ES2876418T3

ES2876418T3 - Aparato para corregir el desplazamiento del sensor de corriente

Info

Publication number: ES2876418T3
Application number: ES16159161T
Authority: ES
Inventors: Sun-Woo Lee
Original assignee: LSIS Co Ltd
Current assignee: LS Electric Co Ltd
Priority date: 2015-04-09
Filing date: 2016-03-08
Publication date: 2021-11-12
Anticipated expiration: 2036-03-08
Also published as: KR102000060B1; US9698713B2; CN106053928B; KR20160121641A; EP3078974B1; EP3078974A3; JP2016200586A; US20160301341A1; CN106053928A; EP3078974A2; JP6326083B2

Abstract

Un aparato para corregir el desplazamiento de los sensores de corriente (CS), en donde al menos dos de las corrientes CA trifásicas de salida de un inversor (100) tienen sus respectivos sensores de corriente (CS), el aparato que comprende: el inversor (100) configurado para convertir una energía CC en corrientes CA trifásicas para suministrar las corrientes CA trifásicas a un motor eléctrico; un detector de corriente (200) que comprende los sensores de corriente para detectar la salida de corriente del inversor (100), el aparato que se caracteriza por: un filtro (300) configurado para transformar la corriente detectada por el detector de corriente (200) en corriente del eje d-q y para filtrar la corriente transformada del eje d o del eje q para extraer un componente de alta frecuencia del mismo; una calculadora (400) RMS, o raíz cuadrada media, configurada para convertir el componente de alta frecuencia extraído del filtro (300) en un valor efectivo, o RMS; y un controlador (500) configurado para, si el valor efectivo, o RMS, de la corriente del eje d o del eje q transformado por la calculadora RMS (400) es mayor que una referencia preestablecida, obtener un desplazamiento de CC correspondiente al menor de los valores efectivos, o RMS, de la corriente del eje d o del eje q mientras se acciona el motor eléctrico, y corregir un valor de corriente del desplazamiento de CC de cada uno de los sensores de corriente al reemplazar el valor presente con el desplazamiento de CC obtenido, en donde el controlador (500) obtiene el desplazamiento de CC correspondiente al más pequeño de los valores efectivos, o RMS, de la corriente del eje d o del eje q al aumentar o disminuir repetidamente el valor de corriente del desplazamiento de CC de cada uno de los sensores de corriente (CS) en una cierta cantidad hasta que los valores efectivos, o RMS, de la corriente del eje d o q disminuyen y luego aumentan.

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato para corregir el desplazamiento del sensor de corriente

Antecedentes

1. Campo Técnico

La presente descripción se refiere a un aparato para corregir un desplazamiento de un sensor de corriente. Más específicamente, la presente descripción se refiere a un aparato para corregir un desplazamiento de un sensor de corriente que es capaz de prevenir eficazmente una pulsación en un torque de salida al controlar un motor eléctrico de tal manera que un desplazamiento de CC de un sensor de corriente se corrige mientras el motor eléctrico se acciona, lo que puede causar la pulsación en el torque de salida cuando se mide una corriente mediante el uso del sensor de corriente.

2. Descripción de la Técnica Relacionada

Recientemente, un vehículo eléctrico híbrido (HEV) y un vehículo eléctrico (EV) atraen la atención como vehículo ecológico. Los HEV emplean un motor eléctrico impulsado por electricidad, además de un motor de combustión interna tradicional como fuentes de energía.

Específicamente, un motor de combustión interna funciona como una fuente de energía primaria, mientras que un motor eléctrico funciona como una fuente de energía secundaria al invertir una energía de CC de una batería a una energía de CA mediante un inversor.

Los EV tienen un motor eléctrico solo como fuente de energía primaria. El motor puede alimentarse con una energía de CA invertida por un inversor de una energía de CC. Para HEV y EV, una unidad de control de motor eléctrico (MCU) controla con precisión un motor eléctrico en función de un torque de salida detectado, una corriente detectada que fluye en el motor y similares.

Puede haber una diferencia entre una corriente que fluye en un motor eléctrico detectada por un sensor de corriente (en lo sucesivo, "corriente de motor eléctrico") y una corriente que realmente fluye en el motor. Esta diferencia se denomina "desplazamiento" del sensor de corriente. El desplazamiento del sensor de corriente es una pequeña cantidad de corriente necesaria para operar el sensor de corriente. Dado que la corriente del motor eléctrico detectada por el sensor de corriente incluye una corriente que fluye realmente en el motor eléctrico más el desplazamiento, es necesario compensar el desplazamiento en la corriente del motor eléctrico.

