ES2904616T3

ES2904616T3 - Modelado de pérdidas de máquinas para mejorar la precisión del control orientado al campo

Info

Publication number: ES2904616T3
Application number: ES15755832T
Authority: ES
Inventors: Robert J Vovos; Arthur P Lyons
Original assignee: BAE Systems Controls Inc
Current assignee: BAE Systems Controls Inc
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2015-02-26
Publication date: 2022-04-05
Anticipated expiration: 2035-02-26
Also published as: EP3111282A1; EP3111282B1; BR112016019850B1; CN106462125B; MX360604B; MX2016011161A; CA2940974A1; CN106462125A; PL3111282T3; US20160111994A1; EP3111282A4; WO2015130876A1; US10305407B2; BR112016019850A2; CA2940974C

Abstract

Un procedimiento que comprende: determinar un valor de resistencia para una resistencia de compensación de pérdidas (Ri), representando el valor de resistencia una pluralidad de pérdidas electromagnéticas de una máquina de inducción (310), el valor de resistencia que se determina a partir de un valor de resistencia inversa, donde el valor de resistencia inversa se basa en una compensación en base a la velocidad, una pendiente en base a la velocidad y una velocidad de deslizamiento; actualizar al menos una ecuación de control en base a un circuito equivalente mediante el uso del valor de resistencia; y controlar la máquina de inducción en base a la al menos una ecuación de control actualizada.

Description

DESCRIPCIÓN

Modelado de pérdidas de máquinas para mejorar la precisión del control orientado al campo

Campo de la divulgación

Esta divulgación se refiere a controladores, un procedimiento y un programa para controlar máquinas.

Antecedentes de la divulgación

El control orientado al campo de par tiene como objetivo controlar el voltaje para regular la corriente en los terminales de una máquina con el fin de producir una cantidad deseada de par de salida en el rotor de la máquina. Las máquinas tienen pérdidas tanto electromagnéticas como mecánicas. Al modelar las pérdidas eléctricas en el circuito equivalente de la máquina, todas las pérdidas excepto la resistiva se han ignorado al construir las relaciones de corriente y deslizamiento necesarias para el control orientado al campo.

AIYUAN WANG Y OTROS, "Realization of Vector Control for Induction Motor Considering Iron Loss", APLICACIÓN DE TECNOLOGÍA DE INFORMACIÓN INTELIGENTE, 2008. IITA '08. SEGUNDO SIMPOSIO INTERNACIONAL SOBRE, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, (20081220), ISBN 978-0-7695-3497-8, páginas 761 - 765, se refiere con un circuito equivalente y un modelo matemático que considera la pérdida de hierro.

El documento US 2007/0118307 A1 (El-Ibiary) se refiere a un sistema y procedimiento para establecer valores estimados de parámetros eléctricos de un motor. Los parámetros eléctricos pueden establecerse a partir de bases de datos de motores, datos eléctricos de entrada medidos, datos de salida medidos y diversas estimaciones para tener en cuenta los parámetros desconocidos del motor. También pueden proporcionarse compensaciones para la resistencia del estator, la resistencia del cable y otros parámetros del motor. En base a los datos anteriores, el sistema y el procedimiento también pueden usarse para estimar los parámetros de funcionamiento del motor, como el par, la eficiencia, la potencia de salida, la velocidad de salida y otros criterios de rendimiento del motor. El sistema y el procedimiento también pueden establecer datos de comparación monetaria y de energía entre el motor y al menos un motor alternativo.

El documento US 2013/0221885 A1 (Hunter) se refiere a un controlador para un motor eléctrico de CA, que incluye un controlador de par de alimentación directa y un modelo de carga. El controlador de par deriva directamente un componente relacionado con el par de los voltajes del motor aplicados a partir de una señal que representa una entrada de comando de par T* y al menos un parámetro del motor. El modelo de carga deriva un valor de velocidad del motor que incluye un modelo de comportamiento de la velocidad del motor del motor eléctrico de CA para proporcionar una señal de salida que representa la velocidad del motor eléctrico de CA. Esta señal de salida de velocidad del motor se usa para determinar una frecuencia de rotación de un vector de voltaje del motor aplicado. Cuando una entrada al modelo de carga es la señal que representa la entrada de comando de par T*, el modelo de carga utiliza la señal que representa el comando de par T*, al menos en una parte de un rango de velocidad de funcionamiento del motor de CA que incluye velocidad cero, para determinar la señal de salida de velocidad del motor.

Sumario de la divulgación

Al ignorar estas pérdidas, la precisión del controlador orientado al campo puede tener errores significativos que tienden a hacer que el accionamiento produzca poco par durante la motorización y que produzca demasiado par durante la regeneración. Esto puede hacer que un accionamiento eléctrico ordenado por par no alcance su rendimiento.

Por consiguiente, se divulgan un controlador, un procedimiento y un programa para controlar máquinas.

Se divulga un procedimiento que comprende determinar un valor de resistencia para una resistencia de compensación de pérdidas, actualizar al menos una ecuación de control en base a un circuito equivalente mediante el uso del valor de resistencia y controlar la máquina en base a la al menos una ecuación de control actualizada. El valor de resistencia representa una pluralidad de pérdidas electromagnéticas de una máquina. El valor de resistencia se determina a partir de un valor de resistencia inversa, donde el valor de resistencia inversa se basa en una compensación en base a la velocidad, una pendiente en base a la velocidad y una velocidad de deslizamiento. La máquina de acuerdo con la invención es una máquina de inducción. De acuerdo con un ejemplo que no forma parte del ámbito de la protección, la máquina es una máquina de imanes permanentes.

También se divulga un controlador que comprende un dispositivo de almacenamiento y un procesador. El dispositivo de almacenamiento se configura para almacenar una tabla de valores de resistencia inversa. Los valores de resistencia inversa se basan en una pendiente en base a la velocidad, una compensación en base a la velocidad y una velocidad de deslizamiento. El procesador se configura para determinar un valor de resistencia para una resistencia de compensación de pérdidas en base a la velocidad de deslizamiento y una velocidad de funcionamiento mediante el uso de la tabla almacenada de valores de resistencia inversa. El valor de resistencia representa una pluralidad de pérdidas electromagnéticas de una máquina de inducción. El procesador se configura además para actualizar al menos una ecuación de control en base a al menos un circuito equivalente mediante el uso del valor de resistencia. El procesador se configura además para controlar la máquina de inducción en base a la al menos una ecuación de control actualizada.

También se divulga un dispositivo de almacenamiento legible por ordenador que tiene un programa de instrucciones, que cuando se ejecuta por un procesador, hace que el procesador ejecute determinando un valor de resistencia para una resistencia de compensación de pérdidas, lo que actualiza al menos una ecuación de control en base a un circuito equivalente mediante el uso del valor de resistencia, y controlar la máquina en base a la al menos una ecuación de control actualizada. El valor de resistencia representa una pluralidad de pérdidas electromagnéticas de una máquina. El valor de resistencia se determina a partir de un valor de resistencia inversa, donde el valor de resistencia inversa se basa en una compensación en base a la velocidad, una pendiente en base a la velocidad y una velocidad de deslizamiento.

