專利名稱：對電子換流型多相電動機(jī)供電的方法及實(shí)施該方法的電源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對電子換流型多相電動機(jī)供電的方法。它也涉及實(shí)施該方法的電源電路。
通常由單相電網(wǎng)對電子換流型多相電動機(jī)的供電需設(shè)置一個整流級及一個變流級，變流級包括由指令及傳感器發(fā)出的位置信息控制的電子換流裝置，用于對該電動機(jī)的各相供電。本發(fā)明更具體地涉及由功率變流器供電的電子換流型可變磁阻電動機(jī)的情況，但也不局限于該情況。
我們觀察到，在對電子換流型電動機(jī)供電的實(shí)際過程中，由電源供給的電流將受到干擾，該干擾可具有電網(wǎng)頻率多倍的頻率。該干擾可能引起超出由CEI61000-3-2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電流諧波值。實(shí)際上，使用了對供電電流的濾波以消除高于電網(wǎng)頻率的電流諧波來解決該問題。例如，在整流級及變流級之間插入一個無源濾波器(基于L,C的濾波器)或有源濾波器(PFC型“Power Factor Correction”功率因數(shù)校正)。在整流級的上游附加一個PFC濾波器將引起成本大大地增加并當(dāng)控制功率超出一定功率值后電子部分的費(fèi)用極其昂貴。
由以本申請人名義的文獻(xiàn)FR 2744577公知了一種從整流電壓源對電子換流型可變磁阻多相電動機(jī)供電的方法，該方法對于每相包括磁化時序，在該時段將整流電壓施加到各相；去磁時序，在該時段將整流電壓反相地施加到各相，檢測對整流電壓源供給的電流有影響的干擾及響應(yīng)這種檢測；續(xù)流時序，在該時段目前存儲在至少一相中的磁能基本上保持在該相中。
然而，已經(jīng)證實(shí)，現(xiàn)有的供電方法不能完全被滿足，因?yàn)樗鼈儾辉试S電動機(jī)具有大的工作范圍或需要設(shè)置高成本的濾波器。尤其是，現(xiàn)實(shí)中在提供變流器供電電流有效伺服控制系統(tǒng)方面不存在令人滿意的經(jīng)濟(jì)解決方案。
本發(fā)明的目的是，克服這些缺點(diǎn)以提供一種對電子換流型電動機(jī)供電的方法，它可獲得比現(xiàn)有方法更大的控制靈活性，力圖滿足在電磁兼容性方面的現(xiàn)有限制，而不需要使用有源濾波器，如PFC。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供了一種由電壓源對電子換流型可變磁阻多相電動機(jī)供電的方法，它包括-在電源下游的無源電濾波，以便減小被所述電源供給的供電電流的快速波動，-轉(zhuǎn)換由電源供給的電壓，以供給電動機(jī)各相，設(shè)置一組具有導(dǎo)通狀態(tài)或阻斷狀態(tài)的可控制開關(guān)，所述開關(guān)的每個狀態(tài)組合確定一個變換的電路形態(tài)，-在一個電流指令的附近調(diào)節(jié)供電電流，執(zhí)行在兩個變換電路形態(tài)之間的一次變換，-確定供電電流的平均值，-由各相磁化及去磁指令啟動的電動機(jī)各相磁化及去磁周期序列，每個周期包括多個序列時段，在每個序列時段內(nèi)部的所述磁化或去磁的指令不會改變。
根據(jù)本發(fā)明，該方法還在每個周期的至少一個序列時段執(zhí)行多對變換電路形態(tài)，以便使平均供電電流最佳地跟隨于電流指令。
并且，該供電方法將以最小的成本獲得供電電流的有效控制，以利于功率因數(shù)的優(yōu)化及對電磁兼容性限制的滿足。此外，根據(jù)本發(fā)明的供電方法有利于由這樣供電的電動機(jī)產(chǎn)生的聲響噪音的明顯減小。