Si se proporciona una corriente eléctrica a la unidad de control (MCU) sin compensar el desplazamiento, puede producirse una pulsación del torque de salida del motor eléctrico debido a un error entre el motor eléctrico y una corriente que fluye realmente. Como resultado, todo el sistema puede volverse inestable.

El documento US 2013/0049655 A1 describe un circuito de generación de señales de accionamiento para generar una corriente de accionamiento a un motor eléctrico trifásico cuando una velocidad de rotación del motor alcanza una velocidad de rotación objetivo. El circuito comprende una unidad de detección de corriente para detectar una corriente que fluye a través del motor trifásico, los circuitos de control de corriente de los ejes d y q, y una unidad de ajuste que corrige las tensiones de desplazamiento en los circuitos de detección de corriente, para reducir la amplitud de la ondulación de una señal de control.

El documento US 2013/0106332 A1 describe un sistema de control para controlar una corriente eléctrica en un motor eléctrico. El sistema de control comprende un medio de detección de corriente y un medio de control de corriente dispuesto para recibir una salida de los medios de detección de corriente y dar salida a una demanda de tensión indicativa de las tensiones que se aplicarán al motor. Los medios de detección de corriente se disponen para monitorear la demanda de tensión para medir la distorsión en la salida de detección de corriente y generar una señal de corrección que se dispone para corregir la distorsión.

Sin embargo, se conoce un sistema de control de motor por el documento US2009/134835.

Para evitar este problema, es típico establecer un desplazamiento por adelantado al comienzo de la activación del motor y luego compensar el desplazamiento de la corriente detectada por el sensor de corriente. Sin embargo, es probable que el desplazamiento varíe debido a un ruido externo, el paso de los años, un cambio de temperatura ambiente, el envejecimiento del sensor de corriente, etc.

Por tanto, a través de la compensación de desplazamiento estática convencional, eventualmente ocurre un error entre la corriente detectada y la corriente real. Esto puede resultar en pulsaciones en el torque de salida de la salida del motor y, por lo tanto, el motor no puede controlarse de manera estable. Además, si el punto de resonancia física de todo el sistema, como un EV, se sincroniza con la frecuencia de pulsación del torque de salida, el EV puede volverse inestable.

Resumen

Un aspecto de la presente invención es proporcionar un aparato de acuerdo con la reivindicación 1 para corregir un desplazamiento de un sensor de corriente que es capaz de prevenir eficazmente una pulsación en un torque de salida al controlar un motor eléctrico de tal manera que un desplazamiento de CC de un sensor de corriente se corrige mientras se acciona el motor eléctrico, lo que puede causar la pulsación en el torque de salida cuando se mide una corriente mediante el uso del sensor de corriente.

Es un aspecto de la presente descripción proporcionar un aparato para corregir un desplazamiento de un sensor de corriente, que incluye: un inversor configurado para convertir una energía de CC en una corriente de CA trifásica para suministrarla a un motor eléctrico; un detector de corriente que incluye una pluralidad de sensores de corriente para detectar la salida de corriente del inversor; un filtro configurado para transformar la corriente detectada por el detector de corriente en la corriente del eje d-q y para filtrar la corriente transformada del eje d o del eje q para extraer un componente de alta frecuencia del mismo; una calculadora RMS (raíz cuadrada media) configurada para convertir el componente de alta frecuencia extraído del filtro en un valor efectivo (RMS); y un controlador configurado para, si el valor efectivo (RMS) de la corriente del eje d o del eje q transformado por la calculadora RMS es mayor que una referencia preestablecida, aumentar/disminuir un desplazamiento de CC actualmente establecida de cada uno de los sensores de corriente por una cierta cantidad hasta que los valores RMS disminuyan, y luego aumenten, y reemplace los desplazamientos de CC establecidas actualmente con un desplazamiento de CC correspondiente al más pequeño de los valores efectivos (RMS) del eje d o eje q transformado por la calculadora RMS, y de esta manera corregir cada uno de los sensores de corriente.

Al menos dos de las corrientes CA trifásicas de salida del inversor pueden tener sus respectivos sensores de corriente.