Breve descripción de los dibujos

Varios objetos, características y ventajas de la presente divulgación se harán evidentes para un experto en la técnica, en vista de la siguiente descripción detallada tomada en combinación con los dibujos adjuntos, en los que:

La Figura 1A ilustra un circuito equivalente del eje d de una máquina de inducción de acuerdo con aspectos de la divulgación;

La Figura 1B ilustra un circuito equivalente del eje q de una máquina de inducción de acuerdo con aspectos de la divulgación;

La Figura 2A ilustra un circuito equivalente del eje d de una máquina de imanes permanentes de acuerdo con aspectos de la divulgación;

La Figura 2B ilustra un circuito equivalente del eje q de una máquina de imanes permanentes de acuerdo con aspectos de la divulgación;

La Figura 3 ilustra un diagrama de bloques de un sistema de control de acuerdo con aspectos de la divulgación; La Figura 4A ilustra un gráfico asociado con un ejemplo de una prueba de inercia para un ISG, que es un ejemplo de una máquina de imanes permanentes de acuerdo con aspectos de la divulgación;

La Figura 4B ilustra un gráfico de un valor de resistencia inversa calculado para la prueba de inercia que se representa en la Figura 4A de acuerdo con aspectos de la divulgación;

La Figura 5A ilustra un gráfico asociado con un ejemplo de dos pruebas de inercia para un motor de tracción de CA, que es un ejemplo de una máquina de inducción de acuerdo con aspectos de la divulgación;

La Figura 5B ilustra un gráfico de un valor de resistencia inversa calculado para las pruebas de inercia que se representan en la Figura 5A de acuerdo con aspectos de la divulgación;

La Figura 6 ilustra un gráfico asociado con un ejemplo de pruebas de rendimiento en puntos de muestra del RPS de acuerdo con aspectos de la divulgación;

La Figura 7 ilustra un gráfico asociado con un ejemplo de una compensación y ámbito para calcular un valor de resistencia inversa que puede convertirse en un valor de resistencia para una resistencia de compensación de pérdidas de acuerdo con aspectos de la divulgación;

La Figura 8 ilustra un diagrama de bloques de un controlador de acuerdo con aspectos de la divulgación;

Las Figuras 9-10 ilustran un procedimiento para determinar un valor de resistencia para una resistencia de compensación de pérdidas de acuerdo con aspectos de la divulgación;

La Figura 11 ilustra un procedimiento para controlar una máquina de inducción de acuerdo con aspectos de la divulgación;

Figura 12 un procedimiento para controlar un generador de arranque integrado de acuerdo con aspectos de la divulgación; y

La Figura 13 ilustra un ejemplo de un diagrama de ley de control.

Todos los aspectos de la divulgación en los que la máquina es una máquina de imanes permanentes no forman parte del ámbito de la protección.

Descripción detallada

A los efectos de la descripción en esta divulgación, se utilizarán las siguientes notaciones.

brc Compensación de pérdida

fdq Cantidad de vectores complejos

/ « = / ;

Componente de vector real en marco estacionario

f P = - f ¡ Componente de vector imaginario en marco estacionario

fd Cantidad del eje D

fq Cantidad del eje Q

f Cantidad estimada

f * Cantidad ordenada

Km Enlace de flujo mutuo

Ár. Enlace de flujo del rotor

Ks Enlace de flujo del estator

ii Corriente de pérdida

im Corriente magnetizante

ir Corriente del rotor

is Corriente del estator

Ldq Inductancia del estator DQ

Lm Inductancia mutua

Lr Inductancia del rotor

Ls Inductancia del estator

L1 = Lis Inductancia de fuga del estator

L2 = Lir Inductancia de fuga del rotor

mrc Pendiente de pérdida

w Velocidad arbitraria

We Velocidad eléctrica

wr = Wre Velocidad eléctrica del rotor

Wdeslizamiento Velocidad de deslizamiento

p Polos

P ^l Potencia de pérdidas

Ri = Rc Resistencia de pérdida concentrada

rr Resistencia del rotor

rs Resistencia del estator

_ d

P ¿lf Operador derivado

a Coeficiente de acoplamiento

Te Par electromecánico

Vdc Voltaje de enlace de CC

Vs Cantidad de voltaje del estator

Las máquinas de inducción y las máquinas de imanes permanentes pueden modelarse mediante el uso de ecuaciones derivadas de circuitos equivalentes. Los voltajes del estator pueden determinarse mediante las siguientes ecuaciones:

Los voltajes del rotor pueden determinarse mediante las siguientes ecuaciones:

Las corrientes pueden determinarse mediante las siguientes ecuaciones:

(5)

^l _qs ^~\~l _qr ^—l _qm ⁽6⁾

Los enlaces de flujo del estator pueden determinarse mediante las siguientes ecuaciones:

Ais Afm 3" ifa (7)

^Á _qs ^{— Á} _qm ^{+ L,} ₁ ⁱ _qs (8)

Los enlaces de flujo del rotor pueden determinarse mediante las siguientes ecuaciones:

_{K r ~ ^dan} _{+ ^ 2 h r}(9)

Los enlaces de flujo mutuos pueden determinarse mediante las siguientes ecuaciones:

d^m m^^dm ⁽11⁾

X _qm - L _m i _qm ⁽12⁾

Una salida de par deseada del modelo de tracción puede determinarse mediante las siguientes ecuaciones:

T 3 ^pK '(XdrÍqs XqrÍds) (13)

2 2 L,

Las corrientes de comando para lograr el par deseado (tanto para el eje Q como para el eje D bajo la orientación del flujo del rotor) pueden determinarse mediante las siguientes ecuaciones:

• _ 22 Lr Te

⁽¹⁴⁾

^hs 3 ^{p L m X} _' ^í _dr

La velocidad de deslizamiento (deslizamiento) bajo la orientación del flujo del rotor puede determinarse mediante la siguiente ecuación:

r L i

( f f l , - f i O = - ^ p - (16)

L r Á dr

El flujo del eje D observado bajo la orientación del flujo del rotor puede determinarse mediante la siguiente ecuación:

4 = - r f £ , Á , - ' 1* a?)

Sin embargo, las ecuaciones anteriores se basan en circuitos equivalentes que ignoran ciertas pérdidas electromagnéticas, como la pérdida de PWM, la pérdida de núcleo y la pérdida de carga parásita. De acuerdo con los aspectos de la divulgación, una resistencia de compensación de pérdidas Ri (también descrita en la presente memoria como Rc) se agrega a circuitos equivalentes para tener en cuenta estas pérdidas.

Una máquina puede funcionar en dos modos: motorización y generador. La Figura 3 muestra dos máquinas: Motor de tracción de CA 310 y generador de arranque integrado (iSg ) 350. El motor de tracción de CA 310 es un ejemplo de una máquina de inducción. El ISG es un ejemplo de máquina magnética permanente.

