用于控制电驱动器的方法以及电驱动器技术

本发明专利技术公开了用于控制电驱动器的方法以及电驱动器。该电驱动器包括逆变器(10)、电动机(20)和控制装置(60)，其中，控制装置(60)在电驱动器的第一工作状态下被配置成：控制电驱动器在恒定的工作点运行，确定使所确定的电驱动器的输入电力最低的逆变器(10)的输出电压的值或逆变器(10)的磁通参考的值和逆变器(10)的开关频率的值，并且存储所确定的值，并且其中，控制装置(60)在电驱动器的第二工作状态下被配置成：每当控制电驱动器在与逆变器(10)的输出电压的值或逆变器(10)的磁通参考的值和逆变器(10)的开关频率的值一起存储的工作点运行时，控制电驱动器使用所存储的值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于控制电驱动器(electric drive)的方法以及电驱动器。
技术介绍
逆变器(inverter)是使得能够生成具有可变频率的电压的电气设备。逆变器的一个例子是借助于IGB晶体管(IGBT，绝缘栅双极型晶体管)或其它电力半导体实施的转换器桥。逆变器可以与电动机相结合使用，以便以可变频率驱动它们。例如，逆变器也可以是用于驱动电动机或另一负载的频率转换器的一部分。频率转换器通常由两个转换器即整流器和逆变器构成，在整流器与逆变器之间存在直流电压或直流电流中间电路。整流器和逆变器也可以彼此物理上分开地定位，并且一个整流器可以经由公共的中间电路向多个逆变器馈电，或者可替选地，多个整流器可以向一个逆变器馈电。整流器的例子是二极管桥或晶闸管桥。图1示出了包括频率转换器40和电动机20比如异步电动机或同步电动机的电驱动器的例子。示例性频率转换器40由两个转换器即整流器30和逆变器10构成，在整流器30与逆变器10之间提供了直流电压中间电路50。整流器30从交流(AC)源获得其供电，交流(AC)源是例如50Hz或60Hz交流网络。如图1的例子中所示，例如，从逆变器10的输出向电动机20的供电可以是三相交流连接。电驱动器的效率取决于多个变量，比如，逆变器的输出电压或电动机的磁通和逆变器的开关频率。此外，电驱动器运行于的工作点也对这些变量的最佳值有影响。结果，电驱动器的逆变器的工作参数应当适应于电驱动器的电动机的特性，使得电驱动器能够尽可能高效地工作。这可通过使用已知的电动机参数进行数值计算来完成。与上述解决方案相关的问题在于，电动机参数可能并非总是被足够精确地知道以便确定用于电驱动器的最佳工作参数。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种方法和一种用于实施该方法的设备以便解决或至少减轻上述问题。本专利技术的目的通过根据本专利技术的实施例的方法和电驱动器来实现。还提供了根据本专利技术的优选实施例的方法和电驱动器。本专利技术基于如下思想：在恒定的工作点运行电驱动器，并且确定使所确定的电驱动器的输入电力最低的逆变器的输出电压的值或逆变器的磁通参考的值和逆变器的开关频率的值。本专利技术还基于如下思想：每当在同一工作点再次运行电驱动器时，使用所确定的逆变器的输出电压或磁通参考和逆变器的开关频率的值。本专利技术的解决方案提供了如下优点：甚至不知道电动机参数也能以简单的方式获得用于电驱动器的逆变器的最佳工作参数。附图说明现在将结合优选实施例并且参考附图来更详细地说明本专利技术，其中，图1示出了根据实施例的电驱动器的图；以及图2示出了根据实施例的电驱动器的图。具体实施方式本专利技术的应用不限于任何特定系统，而是可以应用于各种电系统。另外，本专利技术的使用不限于利用了特定基本频率的任何系统或者任何特定电压电平。图2示出了根据实施例的电驱动器的例子。应当注意，该图仅呈现了理解本专利技术所必需的元件。示例性电驱动器包括频率转换器40和诸如异步电动机或同步电动机的电动机20。例如，电驱动器也可由逆变器和电动机构成。示例性频率转换器40由两个转换器即整流器30和逆变器10构成，在整流器30与逆变器10之间提供了直流电压中间电路50。整流器30从交流(AC)源获得其供电，该交流源是例如50Hz或60Hz交流网络。如图2的例子中所示，例如，从逆变器10的输出向电动机20的供电可以是三相交流连接。