El filtro puede incluir un filtro de paso alto (HPF).

El controlador puede mantener los desplazamientos de CC establecidas actualmente si el valor efectivo (RMS) es menor que la referencia preestablecida.

Breve descripción de los dibujos

Los anteriores y otros aspectos, características y ventajas de la presente invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción de modalidades ilustrativas dadas junto con los dibujos acompañantes, en los que:

La Figura 1 es un diagrama de flujo para ilustrar un método para compensar un desplazamiento de un sensor de corriente en la técnica anterior;

La Figura 2 es un diagrama de etapas de un aparato para corregir un desplazamiento de un sensor de corriente de acuerdo con una modalidad de la presente descripción; y

La Figura 3 es un diagrama de flujo para ilustrar un método para corregir un desplazamiento de un sensor de corriente de acuerdo con una modalidad de la presente descripción.

Descripción detallada

Los objetos, características y ventajas anteriores se describirán en detalle con referencia a los dibujos adjuntos, y, por lo tanto, las ideas técnicas de la presente descripción pueden llevarse a la práctica fácilmente por un experto en la técnica a la que pertenece la presente descripción. Además, cuando se determina que la descripción detallada de la técnica conocida relacionada con la presente descripción puede oscurecer la esencia de la presente descripción, se omitirá la descripción detallada de la misma.

De ahora en adelante, las modalidades ilustrativas de la presente descripción se describirán en detalle con referencia a los dibujos acompañantes. Las modalidades de la presente descripción pueden modificarse en muchas formas diferentes y el alcance de la descripción no debe limitarse a las modalidades establecidas en la presente descripción. Más bien, estas modalidades se proporcionan de modo que esta descripción sea exhaustiva y completa, y transmitirá completamente el concepto de la descripción para los expertos en la técnica. A lo largo de los dibujos, los números de referencia similares se refieren a partes similares en las diversas figuras y modalidades de la presente descripción.

En lo sucesivo, varias modalidades de la presente descripción se describirán en detalle con referencia a los dibujos adjuntos.

La Figura 1 es un diagrama de flujo para ilustrar un método de compensación de un desplazamiento de un sensor de corriente en la técnica anterior.

Con referencia a la Figura 1, de acuerdo con el método de la técnica anterior, se detecta repetidamente un desplazamiento de un sensor de corriente, y luego el desplazamiento puede compensarse de manera apropiada. Específicamente, al comienzo de la conducción de un EV, por ejemplo, (por ejemplo, cuando se pone en marcha un EV), un motor eléctrico, un inversor, un sensor de corriente y un controlador de corriente (por ejemplo, MCU) pueden comenzar a funcionar (S10).

Una vez que se ponen en marcha el inversor y el motor eléctrico, etc., el sensor de corriente detecta una corriente que fluye en el motor eléctrico y envía una señal de retroalimentación al controlador de corriente. El controlador de corriente calcula un desplazamiento basado en la corriente detectada por el sensor de corriente (S20).

Luego, el controlador de corriente determina si el control de modulación de ancho de pulso (PWM) se realiza en el motor eléctrico (S30). En otras palabras, el controlador de corriente determina si el inversor suministra la corriente del motor eléctrico para accionar el motor eléctrico. Esta determinación puede realizarse de forma regular a un intervalo predeterminado o de forma aleatoria.

Si se determina en la etapa S30 que se realiza el control PWM en el motor, el controlador de corriente compensa la corriente del motor eléctrico detectada basándose en el desplazamiento calculado en la etapa S20 (S40). El desplazamiento puede tener un valor positivo (+) o negativo (-). En consecuencia, el desplazamiento puede restarse o sumarse a la corriente detectada del motor eléctrico.

Una vez completada la compensación de desplazamiento para el motor eléctrico, el controlador de corriente genera una señal PWM basada en la corriente del motor compensada por desplazamiento (S50). Entonces, el controlador puede enviar la señal PWM al inversor que, a su vez, alimenta una señal de CA como una corriente de motor eléctrico al motor (S60).

Si se determina en la etapa S30 que no se realiza ningún control PWM en el motor, el proceso vuelve a la etapa S20, donde el controlador de corriente calcula un nuevo desplazamiento a partir de una corriente de motor eléctrico detectada por el sensor de corriente.