Cuando la máquina está en funcionamiento en modo de motorización, la potencia eléctrica del inversor 305 se suministra a la máquina. La potencia mecánica suministrada a un eje de salida 315 por la máquina es la diferencia entre la potencia suministrada desde el inversor 305 y las pérdidas electromagnéticas y mecánicas. Cuando la máquina está en modo de generador, se suministra potencia mecánica desde el eje de salida 315 a la máquina y la máquina suministra potencia eléctrica al inversor 305. La diferencia entre la potencia mecánica suministrada desde el eje de salida 315 y la potencia eléctrica suministrada al inversor 305 son las pérdidas electromagnéticas y mecánicas.

Las Figuras 1A y 1B representan circuitos equivalentes para una máquina de inducción. La Figura 1A es un circuito equivalente del eje d y la Figura 1B es un circuito equivalente del eje q, ambos en un marco de referencia arbitrario que gira a una velocidad w. Como puede verse en ambas Figuras, una resistencia de compensación de pérdidas Ri se incluye en paralelo con la Inductancia Mutua Lm. En la Figura 1A, el estator se modela como una resistencia rs, una Inductancia de fuga del estator Lls y un enlace de flujo del estator acoplado en cruz Áqs multiplicado por la velocidad. El rotor se modela como una resistencia n-, una inductancia de fuga del rotor Llr y un enlace de flujo del rotor acoplado en cruz Áqr multiplicado por la diferencia de velocidad. Se coloca un voltaje de acoplamiento cruzado en serie con la resistencia de compensación de pérdidas. El voltaje de acoplamiento cruzado se modela como la velocidad multiplicada por el enlace de flujo mutuo Kqm.

En la Figura 1B, el estator se modela como una resistencia rs, una Inductancia de fuga del estator Lis y un enlace de flujo del estator acoplado en cruz Áds multiplicado por la velocidad. El rotor se modela como una resistencia n-, una inductancia de fuga del rotor Lir y un enlace de flujo del rotor acoplado en cruz Ádr multiplicado por la diferencia de velocidad. Se coloca un voltaje de acoplamiento cruzado en serie con la resistencia de compensación de pérdidas. El voltaje de acoplamiento cruzado se modela como la velocidad multiplicada por el enlace de flujo mutuo Ádm.

Un procedimiento para determinar Ri se describirá más adelante en detalle.

De acuerdo con los aspectos de la divulgación, las ecuaciones de control se modifican en base a los circuitos que se representan en las Figuras 1A y 1B. Las ecuaciones de control son para un procedimiento de control orientado al flujo del rotor indirecto. Sin embargo, pueden usarse otros procedimientos de control.

Por ejemplo, los voltajes del entrehierro se determinan mediante las siguientes ecuaciones:

R¡'lq¡ = - f !- 0} d^m (19)

_dt

Las corrientes se determinan mediante las siguientes ecuaciones:

(20)

i_qs+ i _qr—i _qm+ i _qi . ⁽21⁾

iqi y idi reflejan la corriente de pérdida en base a la resistencia de compensación de pérdidas Ri.

Las corrientes en estado estacionario bajo pérdida de orientación del flujo del rotor se determinan mediante las siguientes ecuaciones:

(22)

(23)

La velocidad de deslizamiento se determina mediante la siguiente ecuación:

Para la ecuación 24, el flujo del rotor se alinea con el eje D, es decir Áqr = 0

La ecuación 24 se deriva de las siguientes ecuaciones:

El voltaje del rotor del eje Q es igual a cero

Resolver la velocidad de deslizamiento de la ecuación 24-1

(24-2)

El flujo del rotor del eje Q

— L2iqr (24-3)

Eliminar el flujo mutuo de la ecuación 24-3

A — A ^{( i qs iqr} — ⁱ qi) ^{L 2i qr} (24-4)

Resolver para iqr de la ecuación 24-4

La velocidad de deslizamiento se determina al sustituir i por la ecuación 24-5qr en la ecuación 24-2.

En un aspecto de la divulgación, el flujo del rotor se determina mediante la siguiente ecuación:

Para la ecuación 25, el flujo del rotor se alinea con el eje D, es decir Áqr = 0

La ecuación 25 se deriva de las siguientes ecuaciones:

El voltaje del rotor del eje D es igual a cero.

0 = rr L ^ r - - ( Ú)- Ú}M qr (25-1)

_dt

Resolver para la corriente i del rotor del eje Dür de la ecuación 25-1

El flujo del rotor del eje D

Air — Am A A (25-3)

Eliminar el flujo mutuo de la ecuación 25-3

^dr ~ A (Á Á ~ ídi) A A (25-4)

Resolver para idr de la ecuación 24-4

^: _ Ar _ A (A _ ^{* di} )

Las ecuaciones 25-2 y 25-5 se configuran para ser iguales.

_1 A^r _ Ar ~ A (A ~ A) (25-6)

rr dt Lr

El flujo del eje D se resuelve mediante la ecuación 25-6.

Las corrientes reguladas para producir un par deseado se determinan mediante las siguientes ecuaciones:

A 3 o P „ L ^t m Á a A (26)

dr

En un aspecto de la divulgación, el flujo mutuo observado se determina mediante la siguiente ecuación:

En otro aspecto de la divulgación, el flujo puede determinarse mediante el uso de observadores de flujo del rotor modelados en corriente y voltaje.

El observador de flujo del rotor del modelo de corriente se determina mediante las siguientes ecuaciones:

dÁ r r

^ - = — Ar — LJh dss - L (30)

dt L qr L m qt )

El observador de flujo del rotor del modelo de voltaje se determina mediante las siguientes ecuaciones:

d^qs J ^{^ dqs ^s^dqs} (31)

Las Figuras 2A y 2B representan circuitos equivalentes para una máquina de imanes permanentes. La Figura 2A es para el eje d y la Figura 2B es para el eje q.

Los circuitos equivalentes que se representan en las Figuras 2A y 2B incluyen una resistencia de compensación de pérdidas Rc. A los efectos de la R descritaC y Rⁱse utilizan indistintamente.

Los circuitos equivalentes se modelan con un marco de referencia giratorio. El marco de referencia gira a la velocidad eléctrica de la máquina de imanes permanentes.

El estator se modela como una resistencia y las fuentes de voltaje de acoplamiento cruzado se modelan como fuentes de voltaje en los circuitos respectivos. Por ejemplo, en la Figura 2A, el voltaje de acoplamiento cruzado se modela como la velocidad del rotor, la corriente del eje q del estator (en un marco de referencia giratorio) y la inductancia del eje q, por ejemplo, Lq. Como se muestra en la Figura 2A, el circuito equivalente incluye una resistencia de estator rs en serie con una inductancia L del eje dd. Como se muestra en la Figura 2B, el circuito equivalente incluye una resistencia de estator rs en serie con una inductancia L del eje qd. En la Figura 2B, el voltaje de acoplamiento cruzado se modela como la velocidad del rotor, la corriente del eje d del estator (en un marco de referencia giratorio) y la inductancia del eje d, por ejemplo, Lq. En la Figura 2B, una fuente de voltaje adicional se modela como la velocidad del rotor y el enlace de flujo del rotor del eje d.

