BR112013022026B1

BR112013022026B1 - sistema para processamento de um sinal de corrente sensoreado proveniente de um motor

Info

Publication number: BR112013022026B1
Application number: BR112013022026-0A
Authority: BR
Inventors: Long Wu; Robert Shaw; Chris J. Tremel; Kent D. Wanner
Original assignee: Deere & Company
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2012-01-27
Publication date: 2021-06-08
Also published as: CN103402855B; US8531141B2; BR112013022026A2; EP2681099B1; US20120217915A1; EP3345807A1; EP2681099A4; WO2012118578A2; AU2012223675A1; WO2012118578A3; CN103402855A; JP2014507108A; EP3345807B1; EP2681099A2

Abstract

MÉTODOS DE CALIBRAÇÃO DE UM INSTANTE DE SENSOREAMENTO DE CORRENTE, E DE TRANSDUTORES DE CORRENTE INVERSORES, E PARA CALCULAR UM ATRASO DE TEMPO ASSOCIADO COM A RECEPÇÃO E O PROCESSAMENTO DE UM SINAL DE CORRENTE, E, SISTEMA PARA PROCESSAMENTO DE UM SINAL DE CORRENTE SENSOREADO É divulgado um método que calibra um instante de sensoreamento de corrente para travar um valor de corrente a partir de um conjunto de sinais de corrente (402 na figura 4). Um comando de corrente que inclui uma magnitude em um ângulo Gama é provido para controlar um motor quando o motor estiver operando em um modo motorizado em uma velocidade do eixo (404). Um comando de corrente correspondente que inclui uma mesma magnitude. em um mesmo ângulo Gama é provido para controlar o motor quando o motor estiver operando em um modo de frenagem em uma mesma velocidade do eixo (408). Uma primeira magnitude de corrente rms de ponderação real das correntes trifásicas do motor é monitorada quando o motor for controlado pelo comando de corrente e estiver operando no modo motorizado (406). Uma segunda magnitude de corrente rms de ponderação real das correntes trifásicas do motor é monitorada quando o motor for controlado pelo comando de corrente correspondente (...).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente descrição diz respeito, no geral, a um sistema e aum método, no geral, referido como um sistema para calibrar um sistema de controle elétrico.

FUNDAMENTOS

[002] Motores, tal como uma máquina em corrente alternada, comoum motor com ímã permanente interior (IPM), uma máquina IPM síncrona (IPMSM), máquinas de indução convencionais, máquinas PM montadas na superfície (SMPM), outras máquinas em corrente alternada, ou várias outras máquinas, podem ser controlados e/ou energizados de várias maneiras. Por exemplo, motores podem ser energizados usando uma bateria, eletricidade, combustíveis fósseis, motores, voltagens de suprimento ou outras fontes. Motores podem ser controlados manualmente e/ou com a assistência de processadores de computador.

SUMÁRIO

[003] Um método calibra um instante de percepção de corrente paraserializar um valor de corrente proveniente de um conjunto de sinais de corrente. Um comando de corrente que inclui uma magnitude em um ângulo Gama é provido para controlar um motor quando o motor estiver operando em um modo motorizado em uma velocidade do eixo. Um comando de corrente correspondente que inclui uma mesma magnitude em um mesmo ângulo Gama é provido para controlar o motor quando o motor estiver operando em um modo de frenagem em uma mesma velocidade do eixo. Uma primeira magnitude de corrente rms de ponderação real das correntes trifásicas do motor é monitorada quando o motor for controlado pelo comando de corrente e estiver operando no modo motorizado. Uma segunda magnitude de corrente rms de ponderação real das correntes trifásicas do motor é monitorada quando o motor for controlado pelo comando de corrente correspondente e estiver operando no modo de frenagem. Um instante de percepção de corrente é ajustado até que uma primeira magnitude de corrente rms de ponderação real observada no modo motorizado iguale uma segunda magnitude de corrente rms de ponderação real observada no modo de frenagem.

[004] Outros sistemas, métodos, recursos e vantagens serão ouficarão aparentes aos versados na técnica mediante exame das seguintes figuras e descrição detalhada. Pretende-se que todos tais sistemas, métodos, recursos e vantagens adicionais sejam incluídos nesta descrição, estejam no escopo das modalidades e sejam protegidos pelas seguintes reivindicações e sejam definidos pelas seguintes reivindicações. Aspectos e vantagens adicionais são discutidos a seguir em conjunto com a descrição.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[005] O sistema e/ou o método podem ser mais bem entendidos emrelação aos seguintes desenhos e descrição. Descrições não limitantes e não exaustivas são descritas em relação aos seguintes desenhos. Os componentes nas figuras não estão necessariamente em escala, em vez disto, ênfase sendo dada na ilustração de princípios. Nas figuras, números de referência iguais podem dizer respeito a partes iguais por todas as diferentes figuras a menos que de outra forma especificada.

[006] A FIG. 1 é um diagrama de blocos de um sistema de controlepara controlar um motor.

[007] A FIG. 2 é um diagrama de blocos de um sistema deprocessamento eletrônico de dados usado com um sistema de controle para controlar um motor.

[008] A FIG. 3 é um diagrama de sinal em um modo motorizado eem um modo de frenagem para um motor.

[009] A FIG. 4 é um fluxograma de um método de calibração de uminstante de percepção de corrente.

[0010] A FIG. 5 é um fluxograma de um método de calibração de um instante de percepção de corrente.

[0011] A FIG. 6 é um fluxograma de um método de geração de uma tabela de busca com coeficientes de escalonamento.

[0012] A FIG. 7 é um diagrama de circuito de uma parte de um sistema de controle para controlar um motor.

[0013] A FIG. 8 é um diagrama de blocos de uma parte de um sistema de controle para controlar um motor.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0014] Em muitos sistemas motorizados, preciso controle da operação de motores pode ser desejado e, em algumas situações, exigido. Controle e operação com precisão de motores podem exigir um entendimento das propriedades do motor, bem como significativas capacidades de processamento.

[0015] A FIG. 1 ilustra um sistema de controle que pode ser usado para controlar um ou mais motores, tal como um motor 117. O sistema de controle pode incluir um ou mais de um sistema de processamento eletrônico de dados 120, um circuito de comutação do inversor 188, um sensor 115 e/ou um barramento de dados do veículo 118. Mais ou menos componentes ou recursos podem ser incluídos. O sistema de controle pode dizer respeito a uma combinação do sistema de processamento eletrônico de dados 120, do circuito de comutação do inversor 188 e do sensor 115. Em alguns sistemas, o sistema de controle pode incluir o barramento de dados do veículo 118. Em outros sistemas, o sistema de controle pode se referir apenas ao sistema de processamento eletrônico de dados 120 e/ou ao circuito de comutação do inversor 188. O motor 117 e/ou o eixo mecânico 126 mostrados na FIG. 1 podem ou podem não ser considerados uma parte do sistema de controle. Em algumas modalidades, o sistema de controle da FIG. 1, ao lado do motor 117, pode ser referido como um inversor ou um controlador do motor.

[0016] O sistema de controle pode ser implementado e/ou usado para controlar um ou mais motores, tal como, por exemplo, um motor 117. O motor 117 pode dizer respeito a várias máquinas ou vários motores, tal como uma máquina em corrente alternada, como um motor com ímã permanente interior (IPM), uma máquina IPM síncrona (IPMSM), máquinas de indução convencionais, máquinas PM montadas na superfície (SMPM), outras máquinas em corrente alternada ou várias outras máquinas. Em algumas modalidades, uma IPMSM pode ter vantagens favoráveis, se comparada com máquinas de indução ou máquinas PM montadas na superfície (SMPM) convencionais, tais como alta eficiência, alta densidade energética, ampla região operacional com energia constante e menos manutenção, por exemplo. Por simplicidade, a máquina controlada pode ser referida como motor 117, mas deve-se perceber que a divulgação não é limitada a um motor.

[0017] O motor 117 pode funcionar e/ou operar de várias maneiras. Por exemplo, o motor 117 pode ser energizado e/ou controlado por um suprimento de energia. O suprimento de energia pode ser, por exemplo, uma fonte de voltagem (ou voltagem da fonte) ou um suprimento de voltagem (ou voltagem de suprimento), tais como uma bateria, eletricidade, voltagem do barramento (tal como voltagem do barramento em corrente contínua) e/ou outra energia, voltagem ou suprimento de corrente.

[0018] O motor 117 pode exigir, receber, ser energizado por e/ou operar com base em um sinal de controle. O sinal de controle pode ser, por exemplo, um comando de corrente e/ou de voltagem, tal como um comando de corrente e/ou voltagem trifásicas. O sinal de controle pode energizar fisicamente o motor 117 e/ou pode instruir a máquina sobre como operar. O sinal de controle pode conter e/ou distribuir energia do suprimento de energia ao motor.

[0019] O sinal de controle pode ser, por exemplo, enviado ao motor 117 pelo circuito de comutação do inversor 188, um módulo de geração 112, tal como um gerador de modulação por largura de pulso, ou outros recursos ou componentes. Outras maneiras de operar e/ou energizar o motor 117 podem ser possíveis.

[0020] O motor 117 pode ser operável e/ou funcionar em vários modos. Por exemplo, o motor 117 pode ser operável e/ou funcionar em um modo motorizado. Um modo motorizado pode dizer respeito a um modo em que o motor 117 aciona um eixo mecânico anexado, tal como o eixo mecânico 126, ou outro dispositivo em uma direção, com uma velocidade, em uma aceleração e/ou com uma potência. Por exemplo, um modo motorizado pode dizer respeito a um modo em que o motor 117, anexado em uma máquina maior, tal como um veículo, aciona, energiza, propulsiona e/ou acelera a máquina maior em uma primeira direção. O modo motorizado pode dizer respeito a um modo em que o motor 117 está consumindo e/ou recebendo energia a partir de um suprimento de energia.

[0021] O modo motorizado pode ser iniciado por um comando, tal como um comando proveniente de um usuário. Por exemplo, um usuário pode instruir o sistema de controle e/ou motor, através de uma interface de usuário, a energizar o motor. Um exemplo de uma interface de usuário pode ser o controlador 266 mostrado na FIG. 2 e discutido a seguir. O sistema de controle pode processar a instrução e produzir um sinal e/ou um comando para acionar o motor.

[0022] O motor 117 também pode operar em um modo de frenagem, ou um modo de geração. Um modo de frenagem, ou modo de geração, pode dizer respeito a um modo em que o motor 117 não está acionando e/ou energizando uma máquina. Por exemplo, um modo de frenagem pode existir ou se referir a quando um motor 117 está operando e nenhum sinal e/ou comando de energia está sendo enviado ao motor 117. No modo de frenagem ou de geração, o motor 117 pode estar gerando uma carga e/ou suprindo energia elétrica e/ou voltagem ao suprimento de energia. Por exemplo, um motor rotativo que pode estar em marcha lenta pode gerar um sinal e/ou carga a partir de sua rotação que podem ser transmitidos à fonte de energia para o motor e/ou o sistema de controle, tal como uma fonte de voltagem do barramento cc. O modo de frenagem pode dizer respeito a um modo de operação em que o motor está suprindo energia à fonte de energia. Em alguns sistemas, o modo de frenagem pode dizer respeito a uma operação do motor 117 em que o motor 117 e/ou o eixo mecânico 126 estão rotacionado em uma direção oposta ao modo motorizado.

[0023] Em algumas modalidades, uma distinção entre um modo motorizado e um modo de frenagem é que um modo motorizado diz respeito a um período em que um motor 117 está consumindo energia proveniente do suprimento de energia e o modo de frenagem (ou modo de geração) pode dizer respeito a quando o motor 117 estiver realimentando energia no suprimento de energia. Outros modos de operação do motor 117 são possíveis.

[0024] Da forma mencionada e mostrada na FIG. 1, o motor 117 pode ser conectado em, acoplado com e/ou ficar em comunicação com o circuito de comutação do inversor 188.

[0025] O circuito de comutação do inversor 188 pode receber sinais de comando a partir do sistema de processamento eletrônico de dados 120, tal como a partir do módulo de geração 112. Por exemplo, o módulo de geração 112 pode prover entradas a um estágio acionador no circuito inversor 188. Tais sinais de comando podem ser gerados e/ou transmitidos pelo módulo de geração 112 ao circuito de comutação do inversor 188 para serem processados e enviados ao motor 117 para controlar e/ou acionar o motor 117. Em alguns sistemas, tais comandos podem ser referidos como comandos de voltagem ou comandos de voltagem trifásica.

[0026] O circuito de comutação do inversor 188 pode ser energizado por um suprimento de energia. Em algumas configurações, o circuito de comutação do inversor 188 e/ou o suprimento de energia ao circuito de comutação do inversor 188 podem ser considerados o suprimento de energia para o motor 117. Em algumas configurações, o suprimento de energia pode ser um barramento de voltagem em corrente contínua (CC). O suprimento de energia pode ser alternativamente uma fonte de voltagem (ou voltagem da fonte) ou um suprimento de voltagem (ou voltagem de suprimento), tais como uma bateria, eletricidade, outra voltagem do barramento e/ou outra energia, voltagem ou suprimento de corrente. Outros suprimentos de energia e configuração são possíveis.

[0027] O circuito de comutação do inversor 188 pode incluir componentes eletrônicos de energia, tais como semicondutores de comutação, que podem funcionar e/ou ser usados para gerar, modificar e/ou controlar sinais modulados por largura de pulso ou outros sinais de corrente alternada, tais como pulso, onda quadrada, senoide ou outras formas de onda. O circuito de comutação do inversor 188 pode incluir um circuito de acionamento do semicondutor que aciona ou controla semicondutores de comutação (por exemplo, transistores bipolares de porta isolada (IGBT) ou outros transistores de energia) para transmitir os sinais de controle gerados e/ou modificados ao motor 117.

[0028] Da forma mencionada, o circuito de comutação do inversor 188 pode receber um comando de voltagem, ou outro sinal de comando, a partir de um módulo de geração 112. O circuito de comutação do inversor 188 pode prover sinais ou comandos de voltagem, corrente e/ou potência com base nos sinais de comando recebidos ao motor 117. Por exemplo, o circuito de comutação do inversor 188 pode receber comandos e/ou sinais de comando a partir do módulo de geração 112, pode transformar voltagem de suprimento suprida e/ou alimentada ao circuito de comutação do inversor 188 em um comando de voltagem e/ou sinal de voltagem, e/ou pode transmitir ou de outra forma enviar o comando de voltagem e/ou o sinal de voltagem ao motor 117. O comando e/ou o sinal gerados pelo circuito de comutação do inversor 188 podem ser, e/ou também podem ser referidos como, um comando de voltagem, um comando de voltagem do terminal ou um comando de voltagem do eixo geométrico dq.

[0029] Sinais ou comandos de controle providos pelo circuito de comutação do inversor 188 ao motor 117 podem controlar e/ou acionar o motor 117. Por exemplo, um estágio de saída, porta ou transmissão do circuito de comutação do inversor 188 podem prover e/ou transmitir uma forma de onda de voltagem modulada por largura de pulso ou outro sinal de voltagem para controle do motor. Sinais e/ou comandos de controle providos pelo circuito de comutação do inversor 188 ao motor 117 podem ou podem não ser com base nos sinais de comando recebidos pelo circuito de comutação do inversor 188 a partir do módulo de geração 112, e/ou relacionados a eles.

[0030] O motor 117 pode ser anexado em, conectado com e/ou ficar em comunicação com um eixo mecânico 126. O eixo mecânico 126 pode ser configurado e/ou anexado no motor 117 de maneira tal que, quando o motor 117 estiver operando, o eixo mecânico 126 possa rotacionar ou de outra forma ser deslocado. Como um exemplo, um motor 117 pode acionar uma rotação do eixo mecânico 126. Desta maneira, um objeto anexado em uma extremidade do eixo mecânico, tal como uma roda, pode ser rotacionado pelo motor 117. O eixo mecânico 126 pode ser um eixo do motor ou vários outros eixos.

[0031] O eixo mecânico 126 pode ter várias formas, tamanhos e/ou dimensões, e pode ser feito de vários materiais. Por exemplo, um eixo mecânico 126 pode ser qualquer eixo mecânico configurado e/ou capaz de ser usado com um motor 117, tal como um eixo em um veículo anexado em um motor do veículo. Outros eixos mecânicos podem ser possíveis.

[0032] O motor 117 também pode ser associado com um sensor 115. O sensor 115 pode ser, e/ou pode incluir um sensor de posição, um resolvedor sem escovas, outro resolvedor, um sensor de posição do codificador, um sensor de velocidade, um detector de velocidade do eixo ou do rotor, um codificador de posição digital, um motor em corrente contínua, um codificador ótico, um sensor de campo magnético, tal como um sensor de efeito Hall, um sensor magnetorresistivo ou várias combinações de sensores, codificadores ou codificadores. Uma saída do sensor pode incluir sinais analógicos, sinais digitais ou ambos. Outros sensores podem ser possíveis.

[0033] O sensor 115 pode ser conectado em, anexado em e/ou ficar em comunicação com o eixo mecânico 126 e/ou o motor 117. Por exemplo, o sensor 115 pode ser montado no eixo mecânico 126, ou ficar integral com ele. Isto pode ser usado em sistemas em que uma rotação ou deslocamento do eixo mecânico podem ser correlacionados de forma fácil e/ou direta com uma ou mais propriedades do motor 117. Alternativamente, o sensor 115 pode ser conectado diretamente no motor e/ou em outros componentes anexados no o motor, ou em comunicação com ele. Além do mais, mais de um sensor 115 podem ser usados em alguns sistemas. Por exemplo, um sensor 115 pode ser usado para perceber dados para cada fase de um motor trifásico. Várias configurações são possíveis.

[0034] O sensor 115 pode ser usado para monitorar, medir e/ou estimar uma ou mais propriedades do motor 117 e/ou do eixo mecânico 126. Quando o sensor 115 for conectado ou anexado no eixo mecânico, o sensor 115 pode, por exemplo, monitorar, medir e/ou estimar propriedades do eixo mecânico 126, tais como uma posição angular do eixo mecânico 126, uma rapidez ou velocidade do eixo mecânico 126 e/ou uma direção de rotação do eixo mecânico 126. Alternativamente, o sensor 115 pode medir uma ou mais propriedades de um motor 117 diretamente, tais como, por exemplo, uma posição angular do motor 117, uma rapidez ou velocidade do motor 117 e/ou uma direção de rotação do motor 117.

[0035] Em algumas configurações, o sensor 115 inclui um sensor de posição, em que dados de posição e dados de tempo associados são processados para determinar a rapidez ou dados de velocidade para o eixo mecânico 126. Em outras configurações, o sensor 115 pode incluir um sensor de velocidade, ou a combinação de um sensor de velocidade e um integrador, para determinar a posição do eixo do motor. Em outras configurações, o sensor 115 pode incluir um gerador de corrente contínua auxiliar compacto que é acoplado mecanicamente no eixo mecânico 126 do motor 117 para determinar a velocidade do eixo do motor 126. Nestas configurações, o gerador de corrente contínua pode produzir uma voltagem de saída proporcional à velocidade rotacional do eixo do motor 126. Em outras configurações, o sensor 115 pode incluir um codificador ótico com uma fonte ótica que transmite um sinal na direção de um objeto rotativo acoplado no eixo mecânico 126 e recebe um sinal refletido ou difratado em um detector ótico. Nestas configurações, a frequência dos pulsos de sinal recebidos (por exemplo, ondas quadradas) pode ser proporcional a uma velocidade do eixo mecânico 126. Em outras configurações, o sensor 115 pode incluir um resolvedor com um primeiro enrolamento e um segundo enrolamento, em que o primeiro enrolamento é alimentado com uma corrente alternada (ca), em que a voltagem induzida no segundo enrolamento varia com a frequência de rotação do rotor. Várias outras configurações são possíveis.

[0036] O sensor 115 pode transmitir um sinal com base nas propriedades e/ou sinais monitorados, medidos e/ou estimados a partir da anexação ou conexão no eixo mecânico 126 e/ou no motor 117. A saída do sensor 115 pode incluir dados de realimentação, tais como dados de realimentação de corrente, como ia, ib, ic, sinais brutos, tais como sinais de posição ou de velocidade brutos ou outros dados de realimentação ou brutos. Outros possíveis dados de realimentação incluem, mas sem limitações, leituras de temperatura do enrolamento, leituras da temperatura do semicondutor do circuito inversor 188, voltagem trifásica ou dados de corrente, ou outra informação térmica ou de desempenho para o motor 117. Alternativamente, ou além do mais, a saída do sensor 115 pode incluir sinais processados. A saída do sensor 115 pode ser um sinal analógico ou digital.

[0037] Em algumas modalidades, o sensor 115 pode ser acoplado em um conversor analógico para digital (não mostrado) que pode converter dados de posição ou dados de velocidade analógicos para dados de posição ou de velocidade digitais, respectivamente. Um conversor analógico para digital como este pode ser interno ou externo em relação ao sistema de controle e/ou sistema de processamento eletrônico de dados 120. Em outras modalidades, o sensor 115 pode prover uma saída de dados digital dos dados de posição ou dos dados de velocidade, tais como dados de posição ou dados de velocidade para o eixo mecânico 126 ou o rotor.

[0038] A saída de um sensor 115 pode ser transmitida, enviada, passada e/ou de outra forma comunicada ao sistema de processamento eletrônico de dados 120. Em alguns sistemas, a saída pode ser acoplada no módulo de processamento primário 114 do sistema de processamento eletrônico de dados 120. Em modalidades em que o sensor 115 é acoplado em um conversor analógico para digital (não mostrado), a saída do conversor analógico para digital pode ser transmitida, enviada, passada e/ou de outra forma comunicada ao módulo de processamento primário 114.

[0039] O sistema de controle pode incluir um sistema de processamento eletrônico de dados 120. O sistema de processamento eletrônico de dados 120 é indicado pelas linhas tracejadas da FIG. 1 e é mostrado com mais detalhes na FIG. 2.

[0040] O sistema de processamento eletrônico de dados 120 pode ser usado para suportar armazenamento, processamento ou execução de instruções de software de um ou mais módulos de software. O sistema de processamento eletrônico de dados 120 pode incluir módulos eletrônicos, módulos de software, módulos de hardware ou combinações de cada um destes.

[0041] O sistema de processamento eletrônico de dados 120 pode incluir um ou mais elementos, recursos e/ou componentes, tais como um circuito sensor 124 e um conversor analógico para digital 122. Um módulo de processamento primário 114, um módulo de processamento secundário 116, um conversor de fase 113, um módulo de cálculo 110, um gerenciador de geração de corrente do eixo geométrico dq 109, um somador ou módulo de soma 119, um módulo de modelagem de corrente 106, um módulo de estimativa da temperatura do ímã do rotor 104, um módulo de realimentação de voltagem do terminal 108, um módulo de ajuste de corrente 107, um módulo de geração do comando de torque 105, um controlador de regulação de corrente 111 e/ou um módulo de geração 112. O sistema de processamento eletrônico de dados pode incluir, também ou alternativamente, um sistema de processamento digital e/ou um arranjo de porta programável no campo. Um ou mais dos componentes do sistema de processamento eletrônico de dados 120 podem ser combinados uns com os outros, e/ou podem ser divididos entre outros componentes. Por exemplo, em alguns sistemas, o circuito sensor 124 e o conversor analógico para digital 122 podem ser externos ao sistema de processamento eletrônico de dados 120. Mais ou menos componentes podem ser incluídos no sistema de processamento eletrônico de dados 120. Em algumas modalidades, o sistema de processamento eletrônico de dados 120 da FIG. 1 pode representar mais de um sistema de processamento eletrônico de dados, alguns ou todos os quais podem ser conectados, anexados e/ou ficar em comunicação uns com os outros.

[0042] Da forma mencionada, uma saída do sensor 115 pode ser enviada, transmitida e/ou de outra forma comunicada ao sistema de processamento eletrônico de dados 120. Por exemplo, uma saída do sensor 115 pode ser enviada ao módulo de processamento primário 114.

[0043] O módulo de processamento primário 114, que pode ser um módulo de processamento de posição e/ou de velocidade, pode processar a saída do sensor 115. O módulo de processamento primário 114 pode processar, determinar, calcular, estimar e/ou de outra forma identificar dados de posição (θ) e/ou dados de velocidade para o motor 117. Em alguns sistemas, o sensor 115 no motor 117 pode prover dados de posição (θ) para o eixo do motor 126, e o módulo de processamento primário 114 pode converter os dados de posição do sensor 115 em dados de velocidade.

[0044] Os dados de posição (θ) para o motor 117 podem dizer respeito a uma posição do eixo mecânico 126 e/ou a uma posição do motor 117. Os dados de posição (θ) podem ser expressados como e/ou representar um ângulo, um ângulo de deslocamento, uma fase, ou vários outros ângulos ou posições. Os dados de velocidade podem dizer respeito a uma velocidade do motor 117. Os dados de velocidade podem ser expressados como, e/ou dizer respeito a, revoluções por minuto do eixo mecânico 126, ou podem ser expressados e/ou dizer respeito a várias outras velocidades. Os dados de posição (θ) e/ou dados de velocidade podem ser processados, determinados, calculados, estimados e/ou de outra forma identificados pelo módulo de processamento primário 114 com base na, ou em decorrência da, saída recebida pelo módulo de processamento primário 114 a partir do sensor 115.

[0045] O módulo de processamento primário 114 pode transmitir os dados de posição (θ) e/ou os dados de velocidade a um ou mais componentes do sistema de controle. Por exemplo, o módulo de processamento primário 114 pode transmitir os dados de posição (θ) ao conversor de fase 113 e/ou pode transmitir os dados de velocidade ao módulo de cálculo 110. Alternativamente o módulo de processamento primário 114 pode transmitir um ou ambos dos dados de posição (θ) e/ou dos dados de velocidade para o motor 117 a vários outros componentes do sistema de controle.

[0046] Além do sensor 115 previamente descrito, o sistema de controle também pode incluir um circuito sensor 124. O circuito sensor 124 pode ter entradas que podem ser acopladas no motor 117. As entradas do circuito sensor 124 podem ser usadas e/ou operáveis para monitorar, medir e/ou estimar propriedades do motor 117. Por exemplo, as entradas do circuito sensor 124 podem ser acopladas nos terminais do motor 117. A entrada do circuito sensor 124 pode ser usada para perceber uma corrente medida a partir do motor 117. Por exemplo, o circuito sensor 124 pode ser associado com o motor 117 para medir correntes trifásicas, tais como uma corrente aplicada nos enrolamentos do motor 117, contra EMF induzida nos enrolamentos ou ambas. O circuito sensor 124 pode, também ou alternativamente, ser usado para medir um nível de voltagem do motor 117, tal como um nível de voltagem em corrente contínua do motor 117. Alternativamente, ou além do mais, o circuito sensor 124 pode ser usado para medir um nível do suprimento de voltagem usado para energizar o motor 117 e/ou usado para energizar o circuito de comutação do inversor 188, tal como um barramento de dados CC de alta voltagem, que provê energia CC ao circuito de comutação do inversor 188. Outras configurações são possíveis. Adicionalmente, outras propriedades do motor 117 podem ser monitoradas, medidas e/ou estimadas.

[0047] O circuito sensor 124 é mostrado na FIG. 1 como uma parte do sistema de processamento eletrônico de dados 120. Alternativamente, o circuito sensor 124 pode ser um componente separado do sistema de processamento eletrônico de dados 120, e/ou pode ser externamente anexado, conectado e/ou ficar em comunicação com o sistema de processamento eletrônico de dados 120.

[0048] O circuito sensor 124 pode transmitir e/ou emitir sinais percebidos do motor 117 a um conversor analógico para digital 122 no sistema de processamento eletrônico de dados 120. Estes sinais podem, por exemplo, incluir correntes trifásicas medidas e/ou um nível de voltagem de um suprimento de energia, tal como a voltagem do barramento de dados em corrente contínua (CC) que energiza o circuito de comutação do inversor 188.

[0049] O conversor analógico para digital 122 é mostrado na FIG. 1 como uma parte do sistema de processamento eletrônico de dados 120. Alternativamente, o conversor analógico para digital 122 pode ser um componente separado do sistema de processamento eletrônico de dados 120 e/ou pode ser externamente anexado, conectado e/ou ficar em comunicação com o sistema de processamento eletrônico de dados 120.

[0050] O conversor analógico para digital 122 pode receber uma saída do circuito sensor 124. O conversor analógico para digital 122 pode transformar e/ou digitalizar uma saída analógica do circuito sensor 124 em um sinal digital que pode, então, ser adicionalmente processado pelo sistema de processamento eletrônico de dados 120.

[0051] O conversor analógico para digital 122 pode ser anexado, conectado, acoplado e/ou ficar em comunicação com o módulo de processamento secundário 116. Uma saída do conversor analógico para digital 122, tal como a saída digitalizada do circuito sensor 124, pode ser transmitida ao módulo de processamento secundário 116.

[0052] Em alguns sistemas, o conversor analógico para digital 122 pode não ser necessário ou incluído. Por exemplo, em sistemas em que uma saída do circuito sensor 124 é um sinal digital, um conversor analógico para digital 122 pode não ser usado.

[0053] O módulo de processamento secundário 116, que pode, em alguns sistemas, ser referido como um “módulo de processamento do barramento em corrente contínua (CC) e da corrente trifásica”, pode processar, determinar, calcular, estimar ou de outra forma identificar a informação proveniente dos sinais recebidos a partir do conversor analógico para digital 122. Por exemplo, o módulo de processamento secundário 116 pode determinar ou identificar correntes trifásicas (ia, ib, ic) provenientes do sinal recebido a partir do circuito sensor 124. Estas correntes trifásicas (ia, ib, ic) podem representar e/ou dizer respeito às correntes trifásicas reais geradas pelo motor 117. Alternativamente, ou além do mais, o módulo de processamento secundário 116 pode determinar ou identificar a voltagem do barramento de dados em corrente contínua (CC) que energiza o circuito de comutação do inversor 188.

[0054] O módulo de processamento secundário 116 pode incluir um ou mais processadores de sinal digital, arranjos de porta programáveis no campo, outros processadores e/ou vários outros componentes. Além do mais, ou alternativamente, o módulo de processamento secundário 116 pode ser incluído em um ou mais processadores de sinal digital, arranjos de porta programáveis no campo, outros processadores e/ou vários outros componentes.

[0055] O módulo de processamento secundário 116 pode transmitir as correntes trifásicas (ia, ib, ic) e/ou voltagem em corrente contínua a um ou mais componentes do sistema de controle e/ou do sistema de processamento eletrônico de dados 120. Por exemplo, o módulo de processamento secundário 116 pode transmitir cada uma das correntes trifásicas (ia, ib, ic) ao conversor de fase 113 e pode transmitir a voltagem em corrente contínua (VDC) ao módulo de cálculo 110. Alternativamente, o módulo de processamento secundário 116 pode transmitir uma ou ambas das correntes trifásicas (ia, ib, ic) e/ou da voltagem em corrente contínua (VDC) aos vários outros componentes do sistema de controle.

[0056] O conversor de fase 113, que pode, em alguns sistemas, ser referido como um módulo de transformada de Park de corrente trifásica para bifásica, pode receber saídas a partir de um ou de ambos do módulo de processamento primário 114 e do módulo de processamento secundário 116. Por exemplo, como na FIG. 1, o conversor de fase pode receber as correntes trifásicas (ia, ib, ic) do motor a partir do módulo de processamento secundário 116, bem como dados de posição (θ) a partir do módulo de processamento primário 114. Outras entradas são possíveis.

[0057] O conversor de fase 113 pode converter as correntes trifásicas (ia, ib, ic) e os dados de posição (θ) de uma representação digital trifásica da corrente medida no motor 117 em uma correspondente representação digital bifásica da corrente medida. A representação bifásica da corrente digital pode ser um sinal de corrente representado em um eixo geométrico dq e/ou pode ter um componente de corrente do eixo geométrico d e um componente de corrente do eixo geométrico q. Por exemplo, o conversor de fase 113 pode aplicar uma transformada de Park ou outras equações de conversão para converter as representações de corrente trifásicas medidas (ia, ib, ic) em representações de corrente bifásicas (id, iq) usando os dados de corrente provenientes do módulo de processamento secundário 116 e os dados de posição provenientes do módulo de processamento primário 114 e/ou do sensor 115.

[0058] A representação bifásica da corrente (id, iq) pode ser a corrente do eixo geométrico d-q, e pode dizer respeito a uma corrente do eixo geométrico direto (id) e a uma corrente do eixo geométrico de quadratura (iq), da forma aplicável no contexto de máquinas em corrente alternada controladas por vetor, tal como o motor 117.

[0059] A corrente bifásica (id, iq) pode ser transmitida do módulo conversor de fase 113 a outro componente do sistema de controle e/ou do sistema de processamento eletrônico de dados 120, tal como o controlador de regulação de corrente 111. Outras saídas a partir do conversor de fase 113 são possíveis, e podem ser transmitidas a outros componentes do sistema de controle e/ou do sistema de processamento eletrônico de dados 120.

[0060] O conversor de fase 113 pode incluir um ou mais processadores de sinal digital, arranjos de porta programáveis no campo, outros processadores e/ou vários outros componentes. Além do mais, ou alternativamente, o conversor de fase 113 pode ser incluído em um ou mais processadores de sinal digital, arranjos de porta programáveis no campo, outros processadores e/ou vários outros componentes. Por exemplo, em algum sistema, o conversor de fase 113 e o sistema de processamento secundário 116, ou a funcionalidade do conversor de fase 113 e/ou do sistema de processamento secundário 116, podem ser incluídos em uma combinação de um processador de sinal digital e de um arranjo de porta programável no campo. Outras configurações podem ser possíveis.

[0061] O sistema de processamento eletrônico de dados 120 pode incluir um módulo de cálculo 110. O módulo de cálculo 110 pode receber saídas a partir do módulo de processamento primário 114 e do módulo de processamento secundário 116. Por exemplo, o módulo de processamento primário 114 pode prover dados de velocidade (tais como as revoluções por minuto do eixo mecânico 126). Adicionalmente ou alternativamente, o módulo de processamento secundário 116 pode prover um nível medido da voltagem em corrente contínua.

[0062] O módulo de cálculo 110 pode processar, determinar, calcular, estimar ou de outra forma identificar uma razão de voltagem por velocidade, ou outros dados, a partir das saídas recebidas do módulo de processamento 114 e/ou do módulo de processamento secundário 116. Por exemplo, o módulo de cálculo 110 pode dividir a voltagem em corrente contínua recebida pelos dados de velocidade recebidos para determinar uma razão de voltagem por velocidade, tal como a razão de voltagem por velocidade ajustada 318. Outros cálculos ou comparações são possíveis.

[0063] Adicionalmente, o nível de voltagem em corrente contínua do suprimento de energia que supre ao circuito inversor 188 energia elétrica pode flutuar ou variar em virtude de vários fatores, incluindo, mas sem limitações, temperatura ambiente, condição da bateria, estado de carga da bateria, resistência ou reatância da bateria, estado da célula de combustível (se aplicável), condições de carga do motor, respectivo torque do motor e correspondente velocidade operacional, e cargas elétricas do veículo (por exemplo, compressor de condicionamento de ar eletricamente acionado). O módulo de cálculo 110 pode ajustar e/ou impactar comandos de corrente gerados pelo gerenciador de geração de corrente do eixo geométrico d-q 109 para compensar a flutuação ou a variação na voltagem do barramento em corrente contínua, entre outras coisas. Tais ajustes podem ser feitos, implementados e/ou refletidos em uma razão de voltagem por velocidade ajustada 318.

[0064] Uma ou mais saídas do módulo de cálculo 110 podem ser transmitidas, emitidas, alimentadas, enviadas e/ou de outra forma comunicadas ao gerenciador de geração de corrente do eixo geométrico dq 109.

[0065] O módulo de geração do comando de torque 105 pode, também ou alternativamente, ser anexado, conectado, acoplado e/ou de outra forma ficar em comunicação com o gerenciador de geração de corrente do eixo geométrico dq 109.

[0066] O próprio módulo de geração do comando de torque 105 pode receber uma entrada, tal como uma entrada proveniente do barramento de dados do veículo 118. O barramento de dados do veículo 118 pode ser, por exemplo, uma rede de área do controlador (CAN) ou outra rede. O barramento de dados do veículo pode, em alguns sistemas, incluir redes com fios, redes sem fios ou combinações destes. Adicionalmente, a rede pode ser uma rede pública, tal como a Internet, uma rede privada, tal como uma intranet, ou combinações destas, e pode utilizar uma variedade de protocolos de rede agora disponíveis ou desenvolvidos posteriormente, incluindo, mas sem limitações, protocolos de rede com base em TCP/IP.

[0067] O módulo de geração do comando de torque 105 pode tomar o comando de sinal ou de torque recebido a partir do barramento de dados do veículo 118, e pode calcular, identificar, estimar e/ou gerar dados de comando de torque 316 com base no sinal recebido. Por exemplo, quando o sinal recebido indicar que um pedal de aceleração foi pressionado, o módulo de geração do comando de torque 105 pode gerar um comando e/ou dados de comando de torque 316 para maior torque e/ou energia para serem enviados ao motor 117. Outros sinais e comandos recebidos são possíveis.

[0068] O módulo de geração do comando de torque 105 pode incluir uma tabela de busca que o módulo de geração do comando de torque 105 pode usar para comparar e/ou buscar um comando de entrada recebido pelo módulo de geração do comando de torque 105 para identificar e/ou gerar os dados de comando de torque 316 resultantes em resposta ao comando de entrada recebido. Em outros sistemas, o módulo de geração do comando de torque 105 pode processar a entrada recebida, e pode transmitir o sinal processado ao gerenciador de geração de corrente do eixo geométrico dq 109, sem usar ou se referir a uma tabela de busca, tal como pelo uso de um ou mais algoritmos e/ou lógica com base em regras.

[0069] O módulo de geração do comando de torque 105 pode ser emitido, transmitido e/ou de outra forma comunicado ao gerenciador de geração de corrente do eixo geométrico dq 109.

[0070] O gerenciador de geração de corrente do eixo geométrico dq 109, que também pode ser referido e/ou incluir as tabelas de busca da geração de corrente do eixo geométrico dq, pode receber os dados de comando de torque 316 a partir do módulo de geração do comando de torque 105. O gerenciador de geração de corrente eixo geométrico dq 109 pode, também ou alternativamente, receber dados de razão de voltagem por velocidade ajustados 318 a partir do módulo de cálculo 110.

[0071] O gerenciador de geração de corrente do eixo geométrico dq 109 pode usar os dados de comando de torque recebidos 316 e/ou dados de voltagem por velocidade 318 para buscar, determinar, selecionar e/ou gerar dados do comando de corrente do eixo geométrico direto (tal como um comando de corrente do eixo geométrico d (id*)) e/ou dados do comando de corrente do eixo geométrico de quadratura (tal como um comando de corrente do eixo geométrico q (iq*)). Por exemplo, o gerenciador de geração de corrente do eixo geométrico dq 109 pode selecionar e/ou determinar o comando de corrente do eixo geométrico direto e o comando de corrente do eixo geométrico de quadratura pelo acesso a um ou mais dos seguintes: (1) uma tabela de busca, base de dados ou outra estrutura de dados que relacionam respectivos dados de comando de torque 316 e/ou dados de voltagem por velocidade ajustados 318 com correspondentes correntes dos eixos geométricos direto e de quadratura (id*, iq*), (2) um conjunto de equações quadráticas ou de equações lineares que relacionam respectivos dados de comando de torque 316 e/ou dados de voltagem por velocidade ajustados 318 a correspondentes correntes dos eixos geométricos direto e de quadratura (id*, iq*), e/ou (3) um conjunto de regras (tal como regras se - então) e/ou lógica que relacionam respectivos dados de comando de torque 316 e/ou dados de voltagem por velocidade ajustados 318 a correspondentes correntes dos eixos geométricos direto e de quadratura (id*, iq*). Quando o módulo de geração de corrente do eixo geométrico dq 109 usar uma tabela de busca, a tabela de busca pode ser uma parte do módulo de geração de corrente do eixo geométrico dq 109 e/ou pode ser acessível ao módulo de geração de corrente do eixo geométrico dq 109. A tabela de busca pode ser, por exemplo, uma tabela de busca tridimensional.

[0072] A saída do gerenciador de geração de corrente do eixo geométrico dq 109 pode ser enviada, alimentada, transmitida e/ou de outra forma comunicada a um somador 119. Embora a FIG. 1 mostre um sistema com um somador 119 que pode somar uma saída do gerenciador de geração de corrente do eixo geométrico dq 109 e uma saída do módulo de ajuste de corrente 107, em outros sistemas em que o módulo de ajuste de corrente 107 e/ou controles de realimentação não são desejados, exigidos ou habilitados, a saída do gerenciador de geração de corrente 109 pode ser alimentada diretamente no controlador de regulação de corrente 111.

[0073] Uma saída do módulo de ajuste de corrente 107 pode refletir um ou mais fatores de ajuste, tais como um ou mais fatores ou comandos de ajuste determinados e/ou transmitidos ao módulo de estimativa da temperatura do ímã do rotor 104, ao módulo de modelagem de corrente 106 e/ou ao módulo de realimentação de voltagem do terminal 108.

[0074] O módulo de estimativa da temperatura do ímã do rotor 104 pode ser conectado em, ser anexado em, ficar em comunicação com, ser acoplado em, monitorar ou de outra forma estimar ou determinar a temperatura de um ou mais componentes do motor 117. Por exemplo, o módulo de estimativa da temperatura do ímã do rotor 104 pode estimar ou determinar a temperatura de um ímã ou ímãs permanentes do rotor.

[0075] Por exemplo, em algumas modalidades, o módulo de estimativa da temperatura do ímã do rotor 104 pode estimar a temperatura dos ímãs do rotor a partir de um ou mais sensores localizados no estator, em comunicação térmica com o estator ou presos no alojamento do motor 117. Em outras modalidades, o módulo de estimativa da temperatura do ímã do rotor 104 pode ser substituído por um detector de temperatura (por exemplo, um termistor e transmissor sem fios, como sensor térmico infravermelho) montado no rotor ou no ímã, em que o detector pode prover um sinal, tal como um sinal sem fios, que pode ser indicativo da temperatura do ímã ou dos ímãs.

[0076] Em resposta a uma temperatura medida e/ou mudança estimada na temperatura do rotor, e/ou com base nelas, o módulo de estimativa da temperatura do ímã do rotor 104 pode gerar um ajuste do comando de corrente do eixo geométrico q e/ou do comando de corrente do eixo geométrico d. O ajuste pode ser na forma de um comando de ajuste de corrente, de um sinal de ajuste, de um fator de ajuste e/ou de dados de ajuste para serem enviados ao módulo de ajuste de corrente 107. O ajuste pode ser enviado, alimentado, transmitido e/ou de outra forma comunicado ao módulo de ajuste de corrente 107.

[0077] Alternativa ou adicionalmente, o sistema pode incluir um módulo de modelagem de corrente 106. O módulo de modelagem de corrente 106 pode, por exemplo, medir, calcular, estimar, monitorar e/ou de outra forma identificar um ou mais fatores ou recursos do motor 117. Por exemplo, o módulo de modelagem de corrente 106 pode identificar uma carga de torque no motor 117 e/ou uma velocidade do motor 117. Outros fatores e/ou recursos são possíveis.

[0078] O módulo de modelagem de corrente 106 pode determinar uma correção ou um ajuste do comando de corrente do eixo geométrico de quadratura (eixo geométrico q) e do comando de corrente do eixo geométrico direto (eixo geométrico d) com base em um ou mais dos fatores ou recursos, tais como a carga de torque no motor 117 e a velocidade do motor 117. A correção e/ou o ajuste podem ser na forma de um comando de ajuste de corrente, de um sinal de ajuste, de um fator de ajuste e/ou de dados de ajuste para serem enviados ao módulo de ajuste de corrente 107. Esta correção e/ou este ajuste podem ser enviados, alimentados, transmitidos e/ou de outra forma comunicados ao módulo de ajuste de corrente 107.

[0079] Alternativa ou adicionalmente, o sistema pode incluir um módulo de realimentação de voltagem do terminal 108. O módulo de realimentação de voltagem do terminal 108 pode, por exemplo, calcular um suprimento de voltagem limite, tal como pela amostragem da magnitude do suprimento de voltagem em cada ciclo de PWM, e aplicar um coeficiente de limite no suprimento de voltagem, tais como 1 / \3 ou 0,95 / ^3, ou outros coeficientes. O módulo de realimentação de voltagem do terminal 108 também pode amostrar o comando de voltagem do terminal proveniente do controlador de regulação de corrente 111. O módulo de realimentação de voltagem do terminal 108 pode comparar o comando de voltagem do terminal com o limite de voltagem e pode gerar um comando de ajuste para ser enviado ao módulo de geração de comando 107, sempre que o comando de voltagem do terminal for maior que o limite de voltagem. Este comando de ajuste pode ser, por exemplo, um comando de ajuste de corrente do eixo geométrico d, e pode ser pretendido para reduzir o comando de voltagem do terminal gerado pelo controlador de regulação de corrente 111.

[0080] A correção e/ou o ajuste podem ser na forma de um comando de ajuste de corrente, de um sinal de ajuste, de um fator de ajuste e/ou de dados de ajuste para serem enviados ao módulo de ajuste de corrente 107. O comando de ajuste proveniente do módulo de realimentação de voltagem do terminal 108 pode ser enviado, alimentado, transmitido e/ou de outra forma comunicado ao módulo de ajuste de corrente 107.

[0081] Da forma mencionada, um ou mais do módulo de estimativa da temperatura do ímã do rotor 104, do módulo de modelagem de corrente 106 e do módulo de realimentação de voltagem do terminal 108 podem ser acoplados no módulo de ajuste de corrente do eixo geométrico dq 107, e/ou são capazes de comunicar com ele.

[0082] O módulo de ajuste de corrente 107 pode concentrar os sinais de ajuste, os fatores de ajuste, os comandos de ajuste e/ou os dados de ajuste provenientes de um ou mais do módulo de estimativa da temperatura do ímã do rotor 104, do módulo de modelagem de corrente 106 e do módulo de realimentação de voltagem do terminal 108. O módulo de ajuste de corrente 107 pode adicionar, agregar / assimilar, compilar e/ou de outra forma contabilizar os dados e/ou comandos de ajuste provenientes de cada um do módulo de estimativa da temperatura do ímã do rotor 104, do módulo de modelagem de corrente 106 e do módulo de realimentação de voltagem do terminal 108 e, usando estes dados, pode gerar e/ou criar um comando de ajuste completo ou total. Quando os dados de ajuste concentrados incluírem comandos de ajuste, o módulo de ajuste de corrente 107 pode agregar, somar e/ou combinar os comandos de ajuste para formar um comando de ajuste. Em outras circunstâncias, o módulo de ajuste de corrente 107 pode precisar processar adicionalmente os comandos de ajuste para obter um sinal que pode ser somado no bloco de soma 119. Este comando de ajuste completo ou total também pode ser referido, por exemplo, como um comando de ajuste, um comando de corrente do eixo geométrico d ajustado, um comando de ajuste de corrente do eixo geométrico d ou um ajuste de corrente do eixo geométrico d.

[0083] O módulo de ajuste de corrente 107 pode prover estes dados de ajuste de corrente do eixo geométrico d, tal como o comando de corrente do eixo geométrico d ajustado, para ajustar os dados do comando de corrente do eixo geométrico direto com base nos dados de entrada provenientes do módulo de estimativa da temperatura do ímã do rotor 104, do módulo de modelagem de corrente 106 e do módulo de realimentação de voltagem do terminal 108.

[0084] Por sua vez, o módulo de ajuste de corrente 107 pode comunicar com o gerenciador de geração de corrente do eixo geométrico dq 109 ou com o somador 119. Por exemplo, o módulo de ajuste de corrente 107 pode enviar, alimentar, transmitir e/ou de outra forma comunicar o comando de ajuste de corrente do eixo geométrico d ao somador 119, que pode adicionar o comando de ajuste de corrente do eixo geométrico d juntamente com uma saída do gerenciador de geração de corrente do eixo geométrico dq 109.

[0085] Embora a FIG. 1 mostre cada um do módulo de estimativa da temperatura do ímã do rotor 104, do módulo de modelagem de corrente 106 e do módulo de realimentação de voltagem do terminal 108 conectado no módulo de ajuste de corrente 107, e uma saída do módulo de ajuste de corrente 107 alimentada no bloco de soma 119, outras configurações são possíveis. Por exemplo, quando o módulo de estimativa da temperatura do ímã do rotor 104 e o módulo de modelagem de corrente 106 não forem incluídos ou forem desabilitados, uma saída do módulo de realimentação de voltagem do terminal 108 pode ser transmitida diretamente ao somador 119. Várias outras configurações são possíveis.

[0086] O somador 119, que, em alguns sistemas, pode ser referido como um bloco de soma ou módulo de soma, pode receber o comando de corrente dq a partir do gerenciador de geração de corrente do eixo geométrico dq 109. O somador 119 pode, também ou alternativamente, receber o comando de ajuste de corrente do eixo geométrico d a partir do módulo de ajuste de corrente 107. O somador 119 pode adicionar o comando de ajuste de corrente do eixo geométrico d no comando de corrente dq, e pode transmitir um comando de corrente ajustado. O comando de corrente ajustado pode ser representado como um comando de corrente bifásico (id*, iq*).

[0087] Embora a FIG. 1 represente o comando de ajuste de corrente do eixo geométrico dq transmitido ao somador 119, em alguns sistemas, o comando de ajuste de corrente do eixo geométrico dq pode ser transmitido diretamente ao gerenciador de geração de corrente do eixo geométrico dq 109 e/ou pode ser usado pelo gerenciador de geração de corrente do eixo geométrico dq para selecionar um comando de corrente apropriado para ser usado no controle e/ou energização do motor 117.

[0088] O comando de corrente ajustado proveniente do somador 119 pode ser enviado, alimentado, transmitido e/ou de outra forma comunicado ao controlador de regulação de corrente 111. Da forma mencionada, o controlador de regulação de corrente 111 também pode receber as correntes bifásicas reais (id, iq) a partir do conversor de fase 113.

[0089] O controlador de regulação de corrente 111 pode processar os respectivos comandos de corrente do eixo geométrico dq (por exemplo, id* e iq*) e as correntes do eixo geométrico dq reais (por exemplo, id e iq) recebidas, e pode transmitir um ou mais correspondentes comandos de voltagem do eixo geométrico dq (por exemplo, comandos vd* e vq*) com base nas entradas processadas. Estes comandos de voltagem do eixo geométrico dq (vd*, vq*) podem ser comandos de voltagem bifásica, e podem ser enviados, alimentados, transmitidos e/ou de outra forma comunicados ao módulo de geração 112.

[0090] O módulo de geração 112, que pode ser um módulo de geração da modulação por largura de pulso (PWM), tal como um módulo de geração de PWM do vetor de espaço, pode receber os comandos de voltagem, tais como os comandos de voltagem bifásica (vd*, vq*), a partir do controlador de regulação de corrente 111. O módulo de geração pode gerar um comando de voltagem trifásica com base no comando de voltagem do terminal recebido. Por exemplo, o módulo de geração 112 pode converter os comandos de voltagem do eixo geométrico direto e de voltagem do eixo geométrico de quadratura (vd*, vq*) de representações de dados bifásicas em representações trifásicas, tais como va*, vb* e vc*. As representações trifásicas va*, vb* e vc* podem, em alguns sistemas, representar uma voltagem desejada para controlar o motor 117.

[0091] As representações do comando de voltagem trifásicas (va*, vb* e vc*) podem ser transmitidas, alimentadas, enviadas e/ou comunicadas ao circuito de comutação do inversor 188. O circuito de comutação do inversor 188 pode gerar os comandos de voltagem trifásica para controlar o motor 117. Os comandos de voltagem trifásica podem ser com base nos sinais de comando de voltagem trifásica (va*, vb* e vc*) recebidos a partir do módulo de geração 112. Pelo menos desta maneira, o sistema de controle pode ser operado para controlar o motor 117.

[0092] Em alguns sistemas e/ou modalidades, o módulo de geração 112 pode ser energizado pelo mesmo suprimento de energia previamente discutido em relação ao circuito de comutação do inversor 188. Em alguns sistemas, o módulo de geração 112 e o circuito de comutação do inversor 188 podem ser parte do mesmo componente, e podem receber o comando de voltagem bifásica a partir do controlador de regulação de corrente 111 e podem transmitir um comando de voltagem trifásica ao motor 117 para acionar o motor 117.

[0093] A FIG. 2 ilustra um exemplo do sistema de controle. O sistema de controle da FIG. 2 pode incluir um processador eletrônico de dados 264, um barramento de dados 262, um dispositivo de armazenamento de dados 260 e uma ou mais portas de dados (268, 270, 272, 274 e 276). O sistema de controle da FIG. 2 pode incluir todo ou parte do sistema de processamento eletrônico de dados 120 da FIG. 1. O processador de dados 264, o dispositivo de armazenamento de dados 260 e uma ou mais portas de dados podem ser acoplados no barramento de dados 262 para suportar comunicações de dados entre o processador de dados 264, o dispositivo de armazenamento de dados 260 e uma ou mais portas de dados. Componentes com números iguais na FIG. 2 podem ser construídos e/ou funcionar de maneira igual ou similar aos mesmos componentes da FIG. 1.

[0094] O sistema de controle, o sistema de processamento eletrônico de dados 120 e/ou vários componentes do sistema de processamento eletrônico de dados 120 podem ser ou podem incluir um ou mais dispositivos de computação de vários tipos, tal como um sistema de computador. O sistema de computador pode incluir um conjunto de instruções que pode ser executado para fazer com que o sistema de computador realize qualquer um ou mais dos métodos ou funções com base em computador aqui divulgados. O sistema de computador pode operar como um dispositivo independente ou pode ser conectado, por exemplo, usando uma rede, em outros sistemas de computador ou dispositivos periféricos. O sistema de computador pode incluir computadores, processadores e/ou outros aparelhos programáveis. Ações dos computadores, processadores e/ou outros aparelhos programáveis podem ser dirigidas por programas de computador, aplicações e/ou outras formas de software. Memória em, usada com ou usada pelo sistema de controle, tal como memória legível por computador, pode ser usada para direcionar os computadores, processadores e/ou outros aparelhos programáveis a funcionar de uma maneira em particular quando usados pelos computadores, processadores e/ou outros aparelhos programáveis. Métodos para controlar motores, tal como aqui descrito por fluxogramas, podem ser realizados como uma série de etapas operacionais nos computadores, processadores e/ou outros aparelhos programáveis, ou com o auxílio destes.

[0095] Em uma implementação em rede, o sistema de computador pode operar na capacidade de um servidor ou como um computador usuário cliente em um ambiente de rede tipo servidor - usuário cliente. O sistema de computador pode incluir um processador, por exemplo, uma unidade de processamento central (CPU), uma unidade de processamento de elementos gráficos (GPU) ou ambas. Por exemplo, o sistema de controle e/ou o sistema de processamento eletrônico de dados 120 podem incluir o processador de dados 264 mostrado na FIG. 2.

[0096] O processador de dados 264 pode ser um componente em uma variedade de sistemas. Por exemplo, o processador pode ser parte de um computador pessoal ou uma estação de trabalho padrões. O processador pode compreender um ou mais processadores gerais, processadores de sinal digital, circuitos integrados específicos de aplicação, arranjos de porta programáveis no campo, servidores, redes, circuitos digitais, circuitos analógicos, combinações destes, ou outros dispositivos agora conhecidos ou desenvolvidos posteriormente para análise e processamento de dados. O processador de dados 264 pode incluir um ou mais de um processador eletrônico de dados, um microprocessador, um microcontrolador, um arranjo lógico programável, um circuito lógico, uma unidade lógica aritmética, um circuito integrado específico de aplicação, um processador de sinal digital, um controlador proporcional - integral - derivado (PID) ou um outro dispositivo de processamento de dados. O processador pode implementar um programa de software, tal como código manualmente gerado (isto é, programado).

[0097] O processador de dados 264 pode ser acoplado no sistema de processamento eletrônico de dados 120, em uma ou mais das portas 268, 270, 272, 274 e 276 e/ou no dispositivo de armazenamento de dados 260. O processador de dados 264 pode conduzir ou auxiliar vários processamentos implementados no sistema de processamento eletrônico de dados 120. Por exemplo, lógica e/ou software que implementam recursos e funções do sistema de processamento eletrônico de dados 120 podem ser parcial ou integralmente executados pelo processador de dados 264.

[0098] O processador de dados 264 pode ser conectado no barramento de dados 262. O barramento de dados 262 pode incluir um ou mais barramentos de dados. O barramento de dados 262 pode ser qualquer um de uma variedade de barramentos de dados ou combinações de barramentos de dados. Um ou mais componentes do sistema de controle podem ser acoplados no barramento de dados 262, tais como para facilitar e/ou suportar comunicação entre componentes. Por exemplo, o processador de dados 264, o dispositivo de armazenamento de dados 260 e uma ou mais portas de dados (268, 270, 272, 274 e 276) são acoplados no barramento de dados 262 para suportar comunicações de dados entre o processador de dados 264, o dispositivo de armazenamento de dados 260 e uma ou mais portas de dados.

[0099] O dispositivo de armazenamento de dados 260 pode armazenar e/ou incluir todo ou parte do sistema de processamento eletrônico de dados 120. Por exemplo, na FIG. 2, o circuito sensor 124, o conversor analógico para digital 122, o módulo de processamento primário 114, o módulo de processamento secundário 116, o conversor de fase 113, o módulo de cálculo 110, o gerenciador de geração de corrente do eixo geométrico dq 109, o somador ou módulo de soma 119, o módulo de modelagem de corrente 106, o módulo de estimativa da temperatura do ímã do rotor 104, o módulo de realimentação de voltagem do terminal 108, o módulo de ajuste de corrente 107, o módulo de geração do comando de torque 105, o controlador de regulação de corrente 111 e/ou o módulo de geração 112 podem ser incluídos em e/ou ficar em comunicação com o dispositivo de armazenamento de dados 260. Menos ou mais componentes podem ser incluídos com o dispositivo de armazenamento de dados 260. Adicional ou alternativamente, mais ou menos dispositivos de armazenamento de dados 260 podem ser usados para todo ou parte do sistema de processamento eletrônico de dados 120.

[00100] O dispositivo de armazenamento de dados 260 pode compreender quaisquer dispositivos magnético, eletrônico ou ótico para armazenamento de dados. Por exemplo, o dispositivo de armazenamento de dados 260 pode compreender um dispositivo eletrônico de armazenamento de dados, uma memória eletrônica, memória de acesso aleatório eletrônica não volátil, um ou mais registros eletrônicos de dados, serializadores de dados, uma unidade de disco magnético, uma unidade de disco rígido, uma unidade de disco ótico ou congêneres.

[00101] O dispositivo de armazenamento de dados 260 pode incluir uma memória. A memória pode ser uma memória principal, uma memória estática ou uma memória dinâmica. A memória pode incluir, mas sem limitações, a mídia de armazenamento legível por computador, tais como vários tipos de mídia de armazenamento volátil e não volátil, incluindo, mas sem limitações, memória de acesso aleatório, memória exclusiva de leitura, memória exclusiva de leitura programável, memória exclusiva de leitura eletricamente programável, memória exclusiva de leitura eletricamente apagável, memória flash, fita ou disco magnéticos, mídia ótica e congêneres. Em uma modalidade, a memória inclui um cachê de memória ou de acesso aleatório para o processador. Em modalidades alternativas, a memória é separada do processador, tal como um cachê de memória de um processador, a memória do sistema ou outra memória. A memória pode ser um dispositivo de armazenamento ou uma base de dados externos para armazenamento de dados. Exemplos incluem um disco rígido, disco compacto (“CD”), disco em vídeo digital (“DVD”), cartão de memória, dispositivo de memória, disco flexível, dispositivo de memória tipo barramento serial universal (“USB”) ou qualquer outro dispositivo operável para armazenar dados. A memória é operável para armazenar instruções executáveis pelo processador. As funções, os atos ou as tarefas ilustrados nas figuras ou aqui descritos podem ser realizados pelo processador programado que executa as instruções armazenadas na memória. As funções, os atos ou as tarefas são independentes do tipo do conjunto de instruções em particular, da mídia de armazenamento, do processador ou da estratégia de processamento e podem ser realizados por software, hardware, circuitos integrados, software embarcado, microcódigo e congêneres, operando independentemente ou em combinação. Igualmente, estratégias de processamento podem incluir multiprocessamento, multitarefas, processamento paralelo e congêneres.

[00102] O termo “mídia legível por computador” pode incluir uma única mídia ou múltiplas mídias, tal como uma base de dados centralizada ou distribuída, e/ou caches e servidores associados que armazenam um ou mais conjuntos de instruções. O termo “mídia legível por computador” também pode incluir qualquer mídia que é capaz de armazenar, codificar ou realizar um conjunto de instruções para execução por um processador ou que fazem com que um sistema de computador realize qualquer um ou mais dos métodos ou operações aqui divulgados. A “mídia legível por computador” pode ser não temporária e pode ser tangível.

[00103] Em uma modalidade exemplar não limitante em particular, a mídia legível por computador pode incluir uma memória em estado sólido, tais como um cartão de memória ou outro acondicionamento que aloja uma ou mais memórias exclusivas de leitura não voláteis. Adicionalmente, a mídia legível por computador pode ser uma memória de acesso aleatório ou outra memória regravável volátil. Adicionalmente, a mídia legível por computador pode incluir uma mídia magneto-ótica ou ótica, tais como um disco ou fitas ou outro dispositivo de armazenamento para capturar sinais de onda portadora, tal como um sinal comunicado em uma mídia de transmissão. Um anexo de arquivo digital em um correio eletrônico ou em outro arquivo ou conjunto de arquivos de informação autocontidos pode ser considerado uma mídia de distribuição que é uma mídia de armazenamento tangível. Desta maneira, a divulgação é considerada incluindo qualquer uma ou mais de uma mídia legível por computador ou de uma mídia de distribuição e outras mídias equivalentes e sucessoras, nas quais dados ou instruções podem ser armazenadas.

[00104] Em uma modalidade alternativa, implementações em hardware dedicado, tais como circuitos integrados específicos de aplicação, arranjos lógicos programáveis e outros dispositivos de hardware, podem ser construídas para implementar um ou mais dos métodos aqui descritos. Aplicações que podem incluir o aparelho e os sistemas de várias modalidades podem incluir amplamente uma variedade de sistemas eletrônicos e de computador. Uma ou mais modalidades aqui descritas podem implementar funções que usam dois ou mais módulos ou dispositivos de hardware interconectados específicos com sinais de controle e de dados relacionados que podem ser comunicados entre os módulos ou as partes de um circuito integrado específico de aplicação, e através deles. Desta maneira, o presente sistema abrange implementações em software, software embarcado e hardware.

[00105] As portas de dados 268, 270, 272, 274 e/ou 276 podem representar entradas, portas e/ou outras conexões no barramento de dados 262, no dispositivo de armazenamento de dados 260 e/ou no processador de dados 264. As portas de dados 268, 270, 272, 274 e/ou 276 do sistema de controle da FIG. 2 podem, também ou alternativamente, ser acopladas em um ou mais componentes do motor 117, do sistema de controle, das interfaces de usuário, da tela, dos sensores, dos conversores e/ou dos outros circuitos. Cada porta de dados pode compreender um transceptor e uma memória de armazenamento temporário, por exemplo. Em alguns sistemas, cada porta de dados pode compreender qualquer porta de entrada / saída serial ou paralela.

[00106] Por exemplo, um controlador 266, tais como um pedal em um veículo ou outra interface de usuário, pode ser conectado, anexado, acoplado e/ou ficar em comunicação com um barramento de dados do veículo 118. O operador de um veículo pode gerar os comandos de torque por meio de uma interface de usuário, tais como um acelerador, um pedal, um controlador 266 ou outro dispositivo de controle. Os comandos de torque gerados podem ser uma mensagem de dados de controle, tais como uma mensagem de dados de controle de velocidade, uma mensagem de dados de controle de voltagem ou uma mensagem de dados de controle de torque. O barramento de dados do veículo 118 pode prover mensagens do barramento de dados com comandos de torque ao módulo de geração do comando de torque 105 por meio da primeira porta de dados 268. Várias outras entradas e/ou mensagens podem ser recebidas pelo módulo de geração do comando de torque 105.

[00107] O sistema de processamento eletrônico de dados 120 pode incluir outros dispositivos de entrada configurados para permitir que um usuário interaja com qualquer um dos componentes do sistema, tais como um teclado numérico, um teclado ou um dispositivo de controle de cursor, tais como um mouse, ou uma manete, tela sensível ao toque, controle remoto ou qualquer outro dispositivo operável para interagir com o sistema de computador. Pelo menos desta maneira, o módulo de geração do comando de torque 105 pode ser associado ou suportado pela primeira porta de dados 268 do sistema de processamento eletrônico de dados 120.

[00108] Alternativa ou adicionalmente, o circuito de comutação do inversor 188 pode ser acoplado no barramento de dados 262 tal como, por exemplo, uma segunda porta de dados 270, que pode, por sua vez, ser acoplada no barramento de dados 262. Adicional ou alternativamente, o sensor 115 e/ou o módulo de processamento primário 114 podem ser acoplados em uma terceira porta de dados 272, que, por sua vez, pode ser acoplada no barramento de dados 262. Adicional ou alternativamente, o circuito sensor 124 pode ser acoplado no conversor analógico para digital 122, que pode ser acoplado em uma quarta porta de dados 274. Adicional ou alternativamente, o módulo de realimentação de voltagem do terminal 108 pode ser acoplado na quinta porta de dados 276, que, por sua vez, pode ser acoplada no barramento de dados 262.

[00109] Embora as portas de dados sejam designadas primeira, segunda, terceira, etc., nenhuma ordem pode ser anexada nas portas de dados, e mais ou menos entradas e/ou componentes podem ser anexados em qualquer porta de dados, e/ou uma ou mais portas de dados podem ser combinadas na porta de dados. As portas de dados podem facilitar a provisão de entradas no sistema de processamento eletrônico de dados 120.

[00110] Embora não mostrado, o sistema de controle e/ou o sistema de processamento eletrônico de dados 120 podem incluir adicionalmente uma unidade de exibição, tais como uma tela de cristal líquido (LCD), um diodo orgânico emissor de luz (OLED), uma tela com painel plano, uma tela em estado sólido, um tubo de raios catódicos (CRT), um projetor, uma impressora ou outro dispositivo de exibição agora conhecido ou posteriormente desenvolvido para transmitir determinada informação. A tela pode agir como uma interface para que o usuário veja o funcionamento do processador ou, especificamente, como uma interface com o software armazenado na memória ou na unidade de acionamento.

[00111] Adicionalmente, o sistema de processamento eletrônico de dados 120 e/ou o sistema de controle também podem incluir uma unidade de acionamento em disco ou ótica. A unidade de acionamento em disco pode incluir uma mídia legível por computador na qual um ou mais conjuntos de instruções, por exemplo, software, podem ser embutidos. Adicionalmente, as instruções podem incorporar um ou mais dos métodos ou da lógica aqui descritos. Em uma modalidade em particular, as instruções podem ficar residentes completamente, ou pelo menos parcialmente, na memória e/ou no processador durante a execução pelo sistema de computador. A memória e o processador também podem incluir mídia legível por computador, da forma discutida anteriormente.

[00112] De acordo com várias modalidades da presente divulgação, os métodos aqui descritos podem ser implementados por programas de software executáveis por um sistema de computador. Adicionalmente, em uma modalidade exemplar não limitada, implementações podem incluir processamento distribuído, processamento distribuído por componente / objeto e processamento paralelo. Alternativamente, processamento em sistema de computador virtual pode ser construído para implementar um ou mais dos métodos ou funcionalidades aqui descritos.

[00113] A corrente do motor 117 pode ser monitorada e/ou medida de inúmeras maneiras. A magnitude de corrente medida de um motor 117 pode se basear em um ou mais fatores, e/ou deles depender. Por exemplo, uma magnitude de corrente medida pode se basear em um instante de percepção de corrente, uma derivação de escalonamento do transdutor de corrente, uma seleção da frequência de comutação da modulação por largura de pulso e/ou uma seleção de ganho de PI.

[00114] Medição apropriada da corrente no motor 117 pode se tornar mais fácil por, e/ou exigir, uma magnitude de corrente correta ou quase correta medida a partir do motor 117. Em particular, pode ser útil ou necessário calibrar o sistema de forma que a corrente do motor 117 seja medida em um instante em particular, também referido como um instante de percepção de corrente. Por exemplo, pode-se desejar garantir que a corrente do motor 117 seja medida em um ponto de ponderação ou ponderado de um sinal de corrente. Isto pode ser necessário, por exemplo, para prover uma precisa realimentação ao controlador de regulação de corrente 111.

[00115] Da forma discutida, um módulo de geração 112 e/ou circuito de comutação do inversor 188 podem gerar o comando de voltagem que, por sua vez, pode ser enviado ou transmitido ao motor 117. Quando, por exemplo, o módulo de geração 112 for um módulo de geração de modulação por largura de pulso do vetor de espaço, o comando de voltagem pode gerar uma corrente trifásica que pode incluir um componente de ondulação. Como a seguinte equação para um terminal de fase da máquina aplicado em relação à voltagem neutra flutuante (van) ilustra, o componente de ondulação pode ser duas vezes a frequência de comutação PWM:van = rsis + L (dia / dt) - ©cXfsen(θ)

[00116] em que L é a indutância de fase e we é uma frequência elétrica, e Xf é uma fase contra EMF. A equação exposta indica que a magnitude de ondulação da corrente pode ser principalmente determinada por L (indutância de fase) e a frequência de comutação PWM, que pode ser inversamente proporcional à duração da voltagem.

[00117] Podem surgir um ou mais fatores que podem tornar a percepção da corrente em um ponto de ponderação difícil. Por exemplo, o sistema de controle pode experimentar um ou mais atrasos, tais como um atraso de fase do circuito de hardware, um atraso do processamento ou da filtragem de amostras de corrente, um atraso da leitura de corrente e/ou um atraso do tempo morto dos comutadores de energia.

[00118] Se um instante de percepção de corrente sofrer um atraso e/ou não estiver sintonizado para perceber precisamente a corrente do motor no instante correto, todos os sistemas de realimentação que se baseiam em tais medições podem ter desvantagem e/ou podem não operar apropriadamente. Por exemplo, uma corrente de realimentação incorreta ocasionada por um instante de percepção de corrente inapropriadamente sincronizado pode levar a uma divergência entre um comando de corrente e um valor rms de corrente real, que pode levar a um sistema de controle instável.

[00119] Desta maneira, pode ser benéfico calibrar o instante de percepção de corrente para considerar um ou mais dos supradescritos atrasos. Por exemplo, pode-se realizar sintonia fina e/ou de outra forma definir um instante de percepção de corrente com base em uma operação do motor 117 em um modo de frenagem e/ou em um modo motorizado.

[00120] Deve-se notar que, embora um instante de percepção de corrente possa ser descrito como um instante no qual um sinal de corrente é percebido, em alguns sistemas e métodos, a corrente pode ser constantemente percebida, e o instante de percepção de corrente pode dizer respeito meramente ao instante no qual a corrente constantemente percebida é serializada ou de outra forma capturada ou obtida e enviada para processamento e/ou análise adicionais. O instante de percepção de corrente pode ser configurado para serializar um valor de corrente proveniente de um conjunto de sinais de corrente que pode ser constantemente recebido, de maneira tal que o instante de percepção de corrente corresponda a um ponto de ponderação de uma inclinação de corrente de subida ou de descida.

[00121] Da forma mencionada, uma magnitude de corrente medida de um motor 117 pode se basear em e/ou depender de um instante de percepção de corrente, uma derivação de escalonamento do transdutor de corrente, uma seleção da frequência de comutação da modulação por largura de pulso e/ou uma seleção de ganho de PI. Entre estes, apenas o instante de percepção de corrente demonstra efeitos opostos quando o motor estiver operando em um modo de frenagem e em um modo motorizado.

[00122] A FIG. 3 mostra um sinal de exemplo 305, tal como um sinal gerado por um módulo de geração de modulação por largura de pulso 112. O sinal 305 pode ser uma forma de onda portadora base, tais como um sinal da portadora PWM ou forma de onda usada por módulos de geração PWM para fases A, B e C para gerar respectivos sinais de voltagem modulados por largura de pulso para serem enviados a três terminais do motor 117. Os sinais de voltagem modulados por largura de pulso do terminal do motor gerados podem ser representados como sinais 315, 317 e 319, respectivamente. Um terminal de fase em relação à voltagem neutra flutuante, tal como uma fase A em relação à voltagem neutra flutuante, pode ser representado como voltagem Van 310, e pode ser obtido com base nos sinais de voltagem 315, 317 e 319.

[00123] Na FIG. 3, o sinal de corrente 340 corresponde a um sinal de corrente ideal, ou sinal de corrente que não sofre atraso, proveniente do motor 117 quando o motor estiver operando em um modo motorizado, em que o sinal de corrente não sofre nenhum atraso. O sinal de corrente 345 corresponde a um sinal de corrente ideal proveniente do motor 117 quando o motor estiver operando em um modo de frenagem (ou modo de geração). Da forma mencionada, a frequência dos sinais de corrente 340 e 345 é duas vezes aquela do sinal da portadora PWM 305, e contém um efeito de ondulação. Desta maneira, é importante medir o sinal de corrente 340 em um ponto de ponderação do sinal de corrente, tais como os pontos de ponderação 320A, 320B, 320C, 320D e 320E. Similarmente, é importante medir o sinal de corrente 345 nos pontos de ponderação 325A, 325B, 325D e 325E.

[00124] Entretanto, quando um instante de percepção de corrente for anterior ao instante de ponderação da corrente com ondulação, diferentes efeitos podem ser demonstrados em cada um do modo de frenagem e do modo motorizado. No modo motorizado, pode ser medida uma magnitude mais alta, que pode levar a uma magnitude mais alta em um sistema de realimentação de corrente e a uma magnitude mais baixa na corrente real. Ao contrário, no modo de frenagem, uma magnitude mais baixa da corrente pode ser medida, que pode levar a um valor de magnitude mais baixo no sistema de realimentação de corrente e a uma magnitude mais alta na corrente real.

[00125] Em vez disto, quando o instante de percepção de corrente for posterior ao instante de ponderação da corrente com ondulação, os resultados são invertidos. No modo motorizado, uma magnitude mais baixa da corrente pode ser medida, o que pode levar a uma magnitude mais baixa em um sistema de realimentação de corrente e a uma magnitude mais alta na corrente real. Na alternativa, no modo de frenagem, uma magnitude mais alta de corrente pode ser medida, o que pode levar a um valor de magnitude mais alto no sistema de realimentação de corrente e a uma magnitude mais baixa na corrente real.

[00126] Estes recursos e/ou características do sistema podem prover uma maneira de calibrar o instante de percepção de corrente. O método da FIG. 4 oferece uma maneira de calibrar o instante de percepção de corrente utilizando estas características.

[00127] O método da FIG. 4 pode começar no bloco 402, em que um instante de percepção de corrente para o qual se serializa um sinal de corrente percebido pode ser identificado.

[00128] No bloco 404, um comando de corrente pode ser provido a um motor 117 para controlar o motor 117 enquanto o motor estiver operando em um modo motorizado em uma velocidade do eixo. O comando de corrente pode ser, por exemplo, um comando de corrente que inclui uma magnitude de corrente em um ângulo Gama. O motor 117 pode ser operado em uma velocidade do eixo definida e/ou determinada.

[00129] No bloco 406, uma corrente real pode ser monitorada e/ou medida a partir do motor 117 quando o motor for controlado pelo comando de corrente e operar em um modo motorizado. Por exemplo, uma magnitude de corrente rms de ponderação real de um motor trifásico 117 que opera no modo motorizado em resposta ao comando de corrente pode ser percebida e/ou monitorada no instante de percepção de corrente identificado no bloco 402. O monitoramento e/ou a medição podem ser feitos usando um analisador de energia, osciloscópio, Labview ou outros dispositivos de monitoração ou de medição.

[00130] No bloco 408, pode-se alimentar, transmitir e/ou de outra forma executar um comando de corrente correspondente, igual e/ou idêntico. O comando de corrente correspondente pode, por exemplo, incluir a mesma magnitude de corrente no mesmo ângulo Gama. O comando de corrente correspondente pode ser enviado ao mesmo motor 117 que opera no modo de frenagem na mesma velocidade do eixo. Em alguns sistemas, o modo de frenagem pode ser uma operação do motor na mesma velocidade do eixo, mas em uma direção rotacional oposta ao modo motorizado.

[00131] No bloco 410, uma corrente real pode ser monitorada e/ou medida a partir do motor 117 quando o motor for controlado pelo comando de corrente e operar em um modo de frenagem (ou de geração). Por exemplo, uma segunda magnitude de corrente rms de ponderação real de um motor trifásico 117 que opera no modo de frenagem em resposta ao mesmo comando de corrente pode ser percebida e/ou monitorada no instante de percepção de corrente identificado no bloco 402. O monitoramento e/ou a medição podem ser feitos usando um analisador de energia, osciloscópio, Labview ou outros dispositivos de monitoração ou de medição.

[00132] Embora o método da FIG. 4 mostre a realização dos blocos 404 e 406 antes dos blocos 408 e 410, pode-se modificar a ordem do método para realizar os blocos 408 e 410 antes dos blocos 404 e 406, ou realizar estes blocos simultaneamente.

[00133] No bloco 412, a corrente de ponderação real medida do motor 117 no modo motorizado no instante atual pode ser comparada com a corrente de ponderação real medida do motor 117 no modo de frenagem no instante atual.

[00134] O melhor, ideal e/ou correto instante de percepção de corrente pode ser quando as correntes de ponderação real medidas do motor 117 forem as mesmas quando o motor estiver no modo motorizado e no modo de frenagem. Desta maneira, quando estas correntes de ponderação reais medidas ou observadas forem iguais, o método pode prosseguir para o bloco 414, em que o instante de percepção de corrente pode ser considerado calibrado e/ou usado por todas as subsequentes operações do motor com confiança de que o instante de percepção de corrente está medindo e/ou monitorando precisamente o sinal de corrente no instante de ponderação apropriados.

[00135] Se, alternativamente, as correntes de ponderação reais medidas ou observadas do motor 117 não forem as mesmo no modo motorizado que no modo de frenagem, o método pode prosseguir para o bloco 416, em que o instante de percepção de corrente identificado a partir do bloco 402 pode ser ajustado. Por exemplo, um algoritmo, tabela de busca, e/ou regras ou lógica podem comparar as diferenças das correntes de ponderação reais medidas e pode determinar em qual direção do tempo ajustar o instante de percepção de corrente. Por exemplo, um algoritmo pode ajustar o instante de percepção de corrente para medir um instante posterior quando a corrente de ponderação real medida do motor 117 no modo motorizado for superior à corrente de ponderação real medida do motor 117 no modo de frenagem, e vice-versa. Este procedimento pode ser referido como sintonia do instante de percepção de corrente. Em alguns métodos, o instante de percepção de corrente pode ser ajustado para cada ciclo de modulação por largura de pulso. Outros métodos e/ou procedimentos são possíveis.

[00136] Depois do bloco 416, o método pode retornar ao bloco 404, e prosseguir novamente através do método da FIG. 4 até que o bloco 412 seja novamente alcançado. Se, no bloco 412, as correntes reais medidas do motor 117 no modo motorizado e no modo de frenagem forem iguais, o método prossegue para o bloco 414 e, se não, o método retorna para o bloco 416 e o processo se repete.

[00137] Uma versão modificada do método da FIG. 4 pode ignorar os blocos 402 e 416. Nesta versão modificada, o método pode ser iniciado pela execução de um comando através do motor 117 em um modo motorizado, pela contínua percepção da corrente do motor 117. Similarmente, o motor pode ser comandado pelo mesmo comando, durante a operação na mesma velocidade do eixo, enquanto o motor 117 opera em um modo de frenagem. A corrente também pode ser continuamente percebida durante esta operação. Nesta versão modificada do método, o bloco 412 pode ser substituído por um bloco de cálculo do instante de percepção de corrente com base na íntegra da corrente percebida para cada modo. Por exemplo, pode-se comparar os dois sinais de corrente percebidos e identificar um instante no qual os valores dos sinais de corrente percebidos são iguais. Este, então, pode ser identificado, no bloco 412, como o instante de percepção de corrente.

[00138] Os blocos da FIG. 4 podem se, no todo ou parcialmente, realizados por um processador, tal como o processador de dados 264, tanto pelo módulo de processamento primário 114 quanto pelo módulo de processamento secundário 116, ou quaisquer outros processadores ou módulos internos ou externos. Alternativamente, ou além do mais, um módulo ou sistema de calibração de rotina e diagnóstico externos podem ser implementados para calcular e/ou calibrar o instante de percepção de corrente.

[00139] Pelo menos desta maneira, pela comparação da corrente de ponderação real do motor 117 no modo motorizado com a corrente de ponderação real do motor 117 no modo de frenagem, pode-se determinar os pontos nos quais as correntes de ponderação reais são iguais. Então, o instante de percepção de corrente pode ser identificado e/ou configurado, de forma que corrente seja percebida e/ou serializada precisamente nestes pontos.

[00140] Adicional ou alternativamente, pode-se calibrar um correto instante de percepção de corrente de outras maneiras. Em alguns métodos, pode-se calcular uma quantidade de correção para cada um do atraso de fase de hardware, do atraso de processamento de amostras de corrente, do atraso da leitura de corrente e dos atrasos de fase de corrente de tempo morto individualmente. Um exemplo de um método similar a este é mostrado na FIG. 5.

[00141] O método da FIG. 5 pode começar no bloco 502, em que um atraso de fase do circuito de hardware pode ser medido.

[00142] Da forma mencionada, o sistema de controle pode experimentar um atraso de hardware. Um atraso de hardware pode, por exemplo, resultar de e/ou ser associado com um transdutor de corrente anexado ou de outra forma acoplado no motor 117. Alternativamente, ou além do mais, atrasos de hardware podem resultar do uso de um ou mais filtros, tal como um filtro passa baixa antisserrilhado, e/ou amplificadores operacionais, tais como aqueles usados para ajustar escalonamento e deslocamento de sinal analógico. Alternativamente, ou além do mais, atrasos de hardware podem resultar do uso de um conversor analógico para digital, que pode ter e/ou ocasionar amostragem e/ou manter atrasos.

[00143] Atrasos de hardware provenientes de um filtro, tal como um filtro passa baixa antisserrilhado, amplificadores operacionais e um conversor analógico para digital podem não exigir teste extensivo, mas, em vez disto, pode ser fácil calcular e/ou estimar por análise analítica. Em circunstâncias em que um atraso de hardware é devido ao transdutor de corrente, atraso de fase pode não ser explícito a partir de uma planilha de produto do fabricante e, em decorrência disto, pode precisar ser manualmente testado, calibrado e/ou determinado.

[00144] Qualquer atraso de fase do circuito de hardware pode ser medido de muitas maneiras. Por exemplo, de uma maneira, um par de dispositivos de medição e/ou um dispositivo de medição com duas portas podem ser usados. Um dispositivo de medição pode ser conectado no motor e/ou receber o sinal imediatamente transmitido a partir do motor 117, e o segundo dispositivo de medição pode ser conectado e/ou receber o sinal a partir do motor 117 depois que ele tiver passado através do sistema de circuitos de hardware do sistema, e/ou exatamente antes de ele ser recebido por um arranjo de porta programável no campo, tal como o arranjo de porta programável no campo 870 discutido a seguir, ou outro dispositivo de armazenamento e computação digital, tal como um dispositivo lógico programável complexo (CPLD) ou outro dispositivo. Ambos os sinais podem ser exibidos e/ou comparados um com o outro, e um atraso no segundo sinal pode ser facilmente medido e/ou calculado com base na comparação. Outros métodos de medição deste atraso podem ser possíveis.

[00145] No bloco 504, um atraso do processamento ou da filtragem de amostras de corrente pode ser medido. O sistema de controle pode experimentar atrasos associados com o processamento da amostra de corrente. Atrasos de processamento de amostras de corrente podem resultar, por exemplo, a partir de filtros digitais em amostras, tal como um filtro FIR em um arranjo de porta programável no campo, que podem ser usados para remover ruído do sinal de corrente. Em algumas circunstâncias, este atraso pode ser explicitamente calculado com base nos parâmetros de desenho de filtro e/ou usando software ou outra lógica para considerar todos os atrasos. Este atraso pode ser, por exemplo, um atraso de software. Atrasos resultantes do escalonamento e/ou do deslocamento de uma corrente digital amostrada podem não ser prováveis causas de algum atraso insignificante.

[00146] Este atraso de processamento ou filtragem de amostra de corrente pode ser precisamente derivado de equações matemáticas realizadas pelo software e/ou pelo arranjo de porta programável no campo ou outro tipo de dispositivo de armazenamento e/ou computação digital. Este atraso pode ser uma constante em alguns sistemas. Outros métodos de cálculo ou estimativa podem ser possíveis.

[00147] No bloco 506, o atraso da leitura de corrente pode ser estimado ou calculado. Um sistema de controle pode experimentar atrasos associados com leitura de uma corrente. Atraso da leitura de corrente pode ser ocasionado por e/ou resultado a partir de, por exemplo, controladores ou outros componentes, tal como quando amostras de corrente forem comandadas para ser lidas no controlador de regulação de corrente 111 para sincronismo e/ou transformação de corrente - posição. Por exemplo, transferência de um sinal entre um arranjo de porta programável no campo e um processador de sinal digital, tais como o arranjo de porta programável no campo 870 e o processador de sinal digital 850 discutidos a seguir em relação à FIG. 8, pode ser alcançada usando um barramento paralelo entre estes componentes que os conecta, e pode haver um atraso associado com o envio do sinal de um para o outro. Em alguns sistemas, apenas as últimas amostras de corrente podem ser lidas pelo controlador de regulação de corrente 111. Como tal, estes atrasos podem ter um atraso de tempo com pequena variação e/ou pequenos efeitos de ponderação para serem considerados. Em alguns sistemas, quando uma leitura do comando de leitura de corrente chegar, as últimas amostras de corrente podem ficar disponíveis ou ter ficado disponíveis apenas por um ou poucos ciclos de relógio, dependendo de quão rápido as correntes brutas foram amostradas.

[00148] Em virtude de a determinação de um exato atraso da leitura de corrente poder ser difícil e/ou ineficiente, e/ou em virtude de o atraso da leitura de corrente poder ser estimado de forma razoavelmente precisa, o bloco 506 pode meramente estimar este atraso. Comparado com os outros atrasos, este atraso pode ser bastante pequeno. Estimativa deste atraso, por exemplo, pode depender do ciclo do relógio de amostragem do sinal de corrente. Por exemplo, uma leitura de corrente pode ser instantânea ou pode ser atrasada em um ciclo de amostragem, e esta leitura pode depender do relógio de amostragem. Uma média deste atraso pode ser, por exemplo, metade de um ciclo de amostragem.

[00149] No bloco 508, um atraso do tempo morto dos comutadores de energia pode ser medido. O sistema de controle pode experimentar atrasos associados com o tempo morto da comutação de energia. Quando o módulo de geração de modulação por largura de pulso alcançar um valor de comparação, comutadores do transistor bipolar de porta isolada (IGBT) podem não ser capazes de ativar ou desativar imediatamente devido à proteção do tempo morto. Desprezando o efeito do tempo morto, um instante do contador em zero modulação por largura de pulso corresponderá exatamente ao instante de ponderação da forma de onda com ondulação da corrente real do motor 117. Entretanto, o efeito do tempo morto pode não ser insignificante. Desta maneira, o instante de ponderação da ondulação de corrente real pode ter um atraso de tempo de um instante do contador em zero PWM, tal como cerca de metade da duração do tempo morto, o que pode exigir ajustar o instante de percepção da corrente de ponderação.

[00150] O tempo morto pode ser definido, por exemplo, por hardware ou software, tal como o controlador do IGBT, em um atraso muito preciso. O atraso do tempo morto pode ser medido, ou pode ser simplesmente identificado a partir da definição de hardware e/ou de software. Por exemplo, a média do atraso do tempo morto pode ser metade do tempo morto definido pelo hardware e/ou pelo software.

[00151] Embora os blocos 502, 504, 506 e 508 sejam mostrados na FIG. 5 como realizados nesta ordem, em outros métodos, qualquer um destes blocos pode ser realizado em qualquer ordem.

[00152] No bloco 510, um atraso total pode ser calculado e/ou gerado. O atraso total pode ser calculado, por exemplo, pela adição dos atrasos medidos provenientes dos blocos 502, 504 e 508 com o atraso estimado do bloco 506. Isto pode ser feito, por exemplo, por um processador, tal como o processador de dados 264, tanto pelo módulo de processamento primário 114 quanto pelo módulo de processamento secundário 116, ou quaisquer outros processadores ou módulos interno ou externo. Outros métodos de obtenção do atraso total podem ser possíveis.

[00153] No bloco 512, um instante de percepção de corrente pode ser ajustado para considerar o atraso total calculado. Por exemplo, um instante de percepção de corrente pode ser definido para ocorrer em um instante que pode ocorrer em um lapso de tempo depois do início de um ciclo de PWM para a geração do sinal no motor 117, em que o lapso de tempo pode igualar o atraso total. Desta maneira, o instante de percepção de corrente pode ser definido para corrigir e/ou considerar apropriadamente cada atraso que o sistema de controle pode encontrar.

[00154] No bloco 514, então, o instante de percepção de corrente pode ser usado, como no bloco 414 da FIG. 4, para medir apropriadamente subsequentes instantes de percepção de corrente a partir dos sinais de corrente gerados pelo motor 117.

[00155] Em virtude de poder ser difícil, não econômico e/ou demandar muitos recursos para definir perfeitamente o instante de percepção de corrente, algum desvio do ideal e/ou melhor instante de percepção de corrente pode ser permissível. Por exemplo, um atraso ou avanço da ordem de 1 microssegundo pode ser aceitável. Outros valores e/ou atrasos podem ser aceitáveis. Adicionalmente, pode ser útil colocar um deslocamento apropriado nas leituras do transdutor de corrente antes de calibrar o instante de percepção de corrente, o que pode remover qualquer erro de deslocamento na percepção de corrente.

[00156] Uma vez que o instante de percepção de corrente for sintonizado para um desenho de inversor específico, ele pode não mudar muito em relação à derivação do parâmetro de componente de hardware. Adicionalmente, mesmo quando não sincronismo de percepção de corrente e de percepção de posição existir, tal como quando um torque gerado desviar de um valor desejado devido a um eixo geométrico dq incorreto usado em um controlador de regulação de corrente 111, isto pode não afetar diretamente as magnitudes da regulação de corrente, desde que o instante de percepção de corrente seja apropriadamente sintonizado. Desta maneira, em alguns sistemas, o instante de percepção de corrente pode ser sintonizado uma vez, com a sintonia sendo realizada antes da completa operação do sistema de controle.

[00157] Além da determinação de um instante de percepção de corrente apropriado, o apropriado funcionamento de um sistema de controle da FIG. 1 também pode exigir apropriada calibração de transdutores de corrente (CTs) usados na medição da corrente de um motor 117. Em particular, pode ser benéfico calibrar uma ou mais razões de escalonamento do CT, que também podem ser referidas como razões de escalonamento do CT.

[00158] Os coeficientes de escalonamento do CT podem ser, por exemplo, armazenados em uma tabela de busca, que pode ser usada para aplicar os coeficientes em um sinal proveniente de um transdutor de corrente. Tais coeficientes podem ser usados, por exemplo, para considerar vários efeitos do sistema, tais como uma temperatura e uma magnitude de corrente, que, em outras circunstâncias, podem ocasionar sinais e/ou leituras de corrente imprecisos.

[00159] Um coeficiente de escalonamento do CT pode não ser constante, mas pode variar bastante, por exemplo, com uma magnitude de corrente. Desta maneira, pode-se calibrar um CT usando coeficientes de escalonamento do CT para várias magnitudes de corrente, que podem ser referidas quando uma magnitude de corrente real for medida pelo transdutor de corrente.

[00160] Pode haver uma ou mais maneiras de calibrar um transdutor de corrente. Por exemplo, pode-se calibrar um transdutor de corrente usando uma calibração de corrente em corrente contínua (CC) e/ou pode-se calibrar um transdutor de corrente usando uma calibração de corrente em corrente alternada (CA). Em outros exemplos, pode-se calibrar um transdutor de corrente usando uma calibração de corrente CC e, então, pode-se verificar a calibração usando uma calibração de corrente CA.

[00161] Por exemplo, a FIG. 6 mostra um método para calcular coeficientes de escalonamento (ou razões de escalonamento) usados para calibrar transdutores de corrente e/ou ajustar sinais de corrente e/ou comandos de corrente medidos para operação e/ou controle apropriados de um motor 117.

[00162] O método da FIG. 6 começa no bloco 602, em que uma magnitude da corrente CC conhecida pode ser identificada. Para a calibração de corrente CC, um suprimento de energia em corrente contínua (cc) pode ser anexado, conectado, acoplado e/ou ficar em comunicação com o motor 117 e/ou o sistema de controle. Em alguns sistemas, o suprimento de energia cc pode ter uma alta capacidade de limitação de corrente, tal como até ou excedendo 500 ampères (A). Outros suprimentos de energia podem ser usados.

[00163] No bloco 604, a corrente CC proveniente do suprimento de energia cc pode ser comandada através do motor 117 e/ou dos enrolamentos da máquina.

[00164] No bloco 606, uma corrente real (realimentação) pode ser medida a partir do motor 117, tal como usando uma medição do transdutor de corrente Danfysic de alto desempenho ou usando um resistor de derivação para medir a corrente cc real.

[00165] No bloco 608, a corrente de realimentação do inversor ou do controlador pode ser comparada com a corrente CC real que foi suprida a partir do suprimento de energia cc.

[00166] Em decorrência da comparação no bloco 608, no bloco 610, um coeficiente de escalonamento ou razão de escalonamento podem ser derivados e/ou calculados. O coeficiente de escalonamento pode corresponder à magnitude da corrente CC real medida suprida a partir do suprimento de energia cc e conduzida através do motor 117. Por exemplo, um coeficiente de escalonamento pode ser a magnitude da corrente CC conhecida pela corrente de realimentação real recebida, ou pode ser o inverso disto.

[00167] Em alguns métodos, a corrente CC conhecida também pode ser conduzida através da máquina e/ou do motor 117 em uma direção oposta. Em alguns sistemas, uma outra razão de escalonamento também pode ser calculada na direção oposta. Então, a razão de escalonamento para a dada corrente CC e/ou a corrente medida pode ser calculada tomando a média das razões de escalonamento. Em alguns destes sistemas e métodos, alguns ou todos os blocos do método da FIG. 6 podem ser repetidos separadamente, depois que o método for completado para todas as correntes em uma primeira direção, ou pode ser completado para cada corrente CC imediatamente depois que o coeficiente de escalonamento for determinado para a corrente CC especificada.

[00168] No bloco 611, o coeficiente de escalonamento gerado no bloco 610 pode ser verificado usando uma calibração de corrente alternada. Por exemplo, uma magnitude de corrente específica em um ângulo Gama, tal como um ângulo Gama moderado de 45 graus, pode ser comandada através do motor 117, uma corrente trifásica média real do motor 117 pode ser recebida e a corrente trifásica média real pode ser comparada com a corrente específica comandada. O bloco 611 pode ser, também ou alternativamente, conduzido de uma maneira consistente com o procedimento de calibração de corrente CA identificado a seguir.

[00169] O bloco 611 pode ser repetido em uma pluralidade de velocidades do eixo e/ou com diferente frequências elétricas. O bloco 611 pode ser opcional. Alternativamente, o bloco de verificação 611 pode ocorrer depois do bloco 614 deste método, da forma descrita a seguir.

[00170] No bloco 612, o coeficiente de escalonamento pode ser armazenado em uma tabela de busca. A tabela de busca pode ser uma parte de, ficar em comunicação com, ser conectada em, ser anexada em e/ou de outra forma ser ligada com o sistema de processamento eletrônico de dados 120, um processador de dados, tal como o processador de dados 264, e/ou vários componentes do sistema de controle, tais como o módulo de processamento primário 114, o módulo de processamento secundário 116 ou outros componentes. O coeficiente de escalonamento armazenado também pode ser associado e/ou afiliado com a magnitude da corrente CC da corrente comandada através do motor 117 ou do enrolamento da máquina.

[00171] No bloco 614, o método pode observar para verificar quando a tabela de busca tem um número suficiente de entradas de coeficiente de escalonamento. Por exemplo, a tabela de busca pode exigir certo número de entradas ou pode exigir uma entrada para cada intervalo de corrente, tal como para cada ampère adicional da corrente CC. Em outros métodos, este bloco pode ser manualmente realizado e/ou pode ser eliminado. Em alguns destes métodos, o bloco 602 pode incluir, em substituição, uma lista completa de magnitudes da corrente CC conhecida que podem exigir um cálculo da razão de escalonamento, e o bloco 612 pode, em vez disto, simplesmente verificar a lista para ver se todas as razões de escalonamento foram calculadas.

[00172] Se mais cálculos forem necessários, o método pode se mover para o bloco 618, em que outra magnitude da corrente CC conhecida pode ser usada para calcular o coeficiente de escalonamento, pelo movimento para o bloco 604 do método.

[00173] O supradescrito processo de escalonamento da corrente CC pode ser repetido uma ou mais vezes, usando um ou mais diferentes correntes CC conhecidas. Coeficientes de escalonamento podem ser coletados para cada uma das diferentes correntes CC conhecidas e/ou correntes medidas do motor 117.

[00174] Os coeficientes de escalonamento podem ser salvos e/ou inseridos em uma tabela, tal como uma tabela de busca. A tabela de busca pode ser armazenada em e/ou acessada pelo sistema de processamento eletrônico de dados 120 das figuras 1 e 2, pelo dispositivo de armazenamento de dados 260, pelo processador de dados 264 e/ou por outros componentes do sistema de controle.

[00175] O método da FIG. 6 pode ser conduzido antes da operação do motor 117 em todas as tarefas comerciais e/ou designadas. Se a tabela de busca estiver completa, o método pode se mover para o bloco 616, em que a tabela de busca pode ser usada. A tabela de busca pode ser usada, por exemplo, pela recepção de uma corrente real medida a partir do motor 117 ou pela verificação do comando de corrente aplicado no motor 117, e aplicação da razão de escalonamento e/ou do coeficiente de escalonamento da tabela de busca na corrente real medida, obtendo uma corrente ajustada. Outros usos são possíveis.

[00176] As tabelas, os dados e/ou as tabelas de busca podem ser subsequentemente acessadas em qualquer momento em que o motor 117 estiver em operação. Os dados nas tabelas de busca podem ser usados para escalonar uma leitura do CT designado e/ou podem ser usados para alterar uma entrada no motor 117 com base nos dados das tabelas de busca.

[00177] Estes processos podem ser realizados para cada um dos transdutores de corrente usados com o sistema de controle e/ou o motor 117. Por exemplo, quando o motor 117 for um motor trifásico, três transdutores de corrente podem ser incluídos com o motor 117. Cada um dos transdutores de corrente pode incluir uma tabela e/ou dados e razões de escalonamento, nas quais se pode basear subsequentemente para escalonamento apropriado dos dados em relação ao transdutor de corrente. As razões de escalonamento calculadas podem ser calibradas separadamente e armazenadas para cada fase do motor trifásico. Este procedimento de calibração de corrente CC pode ser suficiente para determinar e suprir apropriadamente dados de escalonamento para um transdutor de corrente.

[00178] Da forma mencionada, a verificação das razões de escalonamento na tabela de busca usando uma calibração de corrente CA, mostrada no bloco 611, também pode ser feita depois do bloco 614.

[00179] Uma calibração de corrente CA pode utilizar e/ou exigir uma máquina motriz. A máquina motriz pode manter uma velocidade do eixo constante, tal como uma velocidade base da máquina. Então, um comando de corrente conhecido, que pode ter uma magnitude de corrente em um ângulo Gama, pode ser suprido ao motor 117. O ângulo Gama pode ser, por exemplo, 45 graus.

[00180] As correntes trifásicas ponderadas reais do motor 117 podem ser monitoradas, percebidas e/ou de outra forma observadas. A corrente observada pode ser comparada com o valor comandado. Um coeficiente de escalonamento ou razão de escalonamento pode ser obtido, identificados, calculados e/ou determinados a partir da comparação. O coeficiente de escalonamento pode ser comparado com a razão de escalonamento da calibração de corrente CC, em que a calibração de corrente CA é usada como um processo de verificação. A calibração de corrente CA pode ajustar simultaneamente um coeficiente de escalonamento do CT para todos os três transdutores de corrente simultaneamente, em vez de qualquer um coeficiente de escalonamento do CT em particular para um dos transdutores de corrente. Adicionalmente, em alguns sistemas, ela pode ser usada para garantir que uma frequência de comutação da modulação por largura de pulso e/ou um ganho de PI apropriados sejam cuidadosamente sintonizados para alcançar um desequilíbrio percentual suficientemente pequeno antes de realizar a calibração de corrente CA.

[00181] Da forma mencionada, os coeficientes de escalonamento do CT podem ser armazenados em uma tabela, tal como uma tabela de busca. Mediante subsequentes leituras de realimentação da corrente trifásica, tais como aqueles sinais de realimentação de corrente enviados do conversor analógico para digital 122 ao módulo de processamento secundário 116, as leituras de realimentação de corrente podem ser ajustados e/ou multiplicadas pelo coeficiente de escalonamento do CT. Isto pode ser melhor quando os transdutores de corrente trifásica tiverem coeficientes de escalonamento próximos em função das magnitudes.

[00182] Um exemplo do uso da tabela de busca de CT é mostrado no desenho do circuito da FIG. 7. Na FIG. 7, um comando de corrente do eixo geométrico d e um comando de corrente do eixo geométrico q podem ser combinados no bloco 710, usando a equação do bloco 715 para alcançar uma entrada de comando de corrente total 718 na tabela de busca do escalonamento de CT 720. A equação no bloco 715 pode ser:i* = raiz quadrada ((id*)2 + (iq*)2).

[00183] Além do mais, a tabela de busca do escalonamento de CT 720 também pode receber, como entradas, um vetor do comando de corrente 722 e um vetor do escalonamento de CT 724. Estes vetores 722 e 724 podem incluir a informação em relação ao coeficiente de escalonamento do CT, já que eles dizem respeito a várias magnitudes da corrente CC conhecida. Por exemplo, o vetor 722 pode armazenar magnitudes da corrente CC conhecida durante um procedimento de calibração de corrente CC e/ou o vetor 734 pode armazenar correspondentes razões de escalonamento calculadas em cada magnitude da corrente CC. Outras configurações são possíveis.

[00184] Um coeficiente de escalonamento do transdutor de corrente 730 pode ser transmitido a partir da tabela de busca do escalonamento de CT 720 com base no comando de corrente de entrada 718. Por exemplo, a corrente inserida na tabela de busca do escalonamento de CT 720 pode ser comparada com a informação na tabela de busca, e um coeficiente de escalonamento apropriado do CT pode ser selecionado com base na magnitude do comando de corrente.

[00185] Um bloco de cálculo da corrente de fase 725 pode ser usado para calcular a corrente trifásica proveniente do motor 117 depois da filtragem, processamento, etc. apropriados. Por exemplo, o bloco de cálculo da fase 725 pode ser implementado em e/ou compreender o módulo de processamento secundário 116 da FIG. 1.

[00186] Então, cada uma das três fases da corrente, identificadas como corrente de fase A 727, corrente de fase B 728 e corrente de fase C 729, pode ser multiplicada pelo coeficiente de escalonamento do CT 730. Por exemplo, a corrente de fase A 727 pode ser multiplicada pelo coeficiente de escalonamento do CT 730 no bloco de multiplicação 740; a corrente de fase B 728 pode ser multiplicada pelo coeficiente de escalonamento do CT 730 no bloco de multiplicação 741; e a corrente de fase C 729 pode ser multiplicada pelo coeficiente de escalonamento do CT 730 no bloco de multiplicação 742. Os resultados podem ser transmitidos individualmente e/ou combinados no bloco 750 para obter uma saída 760.

[00187] Embora a FIG. 7 mostre uma tabela de busca para todas as três fases de uma corrente trifásica, em alguns outros sistemas, cada uma das fases e/ou dos transdutores de corrente pode ter diferentes tabelas de busca. Por exemplo, a tabela de busca do CT 720 pode ser usada apenas para multiplicar e/ou ajustar a corrente para uma corrente de fase A 727 no bloco de multiplicação 740, enquanto uma segunda tabela de busca do CT (não mostrada) pode ser usada para multiplicar e/ou ajustar a corrente para a corrente de fase B, etc. Se as tabelas de busca do escalonamento de CT forem armazenadas em boot book ou EEPROM, elas podem ser carregadas em um controlador para fácil comparação.

[00188] Quando um instante de percepção de corrente tiver sido apropriadamente sintonizado, o supradescrito procedimento de calibração de corrente CC / CA pode alcançar magnitudes da regulação de corrente muito precisas, tal como em 1 % de erro. Isto pode ser possível através da íntegra de uma faixa de velocidade e em vários níveis de corrente ou de torque.

[00189] A FIG. 8 ilustra um exemplo da operação de alguns componentes de percepção de corrente no sistema de controle depois que o instante de percepção de corrente e/ou as razões de escalonamento do CT tiverem sido calibrados.

[00190] Um arranjo de porta programável no campo 870 pode ser anexado, conectado, acoplado e/ou ficar em comunicação com um conversor analógico para digital externo 880 usado para perceber uma corrente do motor 117. O conversor analógico para digital externo 880 pode ser o conversor analógico para digital 122 ou outro conversor analógico para digital. O conversor analógico para digital externo 880 pode perceber continuamente um sinal de corrente e pode produzir um fluxo contínuo ou conjunto de amostras e/ou sinais digitais provenientes do sinal de corrente percebido, que podem ser enviados ao arranjo de porta programável no campo 870. Por exemplo, uma velocidade de amostragem para que o conversor analógico para digital externo possa produzir uma nova amostra é a cada 1 - 2 microssegundos. Embora o conversor analógico para digital 880 seja mostrado na FIG. 8 como externo, em vez disto, o arranjo de porta programável no campo 870 pode ter um conversor analógico para digital interno.

[00191] Deve-se perceber que, embora referência seja aqui feita a um arranjo de porta programável no campo 870, este componente pode, em alguns sistemas, ser outro tipo de dispositivo de armazenamento e/ou computação digital, tal como um dispositivo lógico programável complexo (CPLD).

[00192] O arranjo de porta programável no campo 870 pode receber continuamente amostras de corrente digitais a partir do conversor analógico para digital externo 880. O arranjo de porta programável no campo 870 pode, por exemplo, incluir um armazenamento temporário 890 que pode ser usado para armazenar as amostras de corrente digitais recebidas a partir do conversor analógico para digital 880.

[00193] Além do mais ou alternativamente, o arranjo de porta programável no campo 870 pode incluir um ou mais filtros. Por exemplo, o arranjo de porta programável no campo 870 pode ter um filtro FIR que pode ser usado para eliminar por filtragem ruído proveniente do sinal de corrente recebido.

[00194] Um processador de sinal digital 850 pode ser anexado, conectado, acoplado e/ou ficar em comunicação com o arranjo de porta programável no campo 870. O processador de sinal digital 850 pode, por exemplo, acessar e/ou armazenar dados relacionados ao instante de percepção de corrente calibrado. Por exemplo, o processador de sinal digital 850 pode ter dados relacionados a atrasos e/ou sinais de corrente, e/ou pode monitorar um sinal da portadora PWM gerado por um módulo de geração 112, tal como o sinal 810.

[00195] De acordo com o sinal da portadora PWM recebido a partir do módulo de geração 112, bem como os dados sobre o instante de percepção de corrente, o processador de sinal digital 850 pode calcular, estimar, identificar e/ou de outra forma determinar o apropriado instante no qual o sinal de corrente recebido deve ser amostrado. O apropriado instante pode ser mostrado como a linha pontilhada 806 e a linha pontilhada 808 no processador de sinal digital 850. De acordo com esta determinação, o processador de sinal digital pode gerar e/ou transmitir um pulso digital 830 ao arranjo de porta programável no campo 870. O pulso digital 830 pode indicar um instante de percepção de corrente no qual se serializa um valor de corrente a partir de um sinal de corrente percebido. O pulso digital 830 pode ser um pulso digital disparado pela borda de subida e/ou pode representar o instante de percepção de corrente melhor e/ou calibrado. Uma borda de subida ou de descida do pulso digital 830 pode ser configurada para corresponder a um ponto de ponderação do sinal de corrente percebido. O pulso digital 830 pode ser configurado para prover uma marca ou para serializar um valor de corrente proveniente do conjunto de sinais de corrente, de maneira tal que ele corresponda a um ponto de ponderação de uma inclinação de corrente de subida ou de descida.

[00196] O processador de sinal digital 850 pode gerar o pulso digital 830 de inúmeras maneiras. Por exemplo, o processador de sinal digital 850 pode incluir e/ou usar até seis módulos ou geradores de PWM. Em alguns processadores de sinal digital 850, três destes geradores de PWM podem ser usados para gerar um sinal ou pulso de voltagem para ser enviado ao motor 117, tais como sinais de voltagem de fase A, fase B e fase C. O sinal 810 pode, por exemplo, representar a combinação dos três sinais da portadora PWM gerados por estes três geradores de PWM.

[00197] Além do mais ou alternativamente, um módulo de geração de PWM sobressalente para gerar um sinal de portadora de contagem ascendente, tal como o pulso 820. Em alguns sistemas, também é possível usar outros componentes DSP sobressalentes, tal como um módulo de captura aprimorado (eCap), para gerar o pulso digital 820. O sinal de portadora de contagem ascendente pode ter um ciclo que pode iniciar, por exemplo, em um ponto zero, ponto baixo ou ponto de período correspondente ao sinal de geração de três fases 810, da forma indicada pelas linhas pontilhadas 802 e 804 na FIG. 8. O sinal da portadora do módulo PWM sobressalente 820 pode ser sincronizado com os três outros sinais da portadora de geração de módulos PWM 810 para fases A, B e C. O instante de percepção de corrente pode ser calculado e/ou armazenado no processador de sinal digital 850 de inúmeras maneiras. Por exemplo, o processador de sinal digital 850 pode ser configurado de forma que um pulso digital 830 possa ser gerado em uma contagem ou tempo designados depois do início do pulso de contagem ascendente 820. O tempo pode ser representado, por exemplo, pelo atraso 809. Pelo ajuste do atraso 809 entre o início do sinal de portadora de contagem ascendente 820 e o instante de percepção de corrente, o processador de sinal digital pode ser facilmente calibrado para gerar apropriadamente o pulso digital 830 correspondente ao melhor instante de percepção de corrente.

[00198] Mediante recepção do pulso digital transmitido 830 a partir do processador de sinal digital 850, o arranjo de porta programável no campo 870 pode serializar, catalogar, documentar e/ou de outra forma identificar a corrente trifásica enviada a partir do conversor analógico para digital externo neste instante. Em particular, o arranjo de porta programável no campo 870 pode ser configurado para serializar um conjunto de valores de corrente trifásica provenientes do sinal de corrente continuamente percebido e filtrado no instante de percepção de corrente indicado pela borda de subida ou de descida do pulso digital. O valor de corrente trifásica serializado definido pode ser, por exemplo, o conjunto mais recente de valores de corrente de fase no armazenamento temporário do arranjo de porta programável no campo 870 no instante que o pulso digital 830 for recebido.

[00199] Então, este sinal de corrente trifásica serializado 895 pode ser enviado, transmitido, alimentado e/ou de outra forma enviado ao processador de sinal digital 850. O processador de sinal digital 850 pode processar o sinal de corrente trifásica recebido 895. Por exemplo, o processador de sinal digital 850 pode realizar uma transformada de Park ou outra transformada de fase no sinal trifásico recebido, e pode gerar um sinal de corrente do eixo geométrico d e um sinal de corrente do eixo geométrico q em decorrência disto. Depois da realização da transformada, o processador de sinal digital 850 pode enviar, alimentar, transmitir e/ou de outra forma emitir o sinal de corrente bifásica resultante, tal como ao controlador de regulação de corrente 111.

[00200] Alternativamente, a transformada do sinal pode ser realizada no arranjo de porta programável no campo 870, e/ou por ele.

[00201] Embora a FIG. 8 mostre um conversor analógico para digital externo 880, mais de um podem estar presentes. Por exemplo, o sistema de controle pode usar três conversores analógico para digital externos, cada qual sendo direcionado a uma das fases da corrente trifásica. Em sistemas como este, o arranjo de porta programável no campo 870 pode serializar uma fase das correntes trifásicas percebidas a partir das amostras de corrente digitais armazenadas recebidas a partir de cada um dos conversores analógicos para digital externos. Outras configurações são possíveis.

[00202] Em alguns sistemas, um ou ambos do arranjo de porta programável no campo 870 e do processador de sinal digital 850 podem ser componentes do módulo de processamento secundário 116. Em outros sistemas, um ou ambos do arranjo de porta programável no campo 870 e do processador de sinal digital 850 podem ser componentes do sistema de processamento eletrônico de dados 120. Em outros sistemas, outras configurações podem ser possíveis.

[00203] Tendo descrito a modalidade preferida, ficará aparente que várias modificações podem ser feitas sem fugir do escopo da invenção definido nas reivindicações anexas.

Claims

1. Sistema para processamento de um sinal de corrente sensoreado proveniente de um motor (117), caracterizado pelo fato de que o sistema compreende:um processador de sinal digital (850);um arranjo de porta programável no campo (870) em comunicação com o processador de sinal digital (850);o processador de sinal digital (850) sendo configurado para gerar um pulso digital (830) que indica um instante de sensoreamento de corrente no qual trava-se um valor de corrente a partir de um sinal de corrente sensoreado a partir de um motor, uma borda de subida ou de descida do pulso digital sendo configurada para corresponder a um ponto de ponderação do sinal de corrente sensoreado;o arranjo de porta programável no campo (870) sendo configurado para receber um sinal de corrente trifásica continuamente sensoreado a partir de um motor e para receber o pulso digital (830) a partir do processador de sinal digital (850), o arranjo de porta programável no campo (870) configurado para travar um conjunto de valores de corrente trifásica a partir do sinal de corrente continuamente sensoreado no instante de sensoreamento de corrente indicado pela borda de subida ou de descida do pulso digital (830), e transmitir os valores de corrente trifásica travados ao processador de sinal digital (850).

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o processador de sinal digital (850) é configurado para realizar uma transformada de PARK no valor de corrente trifásica travado recebido para gerar um sinal de corrente do eixo geométrico d e um sinal de corrente do eixo geométrico q.

3. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um controlador de regulação de corrente (111) configurado para receber o sinal de corrente do eixo geométrico d e o sinal de corrente do eixo geométrico q a partir do processador de sinal digital (850).

4. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o processador de sinal digital (850) compreende um gerador de modulação por largura de pulso (112) dedicado para gerar o pulso digital (830).

5. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o arranjo de porta programável no campo (870) recebe o sinal de corrente trifásica continuamente sensoreado tanto a partir de um conversor analógico para digital (880) e circuito sensor externos quanto a partir de um conversor analógico para digital e circuito sensor internos.

6. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o arranjo de porta programável no campo (870) inclui um filtro que filtra o sinal de corrente trifásica continuamente sensoreado.