Dado que no se realiza ningún control PWM, se supone que no fluye corriente eléctrica en el motor eléctrico. Sin embargo, si el sensor de corriente detecta un valor de corriente, el valor de corriente se calcula como un nuevo desplazamiento.

Este nuevo desplazamiento se obtiene porque el desplazamiento se modifica debido, por ejemplo, a un ruido externo, el paso de los años, un cambio de temperatura ambiente. Una vez que se obtiene tal nuevo desplazamiento, el controlador de corriente repite las etapas S30 a S60, y de esta manera controlar el motor eléctrico de forma estable.

De acuerdo con el método de la técnica anterior, se inicializa el sistema de control del motor eléctrico y se mide un desplazamiento del sensor de corriente. Luego, se determina si el control de modulación de ancho de pulso (PWM) se realiza durante el funcionamiento del dispositivo de control cuando se controla el motor eléctrico.

Si se realiza el control PWM, el desplazamiento medido previamente se usa para controlar el motor eléctrico, porque es difícil extraer con precisión el componente de desplazamiento solo del valor de corriente medido mientras la corriente fluye en el motor eléctrico.

Por otro lado, si el control PWM no se realiza durante el control del motor eléctrico, puede usarse un valor de corriente medido por el sensor de corriente como un nuevo desplazamiento del sensor de corriente para controlar el motor eléctrico, porque no fluye corriente en el motor eléctrico.

Desafortunadamente, de acuerdo con el método de la técnica anterior, es imposible calcular un nuevo desplazamiento del sensor de corriente mientras un vehículo viaja, ya que se realiza el control PWM. En consecuencia, existe el problema de que el desplazamiento del sensor de corriente se vuelve inexacto mientras un vehículo viaja.

Para resolver el problema anterior, una característica de la presente descripción es prevenir eficazmente una pulsación en un torque de salida al controlar un motor eléctrico de tal manera que se corrija un desplazamiento de CC de un sensor de corriente mientras se acciona el motor eléctrico, lo que puede causar la pulsación en el torque de salida cuando se mide una corriente mediante el uso de un sensor de corriente.

Es decir, la presente descripción se refiere a una técnica para corregir un desplazamiento de CC de un sensor de corriente que puede provocar una pulsación en un torque de salida cuando se mide una corriente mediante el uso de un sensor de corriente para controlar un motor eléctrico. Cuando el desplazamiento de un sensor de corriente cambia, debido a factores como la temperatura ambiente al medir una corriente mediante el uso de un sensor de corriente, un error entre el desplazamiento modificado y el desplazamiento medido causa una pulsación en un torque de salida en un motor eléctrico. En consecuencia, la presente descripción es para evitar tal pulsación en el torque de salida al controlar el motor eléctrico, que puede ocurrir cuando se aplica un desplazamiento erróneo.

La Figura 2 es un diagrama de etapas de un aparato para corregir un desplazamiento de un sensor de corriente de acuerdo con una modalidad de la presente descripción.

Con referencia a la Figura 2, un aparato para corregir un desplazamiento de un sensor de corriente de acuerdo con una modalidad de la presente descripción puede incluir principalmente un inversor 100, un detector de corriente 200, un filtro 300, una calculadora RMS 400 y un controlador 500.

El inversor 100 puede convertir una energía de CC en una energía de CA trifásica (corriente) para suministrar una corriente de accionamiento a un motor eléctrico 10. Al hacerlo, el motor eléctrico 10 está sujeto al control de modulación de ancho de pulso (PWM) de acuerdo con una señal PWM suministrada desde el controlador 500. Es decir, el inversor 100 conmuta una pluralidad de elementos de conmutación semiconductores en el mismo para convertir una energía CC en una energía CA de acuerdo con una señal PWM recibida desde el controlador 500, y suministra la corriente CA al motor eléctrico 10 para realizar el control PWM en el motor eléctrico 10.

Con respecto a esto, el control PWM se refiere al control sobre la corriente del motor eléctrico por parte del inversor 100 en base a la señal PWM. Como se usa en la presente, el término "corriente de motor eléctrico" se refiere a una corriente que fluye en el motor eléctrico 10.

Cada uno de los elementos de conmutación de semiconductores puede encenderse y apagarse de acuerdo con una señal de entrada a su terminal de puerta. Por ejemplo, los dispositivos semiconductores pueden incluir transistores de efecto de campo semiconductores de óxido metálico (MOSFET), rectificadores acoplados de silicio (SCR), transistores bipolares de puerta aislada (IGBT) o similares.