Los voltajes de pérdida del estator se determinan mediante las siguientes ecuaciones:

Las corrientes de pérdida giratorias en estado estacionario se determinan mediante las siguientes ecuaciones:

El flujo del estator observado se determina mediante la siguiente ecuación:

^{Adqs ~ Adqr} ^{A i? 9 "dqs ^dqi )}(39)

La Figura 3 ilustra un ejemplo de un sistema de control de acuerdo con aspectos de la divulgación. Como se muestra en la Figura 3, el sistema de control 300 puede controlar dos máquinas, un motor de tracción de CA 310 y un ISG 350. Cada máquina se acopla a un inversor 305, el inversor 305A se acopla al motor de tracción de CA 310 y el inversor 305B se acopla al ISG 350. La estructura de cada inversor 305A o 305B es similar. El inversor 305A incluye un controlador 330A y uno o más sensores de corriente 335A. El inversor 305B incluye un controlador 330B y una o más sensores de corriente 335B. Los sensores de corriente 335A y 335B se configuran para medir la corriente regulada dentro de las máquinas, por ejemplo, el motor de tracción de CA 310 e ISG 350. Los inversores 305A y 305 se acoplan para un dispositivo de almacenamiento de potencia (ESD) 302. El ESD 302 puede ser una batería de alto voltaje.

Los valores de resistencia inversa se determinan a partir de una ecuación lineal en función de la velocidad de deslizamiento donde las pendientes y la compensación en base a la velocidad se buscan en las tablas de consulta que se crean y almacenan en los controladores 330A y 330B en los inversores 305A y 305B, una tabla para cada máquina. La tabla de búsqueda de valores de resistencia se utiliza posteriormente para calcular la resistencia de compensación de pérdidas Ri o Rc para los circuitos equivalentes y actualizar las ecuaciones 18-39 basadas en ellos. Las tablas de búsqueda de valores de resistencia se completan en base a las pruebas en una estación de prueba.

El valor de la resistencia de compensación de pérdidas Ri o Rc se determina en base a las pérdidas que previamente no se han contabilizado en el control orientado al campo. En un aspecto de la divulgación, ciertas pérdidas, por ejemplo, PWM y pérdidas de núcleo pueden determinarse a partir de una serie de pruebas de inercia. En un aspecto de la divulgación, se ejecutan pruebas de inercia.

Las Figuras 9-10 ilustran un procedimiento para crear una tabla de consulta o un gráfico para el valor de resistencia. La Figura 9 muestra un procedimiento para determinar una compensación de resistencia en función de la velocidad. La Figura 10 ilustra un procedimiento para determinar la pendiente de resistencia en función de la velocidad de deslizamiento y la velocidad.

En el paso 900, se ejecuta una prueba de inercia para una máquina de imanes permanentes. La siguiente descripción se refiere a un ISG como ejemplo de una máquina de imanes permanentes. Sin embargo, la prueba de inercia puede aplicarse a cualquier máquina de imanes permanentes. Un ISG se utiliza únicamente con fines descriptivos. La prueba de inercia se realiza en un banco de pruebas. El banco de pruebas incluye un suministro de potencia como una batería, el Inversor 305B, sensor de velocidad e ISG 350. El ISG 350 se acciona a una velocidad máxima. Posteriormente, el ISG 350 se regula a corriente cero, por ejemplo, sin par. Se reduce la velocidad del ISG 350.

En un aspecto de la divulgación, la velocidad se monitorea por un sensor (tal como un sensor RPS) y el controlador 330B. La velocidad está en radianes por segundo. El sensor puede ser un sensor de velocidad/posición giratoria, como un codificador o un resolucionador. En otro aspecto de la divulgación, la velocidad y las pérdidas se monitorean y calculan externamente y la tabla de consulta final que tiene la compensación se carga en el Controlador 330B.

En el paso 905, el controlador 330B determina las pérdidas resultantes de la prueba de inercia. Las pérdidas se determinan en base a un cambio de velocidad a lo largo del tiempo. Se calcula una derivada de la velocidad en función del tiempo para obtener la aceleración. El par de arrastre se determina al multiplicar la aceleración por la inercia del ISG 350. La pérdida (W) se calcula al multiplicar el par de arrastre por la velocidad del ISG 350. Se supone que las pérdidas mecánicas durante esta prueba de inercia son insignificantes o deben eliminarse de las pérdidas de inercia. En un aspecto de la divulgación, si se esperan pérdidas mecánicas significativas en una máquina de imanes permanentes específica, las pérdidas mecánicas se aíslan al realizar una prueba de inercia adicional en la que los imanes del rotor se desmagnetizan (se vuelven inertes) y el inversor está apagado o inhabilitado.

La Figura 4A muestra un ejemplo de resultados de una prueba de inercia para el ISG. Como puede verse, las pérdidas aumentan con la velocidad del ISG. Durante la prueba de inercia para el ISG, el inversor está encendido. En el paso 910, las pérdidas determinadas se convierten en una resistencia inversa mediante la siguiente ecuación:

En un aspecto de la divulgación, el controlador 330B convierte las pérdidas en una resistencia inversa. En otro aspecto de la divulgación, la conversión es externa.

La Figura 4B representa una resistencia inversa en función de la velocidad para el ISG 350 en base a las pérdidas determinadas de la Figura 4A. La resistencia inversa puede convertirse en un valor de resistencia para la resistencia de compensación de pérdidas del ISG 350. Los valores de resistencia pueden almacenarse en una tabla o gráfico para su uso posterior.

Comenzando con el paso 915, la prueba de inercia puede ejecutarse en una máquina de inducción como un motor de tracción de CA. Las pruebas se ejecutan en un banco de pruebas. El banco de pruebas incluye una fuente de potencia, un inversor 305^a, un sensor de velocidad y el motor de tracción de CA 310.

En el paso 915, se ejecuta una segunda prueba de inercia con el motor de tracción de CA 310. La siguiente descripción se refiere a un motor de tracción de CA como ejemplo de una máquina de inducción. Sin embargo, la prueba de inercia puede aplicarse a cualquier máquina de inducción. Un motor de tracción de CA 310 se utiliza únicamente con fines descriptivos.

En esta prueba de inercia, el motor de tracción de CA 310 se acciona a una velocidad máxima. Una vez que alcanza la velocidad máxima, el convertidor se apaga. Esta prueba captura las pérdidas mecánicas.

En el paso 920, se ejecuta otra prueba de inercia en la que se ordena al motor de tracción de CA 310 a un flujo mínimo sin par. Para no obtener par, la corriente Iq del eje q se regula a cero. Para obtener un flujo mínimo, la corriente del eje d se regula a un valor mínimo. La regulación de corriente se logra al cambiar el voltaje suministrado al motor de tracción de CA 310 a través de conmutadores en el inversor 305A. Por ejemplo, el flujo mínimo puede ser 0,06Vs. Sin embargo, puede usarse otro valor mínimo. Esta prueba captura pérdidas sin carga, lo que incluye pérdidas mecánicas, de núcleo de hierro y pérdidas de PWM. La máquina de inducción, como el motor de tracción de CA 310, reduce la velocidad desde la velocidad máxima a la velocidad cero debido a las pérdidas. Cuando la máquina está inactiva con el flujo mínimo, se regula la corriente de flujo. Hay pérdidas electromagnéticas asociadas, lo que incluye las pérdidas de hierro histerético debido al flujo que pasa a través del hierro y las pérdidas por corrientes parásitas provocadas por la corriente de rizado impuesta por el PWM dentro del Inversor 305A.

La velocidad se monitorea por el sensor tal como un sensor RPS, que envía la velocidad monitoreada al controlador 330A. En otro aspecto de la divulgación, la velocidad y las pérdidas se monitorean y calculan externamente y las tablas de consulta final que tienen las pendientes y la compensación en base a la velocidad se cargan en el Controlador 330A. Las pruebas de inercia en el motor de tracción de CA 310 aíslan las pérdidas mecánicas del PWM y las pérdidas de núcleo.

En el paso 925, el controlador 330A determina las pérdidas resultantes de las pruebas de inercia en el motor de tracción de CA 310. Si bien el paso 925 se representa después de los pasos 915 y 920, las pérdidas pueden determinarse como parte de las pruebas individuales. Las pérdidas se determinan de manera similar a la descrita anteriormente.

La Figura 5A muestra un ejemplo de los resultados de las dos pruebas de inercia en el motor de tracción de CA (curva A-motor apagado) (curva B-flujo mínimo y sin par). La diferencia entre las dos curvas A y B es el PWM y las pérdidas de núcleo. En el paso 930, el controlador 330A calcula la diferencia entre las dos curvas (A y B) para determinar la PWM y las pérdidas de núcleo. En otro aspecto de la divulgación, la diferencia se calcula externamente.

En el paso 935, las pérdidas determinadas se convierten en una resistencia inversa mediante la ecuación 40. El PWM y las pérdidas de núcleo definen una compensación para la resistencia inversa. En un aspecto de la divulgación, el controlador 330A convierte las pérdidas en una resistencia inversa. En otro aspecto de la divulgación, la conversión es externa.

La Figura 5B representa una resistencia inversa (por ejemplo, compensación) como función de la velocidad para el motor de tracción de CA 310 en base a las pérdidas determinadas de la Figura 5A.

La curva de resistencia inversa se muestra para el flujo mínimo de 0,06Vs.

La pérdida de carga parásita de la máquina de inducción (como un motor de tracción de CA) puede determinarse en función de la velocidad de deslizamiento. La pérdida de carga parásita define una pendiente de resistencia. No hay pérdida de carga parásita en base al deslizamiento para una máquina de imanes permanentes como una ISG, ya que la velocidad de deslizamiento es cero.

La Figura 10 ilustra un procedimiento para determinar la pendiente (pérdida de carga parásita). Los pasos que se muestran en la Figura 10 solo se realizan para una máquina de inducción como un motor de tracción de CA. En un aspecto de la divulgación, la pérdida de carga parásita se determina mediante el uso de una relación lineal con la velocidad de deslizamiento. La relación lineal se determina al muestrear el rendimiento del motor de tracción de CA 310 para varias velocidades de funcionamiento en un banco de pruebas.

En un aspecto de la divulgación, se usan al menos 12 puntos de muestra. Cuantos más puntos de muestra se usen, más precisa será la interpolación para todas las velocidades.

El banco de pruebas para las pruebas de rendimiento incluye una fuente de potencia, el inversor 305A, el motor de tracción de CA 310, un sensor de velocidad y un sensor de par de salida montado en el eje de salida del motor de tracción de CA.

La velocidad se mide mediante un sensor de velocidad acoplado al motor de tracción de CA 310. El par de salida del motor de tracción de CA 310 se mide mediante un sensor de par de salida acoplado a un eje de salida. En un aspecto de la divulgación, el sensor de par puede ser un medidor de tensión.

En el paso 1000, se establece un contador en un número actual de puntos de muestra, por ejemplo, 12. Al igual que con las pruebas anteriores, en un aspecto de la divulgación, el controlador 330A puede realizar la funcionalidad descrita. En otro aspecto de la divulgación, una estación de prueba realiza la funcionalidad. El contador cuenta el número de puntos de muestra. Cada vez que se determinan los parámetros de funcionamiento para un punto de muestra dado, se resta 1 del valor del contador.

En el paso 1005, el controlador 330A emite un comando al motor de tracción de CA 310 para enviar un par específico Tcmd. En otro aspecto de la divulgación, la estación de prueba emite el comando. En un aspecto de la divulgación, una resistencia de pérdida estimada inicial se establece en la compensación de la resistencia (resistencia inversa) determinada a partir de la velocidad medida mediante el uso de la curva de la Figura 5B (paso 1025). Las ecuaciones de control se actualizan con el valor de resistencia inicial. El par especificado es tanto un par positivo como un par negativo para el mismo valor. Por ejemplo, el par especificado puede ser 100 y -100. El objetivo es tener un par real simétrico en base a un par ordenado especificado. Si el valor de la resistencia de compensación de pérdidas Ri refleja correctamente las pérdidas reales, el par ordenado será igual al par real y el par será simétrico. El controlador 330A o la estación de prueba calcula la velocidad de deslizamiento en base a una resistencia de pérdida estimada inicial mediante la ecuación 24. La corriente de pérdida iqi se determina mediante el uso de la resistencia de pérdida estimada inicial.

En base a el par ordenado, el sensor de par de salida monitorea el par de salida real en el eje de salida en el paso 1010. El sensor de par 320 envía el par determinado al controlador 330A o estación de prueba (para par positivo y negativo).

Sustancialmente al mismo tiempo, el sensor de velocidad determina la velocidad del motor de tracción de CA en el paso 1015. En el paso 1020, el controlador 330A o la estación de prueba determina si el par real es aproximadamente igual al par ordenado. Además, el controlador 330A o la estación de prueba determina si el par es simétrico. Si el par real no es igual al par ordenado, la resistencia de pérdida estimada inicial se cambia para minimizar la diferencia ("N" en el paso 1020), el comando de par se repite mediante el uso de la resistencia cambiada en las ecuaciones de control para ordenar el par ordenado, por ejemplo, el procedimiento vuelve al paso 1005. Si la diferencia entre el par ordenado y el par real es mayor que cero, la resistencia estimada disminuye. Si la diferencia entre el par ordenado y el par real es menor que cero, la resistencia estimada aumenta.

