ES2403239T3

Electric motor driver and drive control system thereof

Abstract

An electric motor actuator for driving a three-phase electric motor (3) controlling a drive based on each phase current flowing through each phase winding of the three-phase electric motor, comprising: an inverter (2) to convert a voltage DC to a three-phase AC voltage to drive the three-phase electric motor; a current sensing means (11) for detecting a current that appears on an inverter busbar to determine each phase current flowing through each phase winding of the three-phase electric motor; an induced voltage estimation means (17) for estimating an induced voltage (s) of said electric motor from the output of the voltage value of said inverter (2) and the phase current value determined by said detection means current (11); means for detecting position / speed of rotation (18) to estimate a position of rotation (θm) and a speed of rotation (ωm) of a rotor of said electric motor as a function of a deviation (ε) between a reference value of induced voltage (esm) and the estimated induced voltage value (s); PI position calculation means (20) to calculate a first correction value (ARC) of a rotation position by means of a proportional and integral calculation (PI) based on the estimated rotation position (θm) of the rotor in order to make the deviation (ε) 0; speed calculation means PI (21) for calculating a second correction value (CRS) of a rotation speed by means of a proportional and integral calculation (PI) based on the estimated rotation speed (ωm) of the rotor with application of a target speed (ω *); a means for generating PWM signals (9) to generate a PWM signal to control said inverter as a function of the first and second correction value obtained by said position PI calculation means (20) and said PI calculation means of speed (21) and a work cycle correction means (19) for checking waveform patterns of the PWM signals generated by said PWM signal generating means and correcting a duty cycle of each of the signals PWM, characterized in that said work cycle correction means is configured to correct the work cycle and to vary the waveform of each of the PWM signals during the detection of the current of the inverter busbar by said current sensing medium, when the repetition of the waveform patterns of the PWM signals generated by said means of generating PWM signals (9) is varied in such a way that the currents of the respective three phases cannot be obtained, in order to avoid the possibility of not detecting each phase current that flows through each of the three phase windings.

ES2403239T3, drawing sheet 1
Sheet 1 of 8

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  1. 1
    ES 2 403 239 T3 REIVINDICACIONES 1. Un accionador de motor eléctrico para accionar un motor eléctrico trifásico (3) controlando un accionamiento en función de cada corriente de fase que fluye a través de cada devanado de fase del motor eléctrico trifásico, que comprende:un inversor (2) para convertir una tensión de CC a una tensión de CA trifásica para accionar el motor eléctrico trifásico;un medio de detección de corriente (11) para detectar una corriente que aparece en una barra colectora de inversor para determinar cada corriente de fase que fluye a través de cada devanado de fase del motor eléctrico trifásico;un medio de estimación de tensión inducida (17) para estimar una tensión inducida (es) de dicho motor eléctrico a partir de la salida del valor de tensión de dicho inversor (2) y del valor de corriente de fase determinado por dicho medio de detección de corriente (11);un medio de detección de posición/velocidad de rotación (18) para estimar una posición de rotación (0m) y una velocidad de rotación (mm) de un rotor de dicho motor eléctrico en función de una desviación (ε) entre un valor de referencia de tensión inducida (esm) y el valor de tensión inducida estimado (es);medios de cálculo PI de posición (20) para calcular un primer valor de corrección (CRA) de una posición de rotación mediante un cálculo proporcional e integral (PI) en función de la posición de rotación estimada (0m) del rotor a fin de hacer la desviación (ε) 0;medios de cálculo PI de velocidad (21) para calcular un segundo valor de corrección (CRS) de una velocidad de rotación mediante un cálculo proporcional e integral (PI) en función de la velocidad de rotación estimada (mm) del rotor con aplicación de una velocidad objetivo (ω*);un medio de generación de señales de PWM (9) para generar una señal de PWM para controlar dicho inversor en función del primer y del segundo valor de corrección obtenidos por dichos medios de cálculo PI de posición (20) y dichos medios de cálculo PI de velocidad (21) y un medio de corrección de ciclo de trabajo (19) para comprobar patrones de forma de onda de las señales de PWM generadas por dichos medios de generación de señales de PWM y corregir un ciclo de trabajo de cada una de las señales de PWM, caracterizado porque dicho medio de corrección de ciclo de trabajo está configurado para corregir el ciclo de trabajo y para variar la forma de onda de cada una de las señales del pWm durante la detección de la corriente de la barra colectora de inversor por dicho medio de detección de corriente, cuando la repetición de los patrones de forma de onda de las señales de PWM generadas por dicho medio de generación de señales de PWM (9) se varía de tal forma que no se pueden obtener las corrientes de las tres fases respectivas, a fin de evitar la posibilidad de no detectar cada corriente de fase que fluye a través de cada uno de los tres devanados de fase.
  2. 2
    El accionador de motor eléctrico según la reivindicación 1, en el que una ganancia proporcional de velocidad (KP) de dichos medios de cálculo PI de velocidad (21) se puede variar en varias etapas según una velocidad en una zona de baja velocidad de dicho motor eléctrico.
  3. 3
    El accionador de motor eléctrico según la reivindicación 1, en el que dichos medios de cálculo PI de velocidad (21) incluyen una memoria 21a para almacenar de manera que se pueda leer y grabar la ganancia proporcional de velocidad (KP) para control PI de velocidad.
  4. 4
    Un sistema de control de accionamiento que incluye:el accionador de motor eléctrico según la reivindicación 1, una fuente de tensión de CC (1), para generar una tensión de CC, y un motor eléctrico trifásico (3).