這里我們用序列時段來定義一個時間時段，在該時間時段中由一個定序器發(fā)送的命令或指令不會改變。應(yīng)注意到，在一個序列時段內(nèi)部兩個相繼的電路形態(tài)對可具有一個相同或等效的電路形態(tài)。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個優(yōu)選實(shí)施形式中，該方法還包括選擇一對電路形態(tài)，用來允許產(chǎn)生兩個盡可能接近電流指令的供電電流值及用于考慮各相的磁化或去磁指令。
根據(jù)本發(fā)明的供電方法還可有利地包括根據(jù)磁化或去磁指令預(yù)確定的一系列的電路形態(tài)對。
此外可以考慮，在當(dāng)前電路形態(tài)對不再能保證產(chǎn)生兩個電流指令附近的供電電流時從當(dāng)前電路形態(tài)對變換到隨后的電路形態(tài)對。
還可有利地考慮，在每個時段開始時確定屬于根據(jù)上一時段的最后有效電路形態(tài)對預(yù)確定的一系列對的第一電路形態(tài)對，然后使用該第一電路形態(tài)對。
電路形態(tài)對中被選擇的一個電路形態(tài)例如至少包括一個續(xù)流狀態(tài)。
在根據(jù)本發(fā)明供電方法的一個特殊實(shí)施形式中，可考慮在一個序列時段內(nèi)部兩個相繼的電路形態(tài)對具有一個在電動機(jī)各相上產(chǎn)生基本相同電位差的相同或等效的電路形態(tài)。
在第一實(shí)施形式中，電壓電源是一個交流整流電壓源；及電流指令具有與供電電壓同相基本接近正弦整流波形的形狀。
在第二實(shí)施形式中，電壓電源是一個基本恒定的電壓源；及電流指令具有基本恒定的直線形狀。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出一種由電壓電源對電子換流型多相電動機(jī)供電的電路，它包括-與電源串聯(lián)的無源電濾波裝置，以便減小被所述電源(A)供給的供電電流的快速波動，-變流器，用于將濾波后的電源供給電動機(jī)的每相，該變流器包括一組具有導(dǎo)通狀態(tài)或阻斷狀態(tài)的可控制開關(guān)，所述開關(guān)的每個狀態(tài)組合確定一個變換的電路形態(tài)，-用于確定變流器供電電流平均值的裝置，-調(diào)節(jié)供電電流的裝置，用于根據(jù)電流指令及電流測量值產(chǎn)生調(diào)節(jié)邏輯信號，以允許響應(yīng)該邏輯信號在兩個轉(zhuǎn)換電路形態(tài)對之間變化，及-相定序器，它產(chǎn)生指令邏輯信號，以確定各相磁化及去磁的周期，每個周期被分成多個序列時段，在每個序列時段內(nèi)部由定序器發(fā)送給各相的指令不會改變。
根據(jù)本發(fā)明，該電路的特征為該電路還包括一個選擇裝置，它設(shè)置在相定序器及變流器之間及用于在由相定序器確定的每個周期的至少一個序列時段期間持續(xù)設(shè)置多對電路形態(tài)，以便使變流器的平均供電電流最佳地跟隨于電流指令。
相定序器產(chǎn)生指令邏輯信號，它根據(jù)電動機(jī)轉(zhuǎn)向及電動機(jī)所需平均機(jī)械力矩的方向確定每相磁化及去磁的周期。
選擇裝置最好被設(shè)置來選擇一對電路形態(tài)，以允許產(chǎn)生兩個盡可能接近電流指令的供電電流值及用于考慮各相的磁化或去磁指令。
在以下的說明中將會使本發(fā)明的其它特征及優(yōu)點(diǎn)更加闡明。其附圖以非限制性的例子給出-

圖1是根據(jù)本發(fā)明供電電路的概要框圖；-圖2A及2B表示調(diào)節(jié)變流器平均供電電流的兩個實(shí)施形式；-圖3是以更一般形式表示的相應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明供電方法一個實(shí)施例的流程圖；-圖4是相應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明供電方法一個具體實(shí)施例的流程圖；-圖5A是代表在6晶體管非對稱三相供電的正轉(zhuǎn)向情況下在電路形態(tài)對之間特性過渡的表；-圖5B是代表在6晶體管非對稱三相供電的反轉(zhuǎn)向情況下在電路形態(tài)對之間特性過渡的表；-圖5C是代表在6晶體管非對稱三相供電的兩個轉(zhuǎn)向情況下在電路形態(tài)對之間特性過渡的表；-圖6表示在6晶體管非對稱三相供電的正轉(zhuǎn)向情況下使用的一系列有效電路形態(tài)對的例子；-圖7A至7D分別表示與圖6所示的系列相應(yīng)的各個電路形態(tài)對；-圖8表示4晶體管非對稱三相供電情況下電路形態(tài)對的一個例子；-圖9A及9B是表示在4晶體管非對稱三相供電的正轉(zhuǎn)向及反轉(zhuǎn)向情況下電路形態(tài)對之間特性過渡的表；-圖10是表示在4晶體管對稱三相供電的兩個轉(zhuǎn)向情況下電路形態(tài)對之間特性過渡的表；-圖11表示在4晶體管二相供電的情況下電路形態(tài)對的一個例子；-圖12是表示在4晶體管二相供電的兩個轉(zhuǎn)向情況下電路形態(tài)對之間特性過渡的表；-圖13是表示在3晶體管二相供電的兩個轉(zhuǎn)向情況下電路形態(tài)對之間特性過渡的表；-圖14表示在8晶體管非對稱二相雙向供電情況下電路形態(tài)對的一個例子；-圖15是表示在8晶體管非對稱二相雙向供電的正轉(zhuǎn)向情況下電路形態(tài)對之間特性過渡的表；-圖16是表示在8晶體管非對稱二相雙向供電的反轉(zhuǎn)向情況下電路形態(tài)對之間特性過渡的表；-圖17是根據(jù)本發(fā)明供電電路內(nèi)變流器的可控開關(guān)的控制信號，電動機(jī)一個相中的電流及變流器供電電流的詳細(xì)時序圖；-圖18是在直流供電情況下根據(jù)本發(fā)明供電電路內(nèi)變流器的可控開關(guān)的控制信號，電動機(jī)一個相中的電流及供電電流的時序圖；及-圖19是在交流供電情況下根據(jù)本發(fā)明供電電路內(nèi)變流器的可控開關(guān)的控制信號，電動機(jī)一個相中的電流及供電電流的時序圖。
現(xiàn)在，參照圖1來描述根據(jù)本發(fā)明供電電路的一個實(shí)施例。該供電電路1包括一個功率變流電路，后者包括一個濾波裝置2，在該濾波裝置的輸入端連接供電電壓源A；及一個通常結(jié)構(gòu)的功率變流器3，它對一個電子換流型多相電動機(jī)M的各相供電。該供電電路1還包括一個控制及調(diào)節(jié)電路10，后者包括一個平均電流調(diào)節(jié)器6，一個施加給變流器3的調(diào)制邏輯信號的發(fā)生電路5，一個相定序器7及一個選擇裝置100，該選擇裝置執(zhí)行對施加給變流器3的電路形態(tài)對的選擇。
在下面的描述中，我們規(guī)定邏輯狀態(tài)1相應(yīng)于一個供電電流的產(chǎn)生，它大于在同一電路形態(tài)對內(nèi)邏輯0狀態(tài)產(chǎn)生的供電電流。
作為根據(jù)本發(fā)明的供電電路的一個實(shí)際實(shí)施例，濾波器2是(L,C)型的濾波器并具有的典型值為L=1mH及C=4.7μF。該濾波器是被這樣設(shè)計的，即在濾波器上游的平均電流基本上等于該濾波器下游的平均電流。
相定序器7接收轉(zhuǎn)向指令，力矩符號及例如來自于位置傳感器的時段發(fā)生數(shù)據(jù)。調(diào)節(jié)器6接收變流器3的供電電流測量器4的信息及電流指令信息Icons，這兩個信息也施加到與相定序器7相連接的選擇裝置100。
在一個優(yōu)選實(shí)施形式中，平均電流調(diào)節(jié)器最好具有如圖2A所示的第一結(jié)構(gòu)20，它包括一個在輸入變流器供電電流測量器及電流指令裝置之間的分量減法器21，一個積分電路22，一個與零的比較器23及一個頻率限制器24，后者在其輸出端直接產(chǎn)生具有可變周期關(guān)系的邏輯信號MLI。