La diferencia entre el par ordenado y el par real se determina mediante la siguiente ecuación:

Te es el par real medido por el sensor de par de salida. Te* es el par ordenado o especificado por el controlador 330A 1

o la estación de prueba. es la resistencia inversa estimada inicialmente determinada a partir de la curva que se representa en la Figura 5B. ^!— ¹es el valor de la resistencia de compensación de perdidas que refleja correctamente las pérdidas. Los pasos 1005-1020 se repiten hasta que el par real medido por el sensor de par de salida y el par ordenado sean sustancialmente iguales y el par sea sustancialmente simétrico ("Y en el paso 1020). "Sustancialmente" se basa en la precisión del sensor de par de salida.

Una vez que el par real medido por el sensor de par de salida y el par ordenado son sustancialmente iguales y el par es sustancialmente simétrico, en el paso 1030, el controlador 330A o la estación de prueba crea una tabla para los puntos de muestra. Se crea una nueva fila en la tabla con el RPS medido, el Torque de comando Tcmd, la velocidad de deslizamiento calculada y el valor de resistencia inverso estimado donde el par real medido por el sensor de par de salida y el par ordenado son sustancialmente iguales y el par es sustancialmente simétrico para cada punto de muestra.

La tabla 1 es un ejemplo de los resultados a partir de 12 puntos de muestra

................ .......... ..................... , ....................

La primera columna es el RPS medido por el sensor de velocidad en el paso 1015. La segunda columna es el par ordenado por el controlador 330A o la estación de prueba en el paso 1005. La tercera columna es la velocidad de deslizamiento calculada. La cuarta columna es el valor de resistencia inverso estimado donde el par real medido por el sensor de par de salida y el par ordenado son sustancialmente iguales y el par es sustancialmente simétrico para cada punto de muestra.

En el paso 1035, el controlador 330A o la estación de prueba resta 1 del contador (S = S - 1). El valor resultante se compara con cero. En el paso 1040, el controlador 330a o la estación de prueba determina si el valor resultante es mayor que cero. Si el valor resultante es mayor que cero ("Y" en el paso 1040), el procedimiento se repite (por ejemplo, vuelve al paso 1005 para otro punto de muestra). Si el valor resultante no es mayor que cero ("N" en el paso 1040), por ejemplo, es igual a cero, entonces se han procesado todos los puntos de muestra.

En el paso 1045, el controlador 330A o la estación de prueba interpola valores de resistencia inversa para la pendiente para todas las velocidades de funcionamiento.

A cada velocidad, la pendiente y la compensación se calculan al conectar linealmente los pares de resistencia inversa/deslizamiento de la Tabla 1 y la prueba de inercia de deslizamiento cero. Una vez que se conocen la pendiente y la desviación para cada velocidad de funcionamiento probada en la Tabla 1, las pendientes y las compensaciones para todas las velocidades se interpolan mediante el ajuste de curvas.

La Figura 6 ilustra un ejemplo de la relación entre la resistencia inversa y el deslizamiento para los 12 puntos de muestra (curvas AL). El valor de intercepción de deslizamiento cero se basa en la prueba de inercia de flujo mínimo descrita anteriormente (que se representa en la Figura 5B). Un segundo punto en cada línea se determina a partir de la velocidad de deslizamiento calculada en la Tabla 1 y la resistencia inversa correspondiente. Se dibuja una línea que conecta los dos puntos. Por lo tanto, la pendiente de la resistencia inversa frente a la velocidad de deslizamiento puede determinarse al conectar los dos puntos. La Figura 6 muestra 12 líneas donde el RPS más bajo, por ejemplo, 52 exhibe la mayor resistencia inversa (curva A).

La Figura 7 ilustra un ejemplo de los valores interpolados para todas las velocidades de funcionamiento (curva B), por ejemplo, pendiente. La curva A se toma de la resistencia inversa que se representa en la Figura 5B. Una vez que se determinan la curva de compensación A y la curva de pendiente B, los valores se almacenan en un dispositivo de almacenamiento de datos 815. Si la estación de prueba calcula los valores, los valores se cargan en el dispositivo de almacenamiento de datos mediante un puerto de entrada. Los valores pueden almacenarse como una tabla o un gráfico.

La Figura 11 ilustra un procedimiento para controlar un motor de inducción tal como un motor de tracción de CA 310 de acuerdo con aspectos de la divulgación. El procedimiento se activa mediante una solicitud de par (en modo de motorización) y una solicitud de potencia de regeneración (en modo generador).

Durante el funcionamiento, el controlador 330A determina un valor para la resistencia inversa mediante el uso de mrc y brc, donde mrc es la pendiente que se representa como curva B en la Figura 7 y brc es la compensación que se representa como curva A en la Figura 7. El valor de la resistencia para la resistencia de compensación de pérdidas Rc o Ri se determina a partir del valor de la resistencia inversa.

El controlador 330A actualiza los circuitos equivalentes que se representan en las Figuras 1A y 1B, mediante el uso del valor de resistencia calculado.

El controlador 330A actualiza de forma continua los circuitos equivalentes y las ecuaciones de control a medida que cambia la velocidad de deslizamiento y la velocidad. Inicialmente, en el deslizamiento cero, se usa la resistencia inversa para la compensación, a medida que aumenta el deslizamiento, la resistencia inversa se actualiza a partir de las ecuaciones.

En el paso 1100, el controlador 330A determina la velocidad de deslizamiento actual y la velocidad del motor de tracción de CA 310. La velocidad de deslizamiento actual se calcula mediante la ecuación 24. El controlador 330A recupera los valores de pendiente y compensación de uno de los dispositivos de almacenamiento de datos 815. Mediante el uso de la velocidad determinada como clave, el controlador 330A busca la pendiente y la compensación, en el paso 1105. El controlador 330A calcula la resistencia inversa en el paso 1110. El controlador 330A invierte la resistencia inversa para determinar el valor de la resistencia de compensación de pérdidas Rc

En el paso 1115, el controlador 330A actualiza los circuitos equivalentes que se representan en las Figuras 1A y 1B con el valor calculado para la resistencia de compensación de pérdidas Ri.

En el paso 1120, el controlador 330A actualiza las ecuaciones de control mediante el uso del valor calculado para la resistencia de compensación de pérdidas Ri.

En el paso 1125, los parámetros de control requeridos para lograr el par y el flujo solicitados se calculan mediante las ecuaciones de control apropiadas.

En el paso 1130, el controlador 330A envía las señales de control a través del puerto de salida de datos 810 a conmutadores de voltaje en el inversor (no se muestra) para cambiar el voltaje de CA suministrado al motor de tracción de CA 310 que regula la corriente.

Como se describió anteriormente, puede obtenerse un par simétrico cuando el valor de la resistencia se determina como se describe anteriormente. Par simétrico significa que las pérdidas cuando el motor de tracción de CA 310 está en funcionamiento en modo de motorización y las pérdidas cuando el motor de tracción de CA 310 está en funcionamiento en modo de generador son sustancialmente iguales para las respectivas velocidades.

