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ES2425481T3

Motor control apparatus

Abstract

An engine control apparatus comprising: an inverter circuit (2) that receives a fluctuating voltage, converts said voltage to a desired voltage and sends said desired voltage to a brushless motor (3), said motor control apparatus being configured to apply the voltage to said brushless motor in a maintained phase state, and a control section (4) that receives an input voltage (Vpn) to said inverter circuit, a motor current (lu, lv, lw) flowing to said brushless motor and a motor current order value (ld *, lq *) indicating the value of a current required to flow to said inverter circuit, and generates a voltage order value of application to the motor (Vd, Vq) for said inverter circuit, in which, said control section (4) includes: - a conversion section dq (6) that generates a current detection value of the motor of axis d and of axis q (ld, lq) from said motor current (lu, lv, lw), - an integration controller of proportion (PI) (7, 8) of axis d and axis q receiving an error between said motor current detection value (ld, lq) and said motor current order value (ld *, lq *), and generates a value of 20 order of application voltage to the motor of axis d and axis q (Vd, Vq) based on said error, and - a PWM generation section (9) that receives said order voltage value applied to the motor (Vd, Vq) and said input voltage (Vpn), and sends a PWM signal corresponding to said voltage order value of application to the motor (Vd, Vq) to said inverter circuit (2), and wherein said motor control apparatus is configured to apply the voltage to said brushless motor in a maintained phase state, and characterized in that said section of PWM generation (9) comprises: - a reverse dq conversion section (10) that generates three-phase sinusoidal voltage order values ​​(Vu, Vv, Vw) based on said motor application voltage value (Vd, Vq), - a modulation section line to line (11) that detects a minimum value from said three-phase sinusoidal voltage order values ​​(Vu, Vv and Vw) and sends the results obtained by subtracting said minimum value from said three-phase sinusoidal voltage order values, and - a correction section Vpn (12) that generates a PWM signal from the outputs (Vu ', Vv', Vw ') of said line-to-line modulation section (11) and said input voltage (Vpn), and which detects the maximum value of said outputs (Vu ', Vv', Vw ') of said line-to-line modulation section (11), compares between said maximum value (Vmax) and said input voltage (Vpn) to said circuit inverter, and as a result of the comparison, when said input voltage is greater than said maximum value, generates a PWM signal using a rate of each output of said line-to-line modulation section (11) and said input voltage (Vpn), or when said input voltage is less than or equal to said maximum value, generates a PWM signal using a rate of each output of said line-to-line modulation section (11) and said maximum value (Vmax).

ES2425481T3, drawing sheet 1
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19 claims: 1 independent, 18 dependent

  1. 1
    ES 2 425 481 T3 REIVINDICACIONES 1. Un aparato de control de motor que comprende:un circuito inversor (2) que recibe un voltaje fluctuante, convierte dicho voltaje en un voltaje deseado y envía dicho voltaje deseado a un motor sin escobillas (3), estando dicho aparato de control de motor configurado para aplicar el voltaje a dicho motor sin escobillas en un estado de fase mantenida, y una sección de control (4) que recibe un voltaje de entrada (Vpn) a dicho circuito inversor, una corriente del motor (lu, lv, lw) que fluye a dicho motor sin escobillas y un valor de orden de corriente del motor (ld*, lq*) que indica el valor de una corriente requerido para fluir a dicho circuito inversor, y genera un valor de orden de voltaje de aplicación al motor (Vd, Vq) para dicho circuito inversor, en el que, dicha sección de control (4) incluye: - una sección de conversión dq (6) que genera un valor de detección de corriente del motor de eje d y de eje q (ld, lq) a partir de dicha corriente del motor (lu, lv, lw), - un controlador de integración de proporción (PI) (7, 8) de eje d y eje q que recibe un error entre dicho valor de detección de corriente del motor (ld, lq) y dicho valor de orden de corriente del motor (ld*, lq*), y genera un valor de orden de voltaje de aplicación al motor de eje d y eje q (Vd, Vq) en base a dicho error, y - una sección de generación PWM (9) que recibe dicho valor de orden de voltaje de aplicación al motor (Vd, Vq) y dicho voltaje de entrada (Vpn), y envía una señal PWM correspondiente a dicho valor de orden de voltaje de aplicación al motor (Vd, Vq) a dicho circuito inversor (2), y en el que dicho aparato de control de motor está configurado para aplicar el voltaje a dicho motor sin escobillas en un estado de fase mantenida, y caracterizado porque dicha sección de generación PWM (9) comprende: - una sección de conversión dq inversa (10) que genera valores de orden de voltaje sinusoidal trifásico (Vu, Vv, Vw) en base a dicho valor de orden de voltaje de aplicación al motor (Vd, Vq), - una sección de modulación línea a línea (11) que detecta un valor mínimo a partir de dichos valores de orden de voltaje sinusoidal trifásico (Vu, Vv y Vw) y envía los resultados obtenidos restando dicho valor mínimo de dichos valores de orden de voltaje sinusoidal trifásico, y - una sección de corrección Vpn (12) que genera una señal PWM a partir de las salidas (Vu',Vv',Vw') de dicha sección de modulación línea a línea (11) y dicho voltaje de entrada (Vpn), y que detecta el valor máximo de dichas salidas (Vu',Vv',Vw') de dicha sección de modulación línea a línea (11), compara entre dicho valor máximo (Vmax) y dicho voltaje de entrada (Vpn) a dicho circuito inversor, y como resultado de la comparación, cuando dicho voltaje de entrada es mayor que dicho valor máximo, genera una señal PWM usando una tasa de cada salida de dicha sección de modulación línea a línea (11) y dicho voltaje de entrada (Vpn), o cuando dicho voltaje de entrada es menor que o igual a dicho valor máximo, genera una señal PWM usando una tasa de cada salida de dicha sección de modulación línea a línea(11) y dicho valor máximo (Vmax).
  2. 2
    El aparato de control de motor según la reivindicación 1, en el que dicha sección de control estima la fase de rotación de dicho motor sin escobillas en base a dicho valor de detección de corriente del motor (ld, lq) y dicho valor de orden de voltaje de aplicación al motor (Vd, Vq).
  3. 3
    El aparato de control de motor según la reivindicación 1, en el que dicho controlador de integración de proporción (7, 8) genera dicho valor de orden de voltaje de aplicación al motor (Vd, Vq) realizando una operación de integración de proporción usando el error entre dicho valor de orden de corriente del motor (ld*, lq*) y dicho valor de detección de corriente del motor (ld, lq), y envía dicho valor de orden de voltaje de aplicación al motor (Vd, Vq) a dicha sección de generación PWM (9b), y dicha sección de generación PWM (9b) está configurada de modo que dicho controlador de integración de proporción detiene el funcionamiento integral cuando el voltaje de entrada a aplicar a dicho circuito inversor es menor que o igual a dicho valor máximo.
  4. 4
    El aparato de control de motor según la reivindicación 1, en el que 34 ES 2 425 481 T3 la sección de conversión dq (6) calcula un valor de detección de corriente de eje d y un valor de detección de corriente de eje q usando la corriente del motor (lu, lv, lw) que fluye hasta dicho motor sin escobillas y la fase de rotación () de un rotor de dicho motor sin escobillas, y en el que el controlador de integración de proporción de eje d (7) recibe el error entre un valor de orden de corriente de eje d (ld*) y dicho valor de detección de corriente de eje d (ld) y envía el valor estándar de una orden de tensión de aplicación a un motor de eje d, y en el que el controlador de integración de proporción de eje q (8) que recibe el error entre un valor de orden de corriente de eje q (lq*) y dicho valor de detección de corriente de eje q (lq) y envía el valor estándar de una orden de tensión de aplicación a un motor de eje q, y en el que la sección de control (4) comprende además:- un multiplicador de eje d (18) que envía el resultado de la multiplicación de dicho valor de detección de corriente de eje q (lq), dichos componentes de eje q (Lq) de una inductancia de dicho motor sin escobillas, y la velocidad de rotación (ω) de dicho motor sin escobillas, - un primer multiplicador de eje q (19) que envía el resultado de la multiplicación de dicho valor de detección de corriente de eje d (ld), componentes de eje d (Ld) de una inductancia de dicho motor sin escobillas, y la velocidad de rotación (ω) de dicho motor sin escobillas, - un segundo multiplicador de eje q (20) que envía el resultado de la multiplicación de la constante de voltaje inducido (Ke) de dicho motor sin escobillas y dicha velocidad de rotación (ω), - un sumador de eje d que añade la salida de dicho multiplicador de eje d (18) a dicho valor estándar de dicha orden de tensión de aplicación a un motor de eje d y envía un valor de orden de voltaje de aplicación al motor de eje d (Vd), - un sumador de eje q que añade las salidas de dicho primer multiplicador de eje q (19) y dicho segundo multiplicador de eje q (20) a dicho valor estándar de la orden de tensión de aplicación a un motor de eje q y envía un valor de orden de voltaje de aplicación al motor de eje q (Vq), - una sección de generación PWM (9) que recibe dicho valor de orden de voltaje de aplicación al motor de eje d (Vd) y dicho valor de orden de voltaje de aplicación al motor de eje q (Vq) y envía una señal de accionamiento de dicho circuito inversor.
  5. 5
    El aparato de control de motor según la reivindicación 1, en el que dicha sección de control detecta el voltaje de entrada a aplicar a dicho circuito inversor, estima un voltaje a introducir en dicho circuito inversor en el siguiente ciclo de control en base al valor de detección y controla dicho circuito inversor.
  6. 6
    El aparato de control de motor según la reivindicación 1, que incorpora un condensador en el lado de entrada de dicho circuito inversor, en el que se establece que C 2 x 10' 6 7 8 x P suponiendo que la capacitancia de dicho condensador es C [F] y que la salida máxima de dicho motor es P [W].
  7. 7
    El aparato de control de motor según la reivindicación 1, que incorpora un inductor en el lado de entrada de dicho circuito inversor, en el que se establece que L 9 x 10' 9 / C suponiendo que la inductancia de dicho inductor es L [H] y que la capacitancia de dicho condensador es C [F].
  8. 8
    El aparato de control de motor según la reivindicación 1, que comprende además:un circuito elevador que tiene un inductor, diodos, dispositivos de conmutación y un condensador, y una sección de control del circuito elevador para controlar dicho circuito elevador, en el que ES 2 425 481 T3 dicha sección de control del circuito elevador determina el valor de orden para dicho dispositivo de conmutación en base a una señal procedente de dicha sección de control.
  9. 9
    El aparato de control de motor según la reivindicación 8, en el que dicha sección de control del circuito elevador, que está configurada para recibir la fase de voltaje detectada y corriente CA de una fuente de alimentación CA, comprende:- una sección de orden de corriente CA que envía un valor de orden de corriente CA en base a dicha fase detectada y una señal de control procedente de dicha sección de control, y - una sección de generación de orden PWM que genera valores de orden PWM para accionar dichos dispositivos de conmutación en base a dicho valor de orden de corriente CA y dicha corriente CA detectada de dicha fuente de alimentación CA y envía dichos valores de orden PWM.
  10. 10
    El aparato de control de motor según la reivindicación 1, que comprende además:- un circuito elevador que tiene un inductor en el que se introduce un voltaje fluctuante, - a partir de diodos que forman un circuito rectificador, dispositivos de conmutación conectados a dicho circuito rectificador y que realizan una operación de encendido/apagado, y un condensador que envía un voltaje elevado, y - una sección de control del circuito elevador para controlar dicho circuito elevador.
  11. 11
    El aparato de control de motor según la reivindicación 7, en el que un inductor está conectado al lado de entrada del circuito inversor, y se establece L P x 10' 6 suponiendo que la inductancia de dicho inductor es L [H] y que la potencia de salida máxima de dicho es P [W].
  12. 12
    Un compresor que incorpora dicho aparato de control de motor según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.
  13. 13
    Un climatizador que incorpora dicho aparato de control de motor según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.
  14. 14
    Un frigorífico que incorpora dicho aparato de control de motor según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.
  15. 15
    Una lavadora eléctrica que incorpora dicho aparato de control de motor según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.
  16. 16
    Una secadora eléctrica que incorpora dicho aparato de control de motor según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.
  17. 17
    Un soplador que incorpora dicho aparato de control de motor según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.
  18. 18
    Una aspiradora eléctrica que incorpora dicho aparato de control de motor según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.
  19. 19
    Un calentador de agua de bomba de calor que incorpora dicho aparato de control de motor según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.
Independent claims19