示例性频率转换器40还包括控制频率转换器的工作的控制装置60。例如，控制装置60可以控制逆变器10的工作。例如，控制装置60可以根据所使用的调制方案执行对逆变器10的正常调制控制。控制装置60可以执行对关于各种电动机量的输入信号的测量或接收所述输入信号，以便执行对频率转换器40的控制。这样的量可以包括例如电动机电流和电动机轴速度。为清楚起见，在该图中没有示出用于这样的量的可能的测量装置。例如，逆变器10可以在标量控制模式下、在矢量控制模式下或者在直接扭矩控制模式下工作。根据实施例，在电驱动器的第一工作状态期间执行下面的(a)至e)：a)在恒定的工作点运行电驱动器。这可以由控制装置60执行。根据实施例，在恒定的工作点，电动机20的负载扭矩、电动机20的轴速度和电动机20的温度是恒定的。b)确定电驱动器的输入电力。控制装置60可以测量电驱动器的输入电力，或者可以使用单独的测量装置70。如图2中所示，可选的测量装置70测量电驱动器的输入电压UIN和输入电流IIN并且计算电驱动器的输入电力PIN。然后，可以将计算出的电驱动器的输入电力PIN从测量装置70提供给控制装置60。例如，电驱动器的输入电力的确定可以是基本上持续的或者可以仅当需要知道电驱动器的输入电力时发生。例如，可能的单独的测量装置70可以仅当要执行输入电力测量时连接到电驱动器，或者可能的单独的测量装置70可以持续地连接到电驱动器。c)改变逆变器10的输出电压的值或逆变器10的磁通参考的值，并且确定使所确定的电驱动器的输入电力最低的逆变器的输出电压的值或逆变器的磁通参考的值。例如，逆变器的输出电压的值或逆变器的磁通参考的值是否被改变和确定可以取决于逆变器在哪种控制模式下工作。这可以由控制装置60执行，并且可以被执行成使得逆变器的输出电压的值或逆变器的磁通参考的值被设置成两个或更多个不同的值，然后选择使所确定的电驱动器的输入电力最低的所设置的逆变器的输出电压的值或所设置的逆变器的磁通参考的值作为所确定的值。测试越多不同的逆变器的输出电压的值或逆变器的磁通参考的值，就能够越精确地确定使所确定的电驱动器的输入电力最低的逆变器的输出电压的值或逆变器的磁通参考的值。可替选地，可以逐渐地改变逆变器的输出电压的值或逆变器的磁通参考的值，并且基于所确定的电驱动器的输入电力的导数来确定使所确定的电驱动器的输入电力最低的逆变器的输出电压的值或逆变器的磁通参考的值。换言之，当所确定的电驱动器的输入电力的导数达到零或过零时，指示达到最小输入电力点，由此，可以选择对应的逆变器的输出电压的值或逆变器的磁通参考的值作为所确定的值。d)改变逆变器10的开关频率的值，并且确定使所确定的电驱动器的输入电力最低的逆变器的开关频率的值。这可以由控制装置60执行，并且可以被执行成使得逆变器的开关频率的值被设置成两个或更多个不同的值，然后选择使所确定的电驱动器的输入电力最低的所设置的逆变器的开关频率的值作为所确定的值。测试越多不同的逆变器的开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制包括逆变器(10)和由所述逆变器(10)供电的电动机(20)的电驱动器的方法，其特征在于，所述方法在所述电驱动器的第一工作状态期间包括：a)在恒定的工作点运行所述电驱动器；b)确定所述电驱动器的输入电力；c)通过改变所述逆变器(10)的输出电压的值或所述逆变器(10)的磁通参考的值来确定使所确定的所述电驱动器的输入电力最低的所述逆变器(10)的输出电压的值或所述逆变器(10)的磁通参考的值；d)通过改变所述逆变器(10)的开关频率的值来确定使所确定的所述电驱动器的输入电力最低的所述逆变器(10)的开关频率的值；e)将所述工作点与所确定的所述逆变器(10)的输出电压的值或所确定的所述逆变器(10)的磁通参考的值和所确定的所述逆变器(10)的开关频率的值一起存储，并且其中，所述方法在所述电驱动器的第二工作状态期间包括：每当在与所述逆变器(10)的输出电压的值或所述逆变器(10)的磁通参考的值和所述逆变器(10)的开关频率的值一起存储的所述工作点运行所述电驱动器时，使用所存储的所述逆变器(10)的输出电压的值或所存储的所述逆变器(10)的磁通参考的值和所存储的所述逆变器(10)的开关频率的值。...