在一個實(shí)施變型方案中，該調(diào)節(jié)器可具有由圖2B所示的另一結(jié)構(gòu)，它包括一個平均值電路31，例如為R,C類型，用于提供變流器供電電流的測量平均值；一個在平均電流測量值電路及電流指令裝置之間的一個比較電路32及一個頻率限制器24。
現(xiàn)在將參照圖3來描述在選擇裝置內(nèi)部普遍使用的根據(jù)本發(fā)明的供電方法的基本步驟。
定序器7產(chǎn)生一組邏輯信號SL，它們的持續(xù)時間確定了序列時段T，在該時段內(nèi)部磁化及去磁指令不會改變。選擇裝置100(圖1)考慮這些邏輯請求并在一組可能的電路形態(tài)中選擇一組能跟隨定序器指令的M個電路形態(tài)Conf1,Conf2,…,ConfM。對于每個選擇的電路形態(tài)，主要使用相電流測量值來計算供電電流Iconf1,Iconf2,…,IconfM。然后執(zhí)行電流誤差值Ierreur的計算，它等于計算電流Iconf及電流指令I(lǐng)cons之間的差值。如果該電流誤差值為正，則選擇使｜Ierreur｜減小的電路形態(tài)及將該電路形態(tài)與MLI控制的邏輯狀態(tài)1相聯(lián)系。如果該電流誤差值為負(fù)，則使｜Ierreur｜減小的電路形態(tài)與MLI控制的邏輯電平0相聯(lián)系。這樣選擇的兩個電路形態(tài)組成了一個電路形態(tài)對[ConfX,ConfY]。
在根據(jù)本發(fā)明的供電方法的一個相應(yīng)于簡化形式及表示在圖4中的實(shí)際實(shí)施例中，每次考慮與一個新時段相應(yīng)的定序器7的新請求時，存儲所使用的最后電路形態(tài)對。產(chǎn)生一系列在存儲器中預(yù)定的與該新指令相適應(yīng)的電路形態(tài)對對1=Conf1/Conf2，對2=Conf3/Conf4,…,對C=ConfP/ConfQ。我們選擇該系列中的第一電路形態(tài)對，及當(dāng)MLI控制為邏輯電平0時測量變流器3的供電電流。如果變流器供電電流小于電流指令I(lǐng)cons，則保持選擇的對。相反地，如果供電電流大于該電流指令，則通過在該對系列中取下一對來改變所選擇的電路形態(tài)對。
現(xiàn)在將參照圖5至13及圖17至19來描述電路形態(tài)對選擇的多個實(shí)際例子，它們相應(yīng)于功率變流器的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)可變磁阻電動機(jī)的通常供電方式。應(yīng)指出，在這些圖中對于相同的部分或電路形態(tài)對系統(tǒng)地使用共同的標(biāo)記。
首先，參照圖5A至7D，我們考慮一個用于對三相電動機(jī)供電的、具有6個晶體管T1-T6的功率變流器50。該功率變流器的上游連接在一個直流電壓源E上及包括一個(L,C)型的濾波器級。該變流器具有三個不對稱半橋的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)并獲得三相供電，每個半橋設(shè)有兩個續(xù)流二極管。
圖5A所示的第一表指示對于該供電結(jié)構(gòu)在正向上使用的一組電路形態(tài)對。該表包括與被供電的電動機(jī)三相U,V,W相對應(yīng)的三個列及與特征序列相對應(yīng)的六個行，這樣組成18個電路形態(tài)對，每個電路形態(tài)對相應(yīng)于變流器晶體管狀態(tài)及一個HLI控制的特定組合，該控制的周期關(guān)系可從0變化到100％及用系數(shù)α表示。在該表的每個情況中指示出變流器供電電流的表達(dá)式。
因此，在情況(W,4)中，供電電流用關(guān)系式-Iu-αIv+Iw表示，式中Iu,Iv及Iw分別代表注入各相U,V及W中的電流，及式中系數(shù)α可在0及1中連續(xù)地變化。系數(shù)α等于1可對應(yīng)于磁化(+I)，或?qū)?yīng)于去磁化(-I)，而系數(shù)α僅對應(yīng)于續(xù)流狀態(tài)。