En un aspecto de la divulgación, puede mejorarse la precisión del par del accionamiento. Por ejemplo, la precisión puede aumentarse en más del 10 %.

Los aspectos de la divulgación pueden aplicarse a cualquier máquina de inducción. Pueden utilizarse aspectos de esta divulgación en relación con un vehículo (por ejemplo, un autobús, un camión, un automóvil). En un ejemplo específico, pueden aplicarse aspectos de esta divulgación a un vehículo híbrido.

La Figura 12 es un procedimiento para controlar el ISG 350 de acuerdo con aspectos de la divulgación. El procedimiento se activa mediante una solicitud de par (en modo de motorización) y una solicitud de potencia de regeneración (en modo generador).

En el paso 1200, el controlador 330B determina la velocidad del ISG 350 en base a una señal del sensor RPS 325B. El controlador 330B recupera el valor de compensación de uno de los dispositivos de almacenamiento de datos 815. Mediante el uso de la velocidad determinada como clave, el controlador 330B busca la compensación, en el paso 1205. El controlador 330B calcula la resistencia inversa en el paso 1210. El controlador 330B invierte la resistencia inversa para determinar el valor de la resistencia de compensación de pérdidas Rc

En el paso 1215, el controlador 330B actualiza los circuitos equivalentes que se representan en las Figuras 2A y 2B con el valor calculado para la resistencia de compensación de pérdidas Rc.

En el paso 1220, el controlador 330B actualiza las ecuaciones de control mediante el uso del valor calculado para la resistencia de compensación de pérdidas Rc, por ejemplo, ecuaciones 33-39.

En el paso 1225, los parámetros de control requeridos para lograr el par solicitado se calculan mediante las ecuaciones de control apropiadas. En el paso 1230, el controlador 330B envía las señales de control a través del puerto de salida de datos 810 a conmutadores de voltaje en el inversor (no se muestra) para cambiar el voltaje de CA suministrado al ISG 350 que regula la corriente.

La Figura 13 ilustra un ejemplo de un diagrama de ley de control 1300 para el control orientado al flujo del rotor para una máquina de inducción. Como se muestra, la solicitud de par se ingresa desde el controlador de control.

La corriente CC del eje q 1302 se determina en base a la solicitud de par y los parámetros estimados de la máquina 1345 incluyen la corriente detectada.

El controlador 330A deriva la solicitud de flujo en base a la solicitud de par y las condiciones de funcionamiento actuales de la máquina. El controlador 330A determina la corriente del eje d 1303 a partir de la solicitud de flujo derivada y los parámetros estimados de la máquina 1345.

El Ángulo de Deslizamiento calculado de la Calculadora de Ángulo de Deslizamiento 1340 se combina con la corriente del eje q y el eje d (CC) y se ingresa en los controladores integrales proporcionales (PI) 1310. Los controladores PI 1310 se utilizan para regular las corrientes de los ejes d y q en el marco de flujo del rotor y el voltaje de CC de salida para el eje q y el eje d. Una transformada inversa de Park Clark 1315 convierte los valores del voltaje de CC en voltaje trifásico (voltajes de CA). La fase PWM 1320 modula las mismas salidas de las señales moduladas a un puente trifásico 1325. La salida del puente trifásico se ingresa en una máquina de inducción (IM), como un motor de tracción de CA 310.

El sensor RPS 325A, como un sensor de posición giratorio, se une a un rotor del IM para traducir la posición del rotor en una señal eléctrica.

La calculadora de ángulo del rotor 1330 convierte la retroalimentación del sensor de posición en un ángulo del rotor. El ángulo de deslizamiento calculado y el ángulo del rotor convertido se suman para producir un ángulo eléctrico para el control orientado al flujo del rotor. El ángulo eléctrico se introduce tanto en la transformada inversa de Clark Park 1315 como en la transformada de Clark Park 1335. La transformada de Clark Park 1335 recibe dos de las corrientes trifásicas del puente trifásico 1325 y deriva la tercera fase. Luego, la transformada de Clark Park convierte la corriente CA trifásica en corriente CC del eje d y el eje q en estado estacionario.

Para mantener la orientación del control con el flujo del rotor, los parámetros de la máquina y el valor actual, la corriente en la máquina (medida por un sensor de corriente se usan para forzar una velocidad de deslizamiento). La Figura 8 ilustra un ejemplo de un controlador 330A y 330B respectivos de acuerdo con aspectos de la divulgación. Los controladores 330A y 330B incluyen una sección de procesamiento 800. La sección de procesamiento 800 implementa la funcionalidad descrita en la presente memoria. La sección de procesamiento 800 puede ser una CPU o una GPU. En un aspecto de la divulgación, la sección de procesamiento 800 se configura para ejecutar uno o más programas almacenados en un dispositivo de almacenamiento legible por ordenador, por ejemplo, almacenamientos de almacenamiento de datos 815. El dispositivo de almacenamiento legible por ordenador puede ser RAM 817, almacenamiento persistente 818 o almacenamiento extraíble. Por ejemplo, la sección de procesamiento 800 puede ejecutar instrucciones en un programa que puede cargarse en la RAM 817. La sección de procesamiento 800 puede incluir una o más unidades de procesamiento. Los controladores 330A y 330B también incluyen al menos un dispositivo de almacenamiento, como, entre otros, RAM 817, ROM 816 y almacenamiento persistente 818.

Los controladores 330A y 330B incluyen una o más interfaces externas, como el puerto de entrada de datos 805 y el puerto de salida de datos 810. Los datos se reciben del sensor RPS 325A y 325B a través del puerto de entrada de datos 805. Los comandos de control a los conmutadores (no se muestran) se envían a través del puerto de salida de datos 810. La Figura 8 también representa un dispositivo de entrada 830 y una pantalla 825. Estos componentes son opcionales.

Un dispositivo de almacenamiento de datos 815 es cualquier pieza de hardware que sea capaz de almacenar información, como, por ejemplo, sin limitación, datos, programas, instrucciones, código de programa y/u otra información adecuada, ya sea de forma temporal y/o permanente.

En otro aspecto de la divulgación, un ASIC, un microcontrolador, un FPGA, un PAL y un PLA pueden usarse como el Controlador 330.

Varios aspectos de la presente divulgación pueden incorporarse como un programa, software o instrucciones de ordenador incorporadas o almacenadas en un ordenador o máquina en un medio utilizable o legible, o un grupo de medios que hace que el ordenador o máquina realice los pasos del procedimiento cuando se ejecuta en el ordenador, procesador y/o máquina. También se proporciona un dispositivo de almacenamiento de programas legible por una máquina, por ejemplo, un medio legible por ordenador, que incorpora de forma tangible un programa de instrucciones ejecutables por la máquina para realizar diversas funcionalidades y procedimientos descritos en la presente divulgación, por ejemplo, un producto de programa informático.