【技术特征摘要】
2013.06.27 FI 201357051.一种用于控制包括逆变器(10)和由所述逆变器(10)供电的电
动机(20)的电驱动器的方法，其特征在于，所述方法在所述电驱动器的
第一工作状态期间包括：
a)在恒定的工作点运行所述电驱动器；
b)确定所述电驱动器的输入电力；
c)通过改变所述逆变器(10)的输出电压的值或所述逆变器(10)
的磁通参考的值来确定使所确定的所述电驱动器的输入电力最低的所述
逆变器(10)的输出电压的值或所述逆变器(10)的磁通参考的值；
d)通过改变所述逆变器(10)的开关频率的值来确定使所确定的所
述电驱动器的输入电力最低的所述逆变器(10)的开关频率的值；
e)将所述工作点与所确定的所述逆变器(10)的输出电压的值或所
确定的所述逆变器(10)的磁通参考的值和所确定的所述逆变器(10)的
开关频率的值一起存储，并且其中，所述方法在所述电驱动器的第二工作
状态期间包括：
每当在与所述逆变器(10)的输出电压的值或所述逆变器(10)的磁
通参考的值和所述逆变器(10)的开关频率的值一起存储的所述工作点运
行所述电驱动器时，使用所存储的所述逆变器(10)的输出电压的值或所
存储的所述逆变器(10)的磁通参考的值和所存储的所述逆变器(10)的
开关频率的值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，针对两个或更多个不
同的工作点重复步骤a)至e)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在恒定的工作点，所
述电动机(20)的负载扭矩、所述电动机(20)的轴速度和所述电动机(20)
的温度是恒定的。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，步骤c)包括：
将所述逆变器(10)的输出电压的值或所述逆变器(10)的磁通参考的值
设置成至少两个不同的值，并且选择使所确定的所述电驱动器的输入电力
最低的所设置的所述逆变器(10)的输出电压的值或所设置的所述逆变器
(10)的磁通参考的值作为所确定的值；并且
步骤d)包括：将所述逆变器(10)的开关频率的值设置成至少两个

\t不同的值，并且选择使所确定的所述电驱动器的输入电力最低的所设置的
所述逆变器(10)的开关频率的值作为所确定的值。
5.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，步骤c)包括：
逐渐地改变所述逆变器(10)的输出电压的值或所述逆变器(10)的磁通
参考的值，并且基于所确定的所述电驱动器的输入电力的导数来确定使所
确定的所述电驱动器的输入电力最低的所述逆变器(10)的输出电压的值
或所述逆变器(10)的磁通参考的值；并且
步骤d)包括：逐渐地改变所述逆变器(10)的开关频率的值，并且
基于所确定的所述电驱动器的输入电力的导数来确定使所确定的所述电
驱动器的输入电力最低的所述逆变器(10)的开关频率的值。
6.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述逆变器(10)
在标量控制模式下、在矢量控制模式下或者在直接扭矩控制模式下工作。
7.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述电动机(20)
是异步电动机或同步电动机。
8.一种电驱动器，包括：
逆变器(10)；
由所述逆变器(10)供电的电动机(20)；以及
用于控制所述电驱动器的控制装置(60)，其特征在于，所述控制装
置(60)在所述电驱动器的第一工作状态下被配置成：
控制所述电驱动器在恒定的工作点运行；
通过改变所述逆变器(10)的输出电压的值或所述逆变器(10)的磁
通参考的值来确定使所确定的所述电驱动器的输入电力最低的所述逆变
器(10)...

【专利技术属性】
技术研发人员：米科·韦尔塔宁，马尔库·吕于宁，尤哈·苏万托，尤哈·绍科，
申请(专利权)人：ABB公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI