和W處的相信號的典型控制模式，以及根據本發(fā)明的特別優(yōu)選實施方式的匹配。對于為此使用的空間向量調制的細節(jié)以及前面提到的相電流的重建例如參考所提到的申請注釋Nr.AP08090。在圖2中示出為了例如借助圖1中的測量裝置M在直流電壓側的連接端處進行測量，可以在對應的控制模式中設定最小所需的控制時間Tmin，基于該最小所需的控制時間可以進行相電流的重建。
[0033]在圖表210中示出未經修改的控制模式，其沒有考慮這種最小控制時間Tmin。在此，分別用Vu，Vv和Vw在縱軸上繪制出單位為伏特的、在一個PWM時鐘內在連接端U，V和W處輸出的電壓，而在橫軸上繪制出時間。這些電壓基本上與開關元件UH/UL，VH/VL和WH/WL的開關狀態(tài)對應。如果在控制時不考慮靜止時間，則在此分別在低信號電平時下支路的開關元件接通，而上支路的開關元件斷開。在高信號電平的情況下，上支路的開關元件接通，而下支路的開關元件斷開。在使用靜止時間的情況下，該開關時延地進行。
[0034]在圖表210中，在持續(xù)時間為Tpwm的一個PWM時鐘期間的所示開關周期內，在時間
段a至g中總共設定7個開關向量。圖表210示出在一個控制周期內的瞬時記錄，在下個
控制周期內，這些時間段根據空間向量調制方法延長或縮短，從而在所參與的線圈的低通
作用的影響下在連接端U，V和W處獲得期望的、大多正弦形的相信號(參見圖1)。開關元
件UH/UL，VH/VL和WH/WL的開關狀態(tài)在此又在忽略靜止時間的條件下如下進行:
時間段 |uh~[ul~Ivh~[vl~[wh~Iwl~
b_斷開接通接通斷開斷開接通
C_斷開接通接通斷開接通斷開
d_接通斷開接通斷開接通斷開
e_斷開接通接通斷開接通斷開
f_斷開接通接通斷開斷開接通
g I斷開I接通I斷開I接通I斷開I接通
[0035]在時間段a和g中設定的開關向量與用于設定電壓值的所謂的零電壓空間向量對應。為了在此情況下能夠通過與連接端U，V和W連接的繞組進行相電流的重建，必須在時間段b和c期間(或者還在時間段e和f期間，在此詳細闡述的例子也可以轉用于時間段e和f)可以測量在所測量的直流電壓側連接端中的電流。為此需要最小持續(xù)時間Tmin。時間段b在圖表210中至少與該最小持續(xù)時間Tmin對應，從而可以進行測量。但是時間段c在圖表210的例子中對相應的測量來說太短。
[0036]圖表220示出在這樣的情況下如何能夠延長時間段C。為此時間段c對應地被延長，而時間段e對應地被縮短。因此開關元件UH/UL的控制被推移。時間段e不需要被用于測量，該時間段的縮短——必要時被縮短為O——對輸出的相信號的信號品質只有很小的影響，因為分別使用的時間段的持續(xù)時間總的來說保持相同并且最后只有控制頻率稍微改變。相反，如果在上述情況下在時間段e和f中測量，根據本發(fā)明的另一實施方式這同樣是可以設置的，則開關元件UH/UL的控制也可以被提前。在這種情況下，時間段e被延長，時間段c被縮短。
[0037]雖然在圖2中示出借助所謂的中心對齊方法的控制(控制脈沖在此情況下在圖表210中所示的基本狀態(tài)中關于Tpwm/2處的線對稱布置)，本發(fā)明的方法也可以在另外的控制方案中采用。
[0038]在圖3中以圖表300的形式示出電壓信號Uu，Uv和Uw，當對應地控制變流器10時，這些電壓信號可以施加在該變流器10的連接端U，V和W處。這些電壓信號由多個例如在圖2中所示的控制模式得出，這些控制模式根據不同的控制周期而改變。在此情況下，在縱軸上示出電壓值，而在橫軸上示出時間或相角。關于電壓信號Uu示出所設定的靜止時間的效果。為一目了然起見示出沒有對應效果的其他電壓信號Uv和Uw。
[0039]在區(qū)域310中，基于所設定的靜止時間而得出正電壓誤差。在此，靜止時間補償可以通過從這一時刻起減去補償電壓來進行。目標是產生正弦形的(接線柱)電壓變化曲線，該電壓變化曲線用虛線示出并且用Uu’表示。
[0040]相反在區(qū)域320中，基于靜止時間得出負電壓誤差。在此，靜止時間補償可以通過從這一時刻起添加補償電壓來進行。在此目標也是產生正弦形的(接線柱)電壓變化曲線，該電壓變化曲線用虛線示出并且用Uu’表示。
[0041]所需要的補償電壓(或該補償電壓的添加或減去)取決于相電流。由于在感應電機的情況下電流具有相移，因此也對應于相移地出現靜止時間。這取決于是延遲開關的晶體管還是對應的二極管引導電流。在圖3中示出的方案考慮了這一點，因為在此靜止時間的改變不是在相電壓的過零點處進行。補償電壓的大小取決于電壓誤差或與電壓誤差正比例。
[0042]這以對應的方式也適用于在此沒有對應效果地示出的電壓信號Uv和Uw0
[0043]圖4在圖表400中示出控制脈沖的理想特性和實際特性。在此示出用于控制半橋的控制脈沖。沒有靜止時間補償的理想控制脈沖用410表示。圖表400的軸在此基本上與圖2對應。理想的控制脈沖410在時間h開始并在時間t3結束。控制脈沖420和430與理想控制脈沖410相對地示出真實特性。
[0044]控制脈沖420是在對應半橋的相連接端U，V，W處的相電流大于O (1>0)時出現的?？刂泼}沖420與控制脈沖410相比首先被推移了時間te。純推移會使控制脈沖420在時刻t4結束。但是在所示出的真實情況下，控制脈沖420被縮短了。這可以通過添加對應的補償電壓(或添加對應的控制時間)來得到校正。
[0045]控制脈沖430是在對應半橋的相連接端U，V，W處的相電流小于O (KO)時出現的。控制脈沖430與控制脈沖410相比同樣被推移了，并且該控制脈沖430 —直到時間t4時結束。但是控制脈沖420在此與純推移相比被附加地延長了并且在h與t2之間開始。這可以與上述狀況相反地通過減去對應的補償電壓(或減去對應的控制時間)來得到校正。
[0046]時間te與對應開關元件的接通時間對應，時間ta與該對應開關元件的斷開時間對應。在實際中觀察得到的與ta之間的差異未被考慮。
[0047]根據本發(fā)明的實施方式，補償電壓Ud可以針對每個電壓信號Uu，Uv和Uw根據
Uo = Uoc * fw,? X tQ來計算，其中Udc說明施加在所使用的變流器上的直流電壓，fPWM說明
控制的基頻，tD說明用于保護所使用的開關元件的靜止時間(te-ta或者例如te-0的另外合適的值，該值考慮保留)。如所提到的，這樣求得的補償電壓Ud是取決于符號、也就是取決于流動的相電流地接入的。如果在此有電流經由相連接端X (U，V或W)從變流器流入所連接的電機(也就是Ix>0)，則補償電壓Ud與相電壓相加，而在反方向的情況下(也就是Ix〈0)相減。
[0048]如所提到的，可以使用合適的濾波函數和/或平滑函數，以避免跳躍。在此情況下，補償電壓Ud也可以與相應相電流的頻率成比例地或者隨著該頻率逐步地改變。
[0049]相電流的符號的確定尤其是在該相電流的過零點區(qū)域中是很難的。“錯誤決定”在此導致靜止時間電壓朝著“錯誤”的方向改變，如從上述闡述中可推導出的。對此的已知解決方案例如包括使用額定電流，必要時包括針對隨后的采樣步長的預測。
[0050]與此相對地，本申請建議另一有利的方法，其中在不使用額定電流的情況下將相電流變換為d，q系，從而相電流可以按照更簡單的方式被濾波(平滑)為然后存在的恒定值。在此情況下，例如可以對經過Park變換的電流濾波,并且通過逆Park和Clark變換或另外的變換方法——例如下面闡述的逆正余弦變換——變換回對應的u-v-w系。對于電流的逆Park變換，例如可以使用與針對電壓的逆Park變換相同的角度。通過匹配該角度，可以外推出有一個采樣步長的電流，以平衡延長。
[0051]與此無關地，補償脈沖的寬度、也就是時間段被延長或縮短了一個控制脈沖，有利地不以步長改變，而是以躍`遷的形式改變。由此在符號變化之后，在現在電流幅度又升高的情況下不立即接入完全的靜止時間電壓，而是與電流幅度成比例地進行接入。
[0052]躍遷在此能以s形變化的上升的形式來進行。s形的變化曲線與實際更好地對應，但是與線性變化相比需要更多的計算功率。在此情況下所使用的電壓窗的大小可以在開發(fā)對應裝置期間加以定義。該大小取決于PWM頻率和所連接的電機的電感。用于選擇靜止電壓的極限受制于設計而位于該電機的標稱電流的1/20至1/10的范圍中。
[0053]本發(fā)明的重要方面如多次提到的是在開始為變流器的可控制的開關元件確定控制模式時就已經考慮補償電壓。由此避免為了重建相電流而必要時改變的控制時間段(為了提供最小時間段，在最小時間段中保持可控制的開關元件的特定開關狀態(tài)以便實現測量)的“干擾”。