El medio legible por ordenador puede ser un medio de señal legible por ordenador o un medio de almacenamiento legible por ordenador. Un dispositivo de almacenamiento legible por ordenador puede ser, por ejemplo, un sistema, aparato o dispositivo magnético, óptico, electrónico, electromagnético, infrarrojo o semiconductor, o cualquier combinación adecuada de los anteriores; sin embargo, el dispositivo de almacenamiento legible por ordenador no se limita a estos ejemplos, excepto que un dispositivo de almacenamiento legible por ordenador excluye el medio de señal legible por ordenador. Ejemplos adicionales del dispositivo de almacenamiento legible por ordenador pueden incluir: un disquete de ordenador portátil, un disco duro, un dispositivo de almacenamiento magnético, un disco compacto portátil de memoria de solo lectura (CD-ROM), una memoria de acceso aleatorio (RAM), una memoria de solo lectura (ROM), una memoria de solo lectura programable y borrable (EPROM o memoria Flash), un dispositivo de almacenamiento óptico o cualquier combinación apropiada de los anteriores; sin embargo, el dispositivo de almacenamiento legible por ordenador tampoco se limita a estos ejemplos. Cualquier medio tangible que puede contener, o almacenar un programa para su uso por, o en relación con, un sistema, aparato o dispositivo de ejecución de instrucciones podría ser un dispositivo de almacenamiento legible por ordenador.

Un medio de señal legible por ordenador puede incluir una señal de datos propagada con código de programa legible por ordenador incorporado en este, tal como, pero no limitado a, en banda base o como parte de una onda portadora. Una señal propagada puede tomar cualquiera de una pluralidad de formas, incluyendo, pero no limitado a, electromagnética, óptica, o cualquier combinación adecuada de las mismas. Un medio de señal legible por ordenador puede ser cualquier medio legible por ordenador (excluyendo el dispositivo de almacenamiento legible por ordenador) que pueda comunicar, propagar o transportar un programa para su uso por o en relación con un sistema, aparato o dispositivo. El código de programa incorporado en un medio legible por ordenador puede transmitirse mediante el uso de cualquier medio apropiado, que incluye, pero no se limita a, inalámbrico, cableado, cable de fibra óptica, RF, etcétera, o cualquier combinación adecuada de los anteriores.

Los términos "un sistema de control" y "Controlador", como pueden usarse en la presente divulgación, pueden incluir una variedad de combinaciones de hardware, software, periféricos y dispositivos de almacenamiento de ordenador fijos y/o portátiles. El controlador y/o el sistema de control pueden incluir una pluralidad de componentes individuales que se conectan en red o de otro modo se enlazan para funcionar en colaboración, o pueden incluir uno o más componentes independientes. Los componentes de hardware y software del Sistema de control y/o Controlador de la presente divulgación pueden incluir y pueden incluirse dentro de dispositivos fijos y portátiles tales como ordenadores de escritorio, ordenadores portátiles y/o servidores, y redes de servidores (nube).

La terminología que se usa en la presente memoria tiene el propósito de describir solo las realizaciones particulares y no pretende limitar el ámbito de la divulgación y no pretende ser exhaustiva.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento que comprende:

determinar un valor de resistencia para una resistencia de compensación de pérdidas (Ri), representando el valor de resistencia una pluralidad de pérdidas electromagnéticas de una máquina de inducción (310), el valor de resistencia que se determina a partir de un valor de resistencia inversa, donde el valor de resistencia inversa se basa en una compensación en base a la velocidad, una pendiente en base a la velocidad y una velocidad de deslizamiento;

actualizar al menos una ecuación de control en base a un circuito equivalente mediante el uso del valor de resistencia; y

controlar la máquina de inducción en base a la al menos una ecuación de control actualizada.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la pluralidad de pérdidas electromagnéticas incluye pérdida de núcleo, pérdida de carga parásita y pérdida de modulación por ancho de pulso (PWM).

3. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además agregar la resistencia de compensación de pérdidas (Ri) a al menos un circuito equivalente para la máquina de inducción que tiene el valor de resistencia determinado.

4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la compensación en base a la velocidad se determina al obtener una diferencia entre las pérdidas sobre las velocidades de funcionamiento cuando la máquina de inducción (310) se ordena a un flujo mínimo y cuando la máquina de inducción (310) está apagada y al convertir la diferencia entre las pérdidas sobre las velocidades de funcionamiento en una resistencia inversa sobre las velocidades de funcionamiento.

5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la pendiente en base a la velocidad se determina a partir de una pluralidad de resistencias estimadas, cada resistencia estimada se determina al minimizar una diferencia entre un par ordenado y un par real detectado mediante el uso de un sensor de par en un eje de salida de la máquina de inducción (310), la diferencia que es para una velocidad específica de la máquina de inducción (310) y para una velocidad de deslizamiento calculada, y en el que la pendiente en base a la velocidad se interpola, para otras velocidades de funcionamiento.

6. Un controlador (330A) que comprende:

un dispositivo de almacenamiento (815) que se configura para almacenar una tabla de valores de resistencia inversa, los valores de resistencia inversa que se basan en una pendiente en base a la velocidad, una compensación en base a la velocidad y una velocidad de deslizamiento; y

un procesador (800) que se configura para determinar un valor de resistencia para una resistencia de compensación de pérdidas (Ri) en base a la velocidad de deslizamiento y una velocidad de funcionamiento mediante el uso de la tabla almacenada de valores de resistencia inversa, el valor de resistencia que representa una pluralidad de pérdidas electromagnéticas de una máquina de inducción (310), actualizar al menos una ecuación de control en base a al menos un circuito equivalente mediante el uso del valor de resistencia y controlar la máquina de inducción en base a la al menos una ecuación de control actualizada.

7. El controlador de la reivindicación 6, en el que la compensación en base a la velocidad se determina al obtener pérdidas para las velocidades de funcionamiento y convertir las pérdidas en los valores de resistencia inversa.

8. El controlador de la reivindicación 6 o 7, en el que el procesador se configura además para agregar la resistencia de compensación de pérdidas a al menos un circuito equivalente para la máquina de inducción.

9. El controlador de la reivindicación 6 o 7, en el que la máquina de inducción es un motor de tracción de CA (310).

10. Un dispositivo de almacenamiento legible por ordenador (815) que tiene un programa de instrucciones, que cuando se ejecuta por un procesador (800), hace que el procesador ejecute:

determinar un valor de resistencia (Ri) para una resistencia de compensación de pérdidas, el valor de resistencia que representa una pluralidad de pérdidas electromagnéticas de una máquina de inducción (310), el valor de resistencia que se determina a partir de un valor de resistencia inversa, donde el valor de resistencia inversa se basa en una compensación en base a la velocidad, una pendiente en base a la velocidad y una velocidad de deslizamiento;

controlar la máquina de inducción (310) en base a la al menos una ecuación de control actualizada