El inversor 100 puede ser un circuito de conmutación típico que incluye seis elementos de conmutación semiconductores en una conexión de puente completo trifásico y convierte una tensión de bus de CC en una CA trifásica para suministrar la CA trifásica al motor eléctrico 10.

Específicamente, el inversor 100 incluye una pluralidad de elementos de conmutación de semiconductores para un inversor y suaviza una energía de CC al encender/apagar los elementos de conmutación de semiconductores para invertirla en una energía de CA trifásica que tiene una frecuencia predeterminada.

Hay tres pares conectados en paralelo, cada uno de los pares incluye un elemento de conmutación de semiconductor superior y un elemento de conmutación de semiconductor inferior conectados en serie. Un diodo se conecta a cada uno de los elementos de conmutación semiconductores en antiparalelo.

Un brazo de fase U consta de transistores NPN conectados en serie, un brazo de fase V consta de transistores NPN conectados en serie y un brazo de fase W consta de transistores NPN conectados en serie. Entre un colector y un emisor de cada uno de los transistores NPN, se dispone un diodo para permitir que fluya una corriente desde el emisor al colector.

Cuando se introduce una señal de control de conmutación desde el controlador 500 a la puerta de cada uno de los elementos de conmutación de semiconductores, cada elemento de conmutación de semiconductores realiza la operación de conmutación. Como resultado, se emite una energía de CA trifásica que tiene una frecuencia predeterminada.

La energía CA trifásica que tiene la frecuencia predeterminada se aplica a la fase U, la fase V y la fase W del motor eléctrico 10. El motor eléctrico 10 incluye un estator y un rotor. La energía CA trifásica se aplica a la bobina de cada una de las fases (fase U, fase V y fase W), para que el rotor gire. El motor eléctrico 10 puede incluir, pero no se limita a, un motor eléctrico trifásico tal como un motor eléctrico BLDC, un motor de reluctancia síncrono (motor synRM) o similar.

El detector de corriente 200 detecta una corriente emitida desde el inversor 100. El detector de corriente 200 puede incluir una pluralidad de sensores de corriente CS para detectar una corriente a suministrar al motor eléctrico 10 (una corriente de motor eléctrico). Cada uno de los sensores de corriente CS se dispone entre el inversor 100 y el motor 10 en una respectiva de las líneas de conexión trifásicas. Cada uno de los sensores CS detecta las respectivas corrientes trifásicas y envía una señal de retroalimentación al controlador 500.

Preferentemente, el detector de corriente 200 convierte las corrientes analógicas detectadas por una pluralidad de sensores de corriente CS en corrientes digitales. Sin embargo, la presente descripción no está limitada a los mismos. En un ejemplo, el detector de corriente 200 emite corrientes analógicas detectadas por la pluralidad de sensores de corriente CS tal como están, y la corriente analógica puede convertirse mediante un convertidor analógico a digital (ADC) adicional o el filtro 300.

El sensor de corriente CS detecta una corriente trifásica que fluye desde el inversor 100 al motor eléctrico 10 y emite un componente de corriente de flujo y un componente de corriente de torque. El componente de corriente de flujo es proporcional al flujo del rotador, mientras que el componente de corriente de torque es proporcional al torque de salida del motor 10. La fase del componente de corriente de flujo es diferente de la fase del componente de corriente de torque en noventa grados.

Preferentemente, al menos uno de los sensores de corriente CS puede disponerse en al menos dos (fase-a y fase-b, fase-b y fase-c, fase-a y fase-c, y fase-a y fase-c) de las corrientes CA trifásicas de salida del inversor 100. El sensor de corriente puede implementarse en un transformador de corriente (CT) que tiene un núcleo hueco, cuadrangular o cilíndrico.

El filtro 300 puede transformar las corrientes trifásicas detectadas del detector de corriente 200 en corrientes bifásicas, es decir, corrientes del eje d y del eje q. Entonces, el filtro 300 puede filtrar las corrientes del eje d y/o del eje q para extraer un componente de alta frecuencia del mismo.

El filtro 300 puede incluir, pero no se limita a, un filtro de paso alto (HPF) configurado para pasar el componente de alta frecuencia, pero escalonar un componente de baja frecuencia. En un ejemplo, el filtro 300 puede ser un filtro de paso de banda (BPF) para extraer una frecuencia de pulsación predicha (o predeterminada).

La calculadora 400 de RMS convierte el componente de alta frecuencia de las corrientes del eje d y/o del eje q del filtro 300 en un valor efectivo RMS (raíz cuadrada media).

El controlador 500 controla las operaciones generales del inversor 100. En particular, el controlador 500 compara el valor efectivo (RMS) de la calculadora RMS 400 con una referencia preestablecida. Cuando el valor efectivo (RMS) es mayor que la referencia preestablecida, el controlador 500 puede aumentar o disminuir cada uno de los desplazamientos de CC actualmente establecidas para la pluralidad de sensores de corriente en una cierta cantidad. Luego, el controlador 500 puede aplicar el desplazamiento de CC aumentado o disminuido, y reemplazar los desplazamientos de CC establecidas actualmente con un desplazamiento de CC correspondiente al valor efectivo más pequeño (RMS) del eje d y/o eje q convertido a través del sensor de corriente 200 y el filtro 300 y la calculadora RMS 400, y de esta manera corregir los sensores de corriente CS.

De cualquier otra manera, el controlador 500 puede configurarse adicionalmente, cuando el valor efectivo (RMS) es igual o menor que la referencia preestablecida, para mantener los desplazamientos de CC establecidos actualmente para los sensores de corriente CS.

Aunque el filtro 300, la calculadora RMS 400 y el controlador 500 se implementan por separado, la presente descripción no se limita a ellos. En un ejemplo, el controlador 500 puede realizar la funcionalidad del filtro 300 y la calculadora RMS 400 en software.

En este caso, el controlador 500 puede incluir la capacidad de convertir la corriente analógica detectada del detector de corriente 200 en una corriente digital, y la capacidad de convertir las corrientes digitales trifásicas en las corrientes bifásicas, es decir, el eje d, y corrientes del eje q.

Además, el filtro 300 y la calculadora 400 RMS pueden implementarse en software o en hardware.

A continuación, se describirá en detalle un método para corregir un desplazamiento de un sensor de corriente de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la presente descripción.

La Figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra un método para corregir un desplazamiento de un sensor de corriente de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la presente descripción. Cabe señalar que el controlador 500 es objeto de etapas del método, a menos que se indique explícitamente de cualquier otra manera.

Con referencia a las Figuras 2 y 3, el método de corregir un desplazamiento de un sensor de corriente de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la presente descripción comienza con la etapa S100, donde los sensores de corriente CS del detector de corriente 200 detectan las corrientes al motor 10. Preferentemente, los sensores de corriente CS del detector de corriente 200 pueden detectar al menos dos de las corrientes trifásicas del motor. A continuación, el filtro 300 transforma la corriente detectada en la etapa S100 en las corrientes del eje d-q, y filtra las corrientes del eje d y/o del eje q para extraer un componente de alta frecuencia (etapa S200).

Entonces, el calculador 400 de RMS convierte el componente de alta frecuencia de las corrientes del eje d y/o del eje q extraídas en la etapa S200 en el valor efectivo (RMS) (etapa S300). Entonces, el controlador 500 compara el valor efectivo (RMS) con una referencia preestablecida (etapa S400).

La referencia preestablecida se define como un límite mínimo para provocar una pulsación en el torque de salida del motor eléctrico. La referencia preestablecida puede variar en dependencia de la energía nominal del motor.

Si se determina en la etapa S400 que el valor efectivo (RMS) de las corrientes del eje d y/o del eje q es mayor que la referencia preestablecida, el controlador 500 aumenta o disminuye el desplazamiento de CC actualmente establecido para cada uno de la pluralidad de los sensores de corriente. Luego, los desplazamientos de CC actualmente establecidos se reemplazan con un desplazamiento de CC correspondiente al valor efectivo más pequeño (RMS) de las corrientes del eje d y/o del eje q convertidas mediante las etapas S100 a S300 (etapa S500). Si el valor efectivo (RMS) de la corriente del eje d o del eje q transformada en la etapa S300 es mayor que la referencia preestablecida, el controlador 500 aumenta el desplazamiento de CC actualmente establecido para cada uno de la pluralidad de sensores de corriente CS en una cierta cantidad. Cuando el valor efectivo (RMS) de la corriente del eje q o del eje d disminuye, el controlador 500 aumenta el desplazamiento de CC en una cierta cantidad hasta que el valor efectivo (RMS) disminuye y aumenta de nuevo. Entonces, el controlador 500 reemplaza los desplazamientos de CC actualmente establecidas con un desplazamiento de CC correspondiente al valor efectivo más pequeño (RMS) de la corriente del eje q o del eje d.

Si el valor efectivo (RMS) de la corriente del eje q o del eje d transformada en la etapa S300 es mayor que la referencia preestablecida, el controlador 500 aumenta el desplazamiento de CC establecido actualmente para cada uno de la pluralidad de sensores de corriente CS en una cierta cantidad. Cuando se aumenta el valor efectivo (RMS) de la corriente del eje q o del eje d, el controlador 500 disminuye el desplazamiento de CC actualmente establecido de cada uno de los sensores de corriente CS del detector de corriente 200 en una cierta cantidad.

Cuando el valor efectivo (RMS) de la corriente del eje q o del eje d disminuye, el controlador 500 disminuye el desplazamiento de CC en una cierta cantidad hasta que el valor efectivo (RMS) disminuye y aumenta de nuevo. Entonces, el controlador 500 reemplaza los desplazamientos de CC actualmente establecidas con un desplazamiento de CC correspondiente al valor efectivo más pequeño (RMS) de la corriente del eje q o del eje d. Si el valor efectivo (RMS) de la corriente del eje q o del eje d transformada en la etapa S300 es mayor que la referencia preestablecida, el controlador 500 disminuye el desplazamiento de CC actualmente establecido para cada uno de la pluralidad de sensores de corriente CS en una cierta cantidad. Cuando el valor efectivo (RMS) de la corriente del eje q o del eje d disminuye, el controlador 500 disminuye el desplazamiento de CC en una cierta cantidad hasta que el valor efectivo (RMS) disminuye y aumenta de nuevo. Entonces, el controlador 500 reemplaza los desplazamientos de CC actualmente establecidas con un desplazamiento de CC correspondiente al valor efectivo más pequeño (RMS) de la corriente del eje q o del eje d.

Si el valor efectivo (RMS) de la corriente del eje q o del eje d transformada en la etapa S300 es mayor que la referencia preestablecida, el controlador 500 disminuye el desplazamiento de CC establecida actualmente para cada uno de la pluralidad de sensores de corriente CS en una cierta cantidad. Cuando se aumenta el valor efectivo (RMS) de la corriente del eje q o del eje d, el controlador 500 aumenta el desplazamiento de CC actualmente establecido de cada uno de los sensores de corriente CS del detector de corriente 200 en una cierta cantidad.

Cuando el valor efectivo (RMS) de la corriente del eje q o del eje d disminuye, el controlador 500 aumenta el desplazamiento de CC en una cierta cantidad hasta que el valor efectivo (RMS) disminuye y aumenta de nuevo. Entonces, el controlador 500 reemplaza los desplazamientos de CC actualmente establecidas con un desplazamiento de CC correspondiente al valor efectivo más pequeño (RMS) de la corriente del eje q o del eje d. De esta manera, el controlador 500 reemplaza los desplazamientos de CC establecidas actualmente con un nuevo desplazamiento de CC correspondiente al valor efectivo más pequeño (RMS) al ajustar (aumentar o disminuir) el desplazamiento de CC para cada uno de los sensores de corriente CS. Una secuencia de aumento o disminución del desplazamiento de Cc actualmente establecido para cada uno de los sensores de corriente CS del detector de corriente 200 puede variar en dependencia de la elección del usuario.

Si el valor efectivo (RMS) de la corriente del eje d y/o del eje q transformado en la etapa S300 es menor que la referencia preestablecida, el controlador 500 mantiene los desplazamientos de CC establecidos actualmente para los sensores de corriente CS (etapa S600).

Como se describió anteriormente, cuando la corriente trifásica se transforma en la corriente del eje d-q, parece una corriente continua si el torque no cambia abruptamente. Cuando el desplazamiento de corriente no se mide en una posición donde la corriente en realidad es 0 A, las corrientes del eje d y/o del eje q pueden tener una pulsación. Por esta razón, el controlador 500 puede extraer la pulsación, es decir, un componente de alta frecuencia mediante el uso del filtro 300, es decir, un HPF. Entonces, el controlador 500 ajusta el desplazamiento de corriente para actualizar el desplazamiento de corriente con un nuevo desplazamiento correspondiente a un valor más pequeño RMS de la pulsación.