[0054]本發(fā)明為此規(guī)定在實際的空間向量調制之前添加或減去補償電壓。例如為此可以借助逆Clark變換將首先在二軸坐標系中用軸《,P說明的、所要求的相電壓變換為U，V, w系。利用對應的電壓可以非常簡單地結算補償電壓。
[0055]在此情況下確保接下來的空間向量調制不包括相移，而按照常規(guī)方式就包括相移，或者這種相移被對應地考慮。換句話說必須確保所述添加或減去是關于正確的相進行的。用于空間向量調制的常規(guī)方法沒有保證這一點，因為在這些方法的情況下，如已經簡短提到的，在“輸入相”一也就是例如為了控制電機所要求的相信號一與“輸出相”一也就是基于所述輸入相而實際產生的相信號一之間存在90°的相移。對于控制該電機來說，該相移是無足輕重的，但是補償電壓的添加或減去在此由于該相移而關于錯誤的相進行。
[0056]如所提到的，為了由直流電壓側測量的電流重建相電流，在控制時強制遵守最小時間段，在最小時間段中保持可控制的開關元件的特定開關狀態(tài)以便實現測量。在此情況下按照常規(guī)方式使用的方法基于相應電壓向量(下面也稱為v/f向量)的扇形角和幅度的直
接使用，所述扇形角和幅度是在《,P系中定義的，正如例如也可以從Clark變換中獲得的那樣。
[0057]相反，補償電壓通常是在U，V，w系中定義的。因此，根據一種實施方式通過扇形角和幅度說明的相電壓首先被對應地變換。
[0058]v/f向量在此通常不完全在d，q系中定義。但是對于在此所需要的變換來說這是有利的。由于不需要完全的d，q變換算法，進行正弦變換14和余弦變換U?就足以。位于d, q系中的值》4和Ud與幅度或零對應:
Ue =-幅度X sin (角度)
U1 =幅度X cos (角度)
使用Ut(和的定子參考系重新通過逆Clark變換轉換為u, v, w系中的相電壓(具有電壓U1, U2和U3):

U，= Ua

U2 = -UJ2 * (Up X 飾2

U`3 = —U； — U2` 本發(fā)明的一種實施方式因此規(guī)定，將v/f向量轉換到完全的電壓參考系(以U，V, W的格式)中并且在該電壓參考系中直接使用補償電壓。于是對應地相互結算的值才進入空間向量調制方法中并接著進入其中為了直流電壓側的測量而必要時匹配以下時間段的方法中，在所述時間段中保持開關元件的特定開關狀態(tài)。
[0059]在此情況下有利地確保不會出現所謂的過調制。過調制當半橋在一個完全的PWM時鐘期間位于接通或斷開狀態(tài)時出現(也參見US6 819 078 B2)。
[0060]最后尤其是還確保關于進入計算中的v/f向量的最大容許值不會被超過。如已經提到的，在本發(fā)明的范疇中也考慮最大可設定電壓形式的、針對可控制的開關元件的設定極限。因此還規(guī)定，事先限制被引入系統(tǒng)中的最大容許電壓。
[0061]在此情況下，尤其是考慮分別要產生的相信號的60°和90°相角時的電壓值。90°的相角按照已知的方式在空間向量調制的情況下與扇形角對應。由此在90°相角的情況下，在對應控制模式中的控制持續(xù)時間是最大的。在此情況下，為了重建相電流而匹配的時間附加地展示出效果，在該時間期間存在特定的開關狀態(tài)。另一方面，當不進行用于重建相電流的對應匹配時，在60°相角的情況下在直流電壓側流動的電流是最大的。
[0062]在90°相角的情況下相電壓與進入調制器中的最大電壓的(V3/2)2倍對應?？捎糜趯嚯妷旱淖畲笳穹?下面用UpwmMax90表示電壓,用Amplitudemax90表示該電壓的幅度)基于可能設定的最小測量時間Tmin而減小。當靜止時間和最小設定的測量時間Tmin小到使得對應的值大于其在90°情況下的等效值時，在60°相角情況下的另外的最大值是有意義的?？捎糜趯南嚯妷篣pwmMax60的最大振幅Amplitudemax60的值相應地用UpwmMax90表示。待考慮的第三因子是矩形電壓塊形式的補償電壓Udeadtime (其具有最大值 UdeadtimemaxX
[0063]所有下面說明的相電壓都涉及U1并且被縮放到所使用的脈寬調制方法的時鐘Tpwmperiodo Ulmax 表示 U1 的最大值。