在每個新的序列時段發(fā)生一個列向另一列的過渡并由此由定序器7產(chǎn)生。在一個列內(nèi)，當(dāng)選擇裝置檢測到當(dāng)前的電路形態(tài)對不再適應(yīng)時，由該選擇裝置啟動一行向另一行的過渡。
在每個表中標(biāo)出的箭頭指示當(dāng)時段改變時選擇第一電路形態(tài)對。應(yīng)指出，當(dāng)電路形態(tài)對每次過渡時，具有變流器平均供電電流的連續(xù)性。
當(dāng)定序器要求電流方向反相時，可參考如圖5B所示的對照表?？梢源_定，所述對稱的序列可在兩個轉(zhuǎn)向上被使用。在此情況下，我們將參照由圖5C表示的單一表。
現(xiàn)在來描述在圖6及圖7A至7D所示的正轉(zhuǎn)向上一系列電路形態(tài)對的實(shí)際實(shí)施例。
例如，我們來考慮圖6的列V及行5中由電流表達(dá)式-Iu+αIv-Iw表示的稱為V5的第一電路形態(tài)對。在該第一電路形態(tài)對中，電動機(jī)的該相V以調(diào)制值HLI被磁化，而另外兩相U及W被去磁。變流器支路V的下晶體管T4保持在導(dǎo)通狀態(tài)，而其上晶體管T3由調(diào)制值MLI控制(圖7A)。
當(dāng)定序器7指令一個新的序列時段，該時段相應(yīng)于從相V向相W的換流時，圖6的表用相應(yīng)的箭頭指示從對V5向?qū)3的過渡，后者如圖7B所示。在該第二電路形態(tài)對中，相U被去磁，相W被持續(xù)供電，而相V受到其上晶體管T3由調(diào)制值MLI控制的磁化。在該表的同一列中該第二電路形態(tài)對W3向下一電路形態(tài)對W4的過渡由選擇裝置根據(jù)減小電流誤差來控制。在該新的電路形態(tài)對W4(圖7C)中，支路V的上晶體管T3保持?jǐn)嚅_，而下晶體管T4以模值MLI被控制，它使繞組V處于受控制續(xù)流的去磁狀態(tài)。應(yīng)指出，在該情況下，晶體管T3及T4的控制可反轉(zhuǎn)，即產(chǎn)生出一個等效的電路形態(tài)對。然后，在選擇裝置100的指令下轉(zhuǎn)換到電路形態(tài)對W5(圖7D)，其中兩相U及V完全被去磁，及相W處于支路W的上晶體管T5由調(diào)制值MLI控制的磁化狀態(tài)。通常將一直保持在該電路形態(tài)對中，直到定序器7發(fā)出一個相應(yīng)于從相W換流到相U的新序列時段的指令為止。
根據(jù)本發(fā)明的方法也可用于如圖8所示的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的包括四個晶體管及四個二極管的功率變流器60。相應(yīng)于該圖的電路形態(tài)對包括與晶體管T1-T4的邏輯狀態(tài)相關(guān)的第一電路形態(tài)及與邏輯狀態(tài)相關(guān)的第二電路形態(tài)。在該供電方式中，對于每個轉(zhuǎn)向僅經(jīng)過6個電路形態(tài)對，如圖9A及9B所示。也可考慮對具有四個晶體管的這種變流器結(jié)構(gòu)提供對稱三相供電，可參照圖10中所示的電路形態(tài)對的表。
同樣，根據(jù)本發(fā)明的方法可用于對電子換流型的二相電動機(jī)供電。在參照圖11及12對構(gòu)成兩個不對稱半橋及相應(yīng)于必需對稱供電的功率變流器70的應(yīng)用的第一例中，包括一系列的電路形態(tài)對，即對于兩個轉(zhuǎn)向具有8個電路形態(tài)對，它們順序地經(jīng)過由箭頭指示的過渡過程。圖11所示的電路形態(tài)對是與電流表達(dá)式-αIu+Iv對應(yīng)的對V2。
也可考慮一種具有三個晶體管的電路必需對稱地二相供電的方式，這種供電方式產(chǎn)生圖13所示的四個電路形態(tài)對。
在使用由兩個全橋組成的具有8個晶體管T1-T8的變流器80進(jìn)行非對稱二相雙向供電的、譬如可用于控制電子換流型永磁電動機(jī)或異步電動機(jī)的情況下，參照圖14，在每個轉(zhuǎn)向上與圖15及16所示的16個電路形態(tài)對相關(guān)。在該供電方式中，該二相電動機(jī)的每個繞組可在一個方向或另一方向上被供電，這將引起圖15及16的表中由四列U+,V+,U-,V-所示的每周期四個時段，它們相應(yīng)于這二相上所加供電電壓的不同組合。圖14中所示的電路形態(tài)對于是可被稱為對V+2并對應(yīng)于電流表達(dá)式-αIu++Iv+。
根據(jù)本發(fā)明供電方法的具體特性被表示在圖17至19的時序圖中。其中，由圖17所示并與圖6的表中所示的變流器結(jié)構(gòu)相關(guān)的供電電流波形包括與電路形態(tài)對V5相應(yīng)的電流調(diào)制MLI的第一區(qū)，在一個新序列時段時刻由定序器7指令的相換流啟動的并與該時段中第一電路形態(tài)對W3相應(yīng)的第二區(qū)，當(dāng)在電平MLI=0時測量電流超過電流指令值時開始的及對應(yīng)于電路形態(tài)對W4的第三區(qū)，及當(dāng)在電平MLI=0時測量電流重新超過電流指令值時開始的及對應(yīng)于電路形態(tài)對W5的第四區(qū)。當(dāng)由定序器7一發(fā)出相換流指令時則就離開該電路形態(tài)對，以便進(jìn)行一個新系列的電路形態(tài)對U3,U4,U5。該電路形態(tài)對的換流過程保證了當(dāng)不同的供電時段時不管相換流供電平均電流Ialim可有效地控制在電流指令I(lǐng)cons的附近。
對變流器同一支路-在此情況下為支路W-的相應(yīng)上及下晶體管的指令邏輯信號C(TL),C(TH)的觀察則指示上、下晶體管以MLI控制一直保持到序列時段T結(jié)束后。
如果現(xiàn)在參照圖18觀察由根據(jù)本發(fā)明的供電方法控制的功率變流器的特性波形，一個下IGBT晶體管的控制邏輯信號C(TL)具有典型的齒狀，而相連的上IGBT晶體管的控制邏輯信號C(TH)具有包括未被斬波的第一部分及與高頻調(diào)制信號MLI相應(yīng)的第二部分的齒狀。
在一個相中的電流Iphase在一個周期開始時具有的波形包括一個未被斬波的上升前沿，后隨著在下晶體管控制時段的其余期間上“在MLI控制下”的第一下降區(qū)，在上晶體管指令結(jié)束時的一個“在MLI控制下”的區(qū)，在上述兩個晶體管控制期間外的“在MLI控制下”的一個下降區(qū)，及最后在該周期結(jié)束時的電流消除區(qū)。可看到，變流器的供電電流Ialim被很好地控制在恒定電流指令的附近，這表明根據(jù)本發(fā)明的供電方法有效。
根據(jù)本發(fā)明的供電方法在供電電流應(yīng)跟隨正弦電流指令的情況下也同樣有效，如圖19的時序圖所示。還可看到，測量的供電電流Ialim具有基本正弦的形狀并帶有相當(dāng)小幅側(cè)的MLI調(diào)制，而相電流Iphase具有基本上不規(guī)則的波形。
應(yīng)指出，根據(jù)本發(fā)明的供電方法的一種簡化實(shí)施在于執(zhí)行具有用脈寬調(diào)制(MLI)的單個開關(guān)的變流器的三個電路形態(tài)對系列的選擇。但該實(shí)施具有一個問題，即當(dāng)意外情況如由定序器發(fā)來的指令突然改變時電路形態(tài)對的不連續(xù)性。作為例子，可以舉出需要轉(zhuǎn)向反向的情況。在此情況下，電路形態(tài)對的順序不具有正常進(jìn)展的時間，及第一電路形態(tài)對不再能保證變流器消耗的電流的連續(xù)性。
一般地，根據(jù)本發(fā)明的供電方法可用于所有類型的電子換流型電動機(jī)(MCE)，例如永磁同步電動機(jī)或鼠籠式異步電動機(jī)。電動機(jī)的相數(shù)譬如可為2,3,4或5。
施加于IGBT開關(guān)上的信號MLI的典型頻率范圍在10KHz及50KHz之間。
應(yīng)該指出，以上的描述不涉及功能很特殊的例子，及三相可考慮與它們各自序數(shù)無關(guān)的任何動力狀態(tài)。尤其是，可考慮各相的重疊。
當(dāng)然，本發(fā)明不應(yīng)被限制在剛才所述的例子上并在不脫離本發(fā)明范圍的情況下可對這些例子作出多種變型設(shè)置。并且使用該方法供電的電子換流型電動機(jī)的相數(shù)及極對數(shù)可為任意的。此外，根據(jù)本發(fā)明的方法可采用磁化及去磁開始角調(diào)節(jié)的所有常用規(guī)則。功率晶體管的選擇不應(yīng)被限制在該說明中所提出的IGBT晶體管上，而可包括所有其它的晶體管類型。另外，上及下開關(guān)的控制邏輯當(dāng)然可以互相調(diào)換。
權(quán)利要求
1．由電壓電源(A)對電子換流型多相電動機(jī)(M)供電的方法，它包括-在電源(A)下游的無源電濾波，以便減小被所述電源(A)供給的供電電流的快速波動，-轉(zhuǎn)換由電源(A)供給的電壓，以供給電動機(jī)(M)的各相，設(shè)置一組具有導(dǎo)通狀態(tài)或阻斷狀態(tài)的可控制開關(guān)，所述開關(guān)的每個狀態(tài)組合確定一個變換的電路形態(tài)，-在一個電流指令(Icons)的附近調(diào)節(jié)供電電流，執(zhí)行在兩個變換電路形態(tài)之間的一次變換，-當(dāng)轉(zhuǎn)換時確定供電電流的平均值，-由各相磁化及去磁指令啟動的電動機(jī)(M)各相磁化及去磁周期序列的每個周期包括多個序列時段，在每個序列時段內(nèi)部的所述磁化或去磁的指令不會改變。其特征在于該方法還在每個周期的至少一個序列時段設(shè)置多對變換電路形態(tài)，以便使平均供電電流最佳地跟隨于電流指令(Icons)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于該方法還包括選擇一對電路形態(tài)(ConfX,ConfY)，用來允許產(chǎn)生兩個盡可能接近電流指令的供電電流值及用于考慮各相的磁化或去磁指令。
3．根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于該方法還包括根據(jù)磁化或去磁指令預(yù)確定的一系列的電路形態(tài)對。
4．根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于在當(dāng)前電路形態(tài)對不再能保證產(chǎn)生電流指令(Icons)附近的兩個供電電流時，從當(dāng)前電路形態(tài)對變換到隨后的電路形態(tài)對。
5．根據(jù)權(quán)利要求3或4的方法，其特征在于在每個時段開始時確定屬于根據(jù)上一時段的最后有效電路形態(tài)對預(yù)確定的一系列對的第一電路形態(tài)對，然后使用該第一電路形態(tài)對。
6．根據(jù)權(quán)利要求2至5中一項的方法，其特征在于被選擇的電路形態(tài)對中的一個電路形態(tài)至少包括一個續(xù)流狀態(tài)。
7．根據(jù)權(quán)利要求2至6中一項的方法，其特征在于在一個序列時段內(nèi)部兩個相繼的電路形態(tài)對具有一個在電動機(jī)各相上產(chǎn)生基本相同電位差的等效的電路形態(tài)。
8．根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項的方法，其特征在于電壓電源(A)是一個交流整流電壓源；及電流指令(Icons)具有與供電電壓同相基本接近正弦整流波形的形狀。
9．根據(jù)權(quán)利要求1至7中一項的方法，其特征在于電壓電源(A)是一個基本恒定的電壓源；及電流指令(Icons)具有基本恒定的直線形狀。
10．由電壓電源(A)對電子換流型多相電動機(jī)(M)供電的電路(1)，它包括-與電源(A)串聯(lián)的無源電濾波裝置(2)，以便減小被所述電源(A)供給的供電電流的快速波動，-變流器(3)，用于將濾波后的電源供給電動機(jī)(M)的每相，該變流器(3)包括一組具有導(dǎo)通狀態(tài)或阻斷狀態(tài)的可控制開關(guān)，所述開關(guān)的每個狀態(tài)組合確定一個變換的電路形態(tài)，-用于確定變流器(3)供電電流平均值的裝置(4)，-調(diào)節(jié)供電電流的裝置(6)，用于根據(jù)電流指令(Icons)及電流測量值產(chǎn)生調(diào)節(jié)邏輯信號，以允許響應(yīng)該邏輯信號在兩個轉(zhuǎn)換電路形態(tài)(ConfX,ConfY)之間變化，及-相定序器(7)，它產(chǎn)生指令邏輯信號，以確定各相磁化及去磁的周期，每個周期被分成多個序列時段，在每個序列時段內(nèi)部由定序器(7)發(fā)送給各相的指令不會改變，供電電路(1)實(shí)施根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項的方法，其特征在于該供電電路還包括一個選擇裝置(100)，它設(shè)置在相定序器(7)及變流器(3)之間及用于在由相定序器(7)確定的每個周期的至少一個序列時段期間持續(xù)設(shè)置多對電路形態(tài)，以便使變流器(3)的平均供電電流最佳地跟隨于電流指令(Icons)。
11．根據(jù)權(quán)利要求10的電路(1)，其特征在于選擇裝置(100)被設(shè)置來選擇一對電路形態(tài)，以允許產(chǎn)生兩個盡可能接近電流指令(Icons)的供電電流值及用于考慮各相的磁化或去磁指令。
12．根據(jù)權(quán)利要求10或11的電路(1)，其特征在于選擇裝置(100)用于設(shè)置根據(jù)磁化或去磁指令預(yù)確定的一系列的電路形態(tài)對。
13．根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項的電路(1)，其特征在于選擇裝置(100)被設(shè)置用來在當(dāng)前電路形態(tài)對不再能保證產(chǎn)生電流指令(Icons)附近的兩個供電電流時，控制從當(dāng)前電路形態(tài)對變換到隨后的電路形態(tài)對。
14．根據(jù)權(quán)利要求10至13中任一項的電路(1)，其特征在于選擇裝置(100)被設(shè)置用來在每個時段開始時確定屬于根據(jù)上一時段的最后有效電路形態(tài)對預(yù)確定的一系列對的第一電路形態(tài)對，然后使用該第一電路形態(tài)對。
全文摘要
由電壓電源(A)對電子換流型多相電動機(jī)(M)供電的方法,它包括:在電源(A)下游的無源電濾波,以減小被所述電源(A)供給的供電電流的快速波動,轉(zhuǎn)換由電源(A)供給的電壓,以供給電動機(jī)(M)的各相,設(shè)置一組具有導(dǎo)通狀態(tài)或阻斷狀態(tài)的可控制開關(guān),所述開關(guān)的每個狀態(tài)組合確定一個變換的電路形態(tài),在一個電流指令(Icons)的附近調(diào)節(jié)供電電流,及由各相磁化及去磁指令啟動電動機(jī)(M)各相磁化及去磁周期序列。該方法還包括在每個周期的至少一個序列時段設(shè)置多對電路形態(tài),以便使平均供電電流最佳地跟隨于電流指令(Icons)。其應(yīng)用在于家用電器設(shè)備的電動化。
文檔編號H02P6/00GK1311916SQ99809368
公開日2001年9月5日 申請日期1999年5月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月5日
發(fā)明者T·德雷赫, M·吉尼特, M·P·J·勒魯 申請人:萬能股份有限公司