Específicamente, el controlador 500 extrae el componente de pulsación lo que permite que la corriente del eje d y/o del eje q pase a través del HPF. Se usa un valor efectivo (RMS) del componente de pulsación como la magnitud del mismo. Cuando el valor efectivo (RMS) del componente de pulsación es menor o igual que la referencia preestablecida, se determina que cada sensor de corriente CS de la detección de corriente 200 tiene un desplazamiento de CC normal. El control continúa.

Por otro lado, cuando el valor efectivo (RMS) del componente de pulsación es mayor que la referencia preestablecida, el controlador 500 cambia cada uno de los desplazamientos CS de los sensores de corriente secuencialmente. Esto se debe a que no se sabe cuál de los sensores de corriente CS en las respectivas fases tiene un desplazamiento anormal relacionado con el componente de pulsación.

Por ejemplo, el controlador 500 cambia el desplazamiento del sensor de corriente CS dispuesto en la fase a, es decir, aumenta o disminuye el desplazamiento para encontrar un nuevo desplazamiento correspondiente al valor más pequeño RMS del componente de pulsación. Luego, el controlador 500 repite el proceso para la fase b y/o la fase c. El controlador 500 aplica el nuevo desplazamiento a los sensores de corriente CS dispuestos en fases respectivas, para controlarlo. De esta manera, el desplazamiento de CC de cada uno de los sensores de corriente CS del detector de corriente 200 puede corregirse mientras se acciona el motor eléctrico 10.

Como se estableció anteriormente, de acuerdo con las modalidades ilustrativas de la presente descripción, una pulsación en un torque de salida al controlar un motor eléctrico puede prevenirse eficazmente de tal manera que se corrija un desplazamiento de CC de un sensor de corriente mientras se acciona el motor eléctrico, que puede causar la pulsación en el torque de salida cuando se mide una corriente mediante el uso del sensor de corriente.

Aunque las modalidades ilustrativas de la presente descripción se describen con propósitos ilustrativos, los expertos en la técnica apreciarán que son posibles varias modificaciones, adiciones y sustituciones sin apartarse del alcance de la descripción como se describe en las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un aparato para corregir el desplazamiento de los sensores de corriente (CS), en donde al menos dos de las corrientes CA trifásicas de salida de un inversor (100) tienen sus respectivos sensores de corriente (CS), el aparato que comprende:

el inversor (100) configurado para convertir una energía CC en corrientes CA trifásicas para suministrar las corrientes CA trifásicas a un motor eléctrico;

un detector de corriente (200) que comprende los sensores de corriente para detectar la salida de corriente del inversor (100), el aparato que se caracteriza por:

un filtro (300) configurado para transformar la corriente detectada por el detector de corriente (200) en corriente del eje d-q y para filtrar la corriente transformada del eje d o del eje q para extraer un componente de alta frecuencia del mismo;

una calculadora (400) RMS, o raíz cuadrada media, configurada para convertir el componente de alta frecuencia extraído del filtro (300) en un valor efectivo, o RMS; y un controlador (500) configurado para, si el valor efectivo, o RMS, de la corriente del eje d o del eje q transformado por la calculadora RMS (400) es mayor que una referencia preestablecida, obtener un desplazamiento de CC correspondiente al menor de los valores efectivos, o RMS, de la corriente del eje d o del eje q mientras se acciona el motor eléctrico, y corregir un valor de corriente del desplazamiento de CC de cada uno de los sensores de corriente al reemplazar el valor presente con el desplazamiento de CC obtenido,

en donde el controlador (500) obtiene el desplazamiento de CC correspondiente al más pequeño de los valores efectivos, o RMS, de la corriente del eje d o del eje q al aumentar o disminuir repetidamente el valor de corriente del desplazamiento de CC de cada uno de los sensores de corriente (CS) en una cierta cantidad hasta que los valores efectivos, o RMS, de la corriente del eje d o q disminuyen y luego aumentan.

2. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el filtro comprende un filtro de paso alto, o HPF.

3. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en donde el controlador (500) se configura además para mantener el valor de corriente del desplazamiento de CC de cada uno de los sensores de corriente (CS) si el valor efectivo, o RMS, es menor que el de referencia preestablecido.