[0064]在考慮三個所提到的因子的條件下得出:
【權利要求】
1.用于控制變流器(10)、尤其是運行電機(40)的中間電路逆變器(100)的方法，該變流器具有可控制的開關元件(UH/UL，VH/VL, WH/WL)以及輸入側的直流電壓連接端和輸出側的相連接端(U，V，W)，在該方法中在使用空間向量調制方法的條件下基于預定電壓來確定用于可控制的開關元件(UH/UL，VH/VL, WH/WL)的控制模式，其中在確定所述控制模式時既考慮可控制的開關元件(UH/UL，VH/VL, WH/WL)的靜止時間又考慮用于補償所述靜止時間的補償電壓，其特征在于，在執(zhí)行所述空間向量調制方法之前利用所述預定電壓結算所述補償電壓，并且對于所述預定電壓還考慮最大可使用的電壓形式的、針對可控制的開關元件(UH/UL, VH/VL, WH/WL)的設定極限。
2.根據權利要求1所述的方法，其中在考慮針對可控制的開關元件(UH/UL，VH/VL,WH/WL)的設定極限時以最大可使用的和/或預計的補償電壓值和/或在控制模式范疇中的最小設定時間的形式進行考慮。
3.根據權利要求2所述的方法，其中所述預定電壓基于流過所述相連接端(U，V，W)的相電流被預定，其中所述相電流基于在輸入側的直流電壓連接端的至少之一處的電流測量被重建。
4.根據權利要求3所述的方法，其中在執(zhí)行了所述空間向量調制方法之后的所述控制模式中，通過該空間矢量調制方法預定的控制階段經過時間上的匹配，使得在所述控制階段期間實現在輸入側的直流電壓連接端的至少之一處的電流測量。
5.根據權利要求4所述的方法，其中所述時間上的匹配包括在所述控制模式中對至少一個控制脈沖的時間移位。
6.根據權利要求4或5所述的方法，其中所述時間上的匹配包括在所述控制模式中設定最小控制持續(xù)時間。
7.根據上述權利要求之一所述的方法，其中在使用空間向量調制方法的條件下確定的控制模式被用于可控制的開關元件(UH/UL，VH/VL, WH/WL)的脈寬調制控制。
8.根據上述權利要求之一`所述的方法，其中所述補償電壓至少暫時被添加到對應的預定電壓和/或從對應的預定電壓中減去。
9.根據權利要求8所述的方法，其中所述補償電壓依據符號地被添加到所述預定電壓和/或從所述預定電壓中減去。
10.根據上述權利要求之一所述的方法，其中所述補償電壓基于所述預定電壓的幅度和/或所述開關元件(UH/UL，VH/VL, WH/WL)的控制序列被設定。
11.根據上述權利要求之一所述的方法，其中所述預定電壓被限制到最大容許的電壓值。
12.具有變流器(10)和控制裝置(50)的變流器裝置(100)，所述變流器具有可控制的開關元件(UH/UL, VH/VL, WH/WL )以及輸入側的直流電壓連接端和輸出側的相連接端(U，V，W)，該變流器裝置尤其是用于運行電機(40 )的中間電路逆變器(100 )，該變流器裝置用于執(zhí)行根據上述權利要求之一所述的方法。
13.根據權利要求12所述的變流器裝置(100)，其中所述控制裝置(50)被設計為在使用空間向量調制方法的條件下基于預定電壓確定用于可控制的開關元件(UH/UL，VH/VL, WH/WL)的控制模式，并且還被設計為在確定所述控制模式時考慮可控制的開關元件(UH/UL, VH/VL, WH/WL)的靜止時間以及用于補償所述靜止時間的補償電壓，其中該控制裝置(50)還被設計為，在執(zhí)行所述空間向量調制方法之前利用所述預定電壓結算補償電壓。
14.具有程序代碼裝置的計算機程序，所述程序代碼裝置在計算機單元、尤其是根據權利要求12所述的控 制裝置(50)上執(zhí)行時，促使該計算單元執(zhí)行根據權利要求1至11之一所述的方法。
15.機器可讀的存儲介質，具有存儲于該存儲介質上的根據權利要求14所述的計算機程序。
【文檔編號】H02P21/00GK103780183SQ201310489623
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月18日 優(yōu)先權日:2012年10月19日
【發(fā)明者】A.蓬策特, G.弗勒利希 申請人:羅伯特·博世有限公司