IT201900015617A1 - Metodo per stimare in modo sensorless la posizione del rotore e la velocita' angolare del rotore di una macchina sincrona a riluttanza - Google Patents
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Description
METODO PER STIMARE IN MODO SENSORLESS LA POSIZIONE DEL
ROTORE E LA VELOCITA' ANGOLARE DEL ROTORE DI UNA MACCHINA
SINCRONA A RILUTTANZA
Settore tecnico
La presente invenzione riguarda in generale il controllo sensorless di una macchina sincrona a riluttanza. In particolare, la presente invenzione riguarda un metodo per stimare la posizione del rotore e la velocità angolare del rotore di una macchina sincrona a riluttanza.
Stato dell'arte
Come noto, il controllo sensorless consiste in un anello chiuso che controlla una macchina sincrona a riluttanza senza usare un encoder di posizione del rotore per sincronizzare il sistema di riferimento di controllo con l'angolo di fase del rotore o per valutare la velocità angolare del rotore stesso.
La posizione angolare del rotore e la velocità angolare del rotore sono stimate dal controller digitale manipolando quantità elettriche e parametri di macchina tramite un software in tempo reale. Detto software in tempo reale è normalmente chiamato "osservatore" (observer) ed include un osservatore di flusso ed un osservatore di posizione angolare.
Come noto, i metodi per stimare il flusso e la posizione angolare di un rotore dipendono dalla resistenza dello statore. La misura diretta della resistenza dello statore è possibile quando la macchina non è in funzione (macchina fredda, "cold machine"); tuttavia, il valore della resistenza dello statore quando la macchina è in uso (macchina calda, "warmed-up machine") differisce considerevolmente dal risultato ottenuto su una macchina fredda.
In particolare, la resistenza dello statore varia con la temperatura della macchina durante il funzionamento, il che causa una stima imprecisa della tensione interna della macchina e, sostanzialmente, errori nelle stime del flusso e della posizione angolare.
In un sistema di controllo sensorless della macchina, l'osservatore di posizione angolare è fortemente accoppiato con l'osservatore di flusso. In particolare, la suscettibilità dell'osservatore di flusso agli errori di stima della tensione interna porta l'osservatore di posizione angolare all'instabilità.
Per arginare questo problema, sono stati valutati diversi metodi:
● un osservatore di resistenza dello statore per machine sincrone salienti è proposto in M. Hinkkanen, T. Tuovinen, L. Harnefors, and J. Luomi, “A Combined Position and Stator-Resistance Observer for Salient PMSM Drives: Design and Stability Analysis”, IEEE Transactions on Power Electronics, vol.27, no.2, pp.601–609, 2012;
● un osservatore in sliding mode è sviluppato in D. Liang, J. Li, and R. Qu, “Sensorless Control of Permanent Magnet Synchronous Machine Based on Second-Order Sliding-Mode Observer With Online Resistance Estimation”, IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 53, no. 4, pp. 3672–3682, 2017.; e
● un approccio ricorsivo ai minimi quadrati è impiegato per identificare online la resistenza in Y. Inoue, Y. Kawaguchi, S. Morimoto, and M. Sanada, “Performance Improvement of Sensorless IPMSM Drives in a Low-Speed Region Using Online Parameter Identification”, IEEE Transactions on Industry Applications, vol.47, no.2, pp.798–804, 2011.
Riassunto dell'invenzione
La Richiedente ha percepito che i sistemi di controllo sensorless delle macchine sono soggetti a variazioni della resistenza dello statore o richiedono un ulteriore adattamento online della resistenza.
In particolare, la Richiedente ha percepito che gli osservatori di flusso e di posizione angolare noti presentano alcuni inconvenienti dovuti ad errori di stima della tensione interna per via della variazione della resistenza dello statore o di una compensazione non ideale dell'errore della tensione dell'inverter. Come detto sopra, sono state proposte diverse tecniche di adattamento on-line, in aggiunta allo schema della stima di flusso e posizione angolare, che richiedono un impegno extra di elaborazione e calibrazione.
Alla luce di quanto sopra, la Richiedente ha affrontato il problema di fornire un metodo per stimare la posizione del rotore e/o la velocità angolare del rotore di una macchina sincrona a riluttanza che superi i suddetti inconvenienti.
Secondo un primo aspetto, la presente invenzione riguarda un metodo per la stima sensorless di un segnale di errore di posizione per una macchina sincrona a riluttanza, detta macchina sincrona a riluttanza comprendendo uno statore ed un rotore, detto metodo comprendendo:
- ricevere un flusso concatenato osservato di detto statore;
- ricevere una stima basata sul modello di corrente del flusso concatenato di detto statore;
- selezionare un primo vettore di proiezione in cui un errore di posizione calcolato per mezzo di detto primo vettore di proiezione è all'interno di una banda di un grado elettrico in condizioni di massima coppia per ampere; - calcolare detto segnale di errore di posizione in funzione di tale flusso concatenato osservato, di tale stima basata sul modello di corrente del flusso concatenato e di tale primo vettore di proiezione.
Secondo un secondo aspetto, la presente invenzione riguarda un metodo per la stima sensorless di almeno una tra posizione angolare del rotore e velocità angolare del rotore di una macchina sincrona a riluttanza comprendente:
- calcolare detto segnale di errore di posizione secondo forme di realizzazione della presente invenzione;
- calcolare almeno uno tra posizione angolare osservata del rotore e velocità angolare osservata del rotore in funzione di detto segnale di errore di posizione.
Secondo un terzo aspetto, la presente invenzione riguarda un sistema di controllo per una macchina sincrona a riluttanza, detta macchina sincrona a riluttanza comprendendo un rotore ed uno statore, detto sistema di controllo comprendendo:
- un osservatore di flusso ibrido configurato per:
- calcolare un flusso concatenato osservato di detto statore in base a valori stimati di quantità elettriche associate con detta macchina sincrona a riluttanza;
- calcolare una stima basata sul modello di corrente del flusso concatenato di detto statore in base a valori rivelati di quantità elettriche; - un blocco di valutazione errore configurato per:
- ricevere da detto osservatore di flusso ibrido detto flusso concatenato osservato e detta stima basata sul modello di corrente del flusso concatenato;
- selezionare un primo vettore di proiezione in cui un errore di posizione calcolato per mezzo di detto primo vettore di proiezione è all'interno di una banda di un grado elettrico in condizioni di massima coppia per ampere;
- calcolare un segnale di errore di posizione in funzione di detto flusso concatenato osservato, di detta stima basata sul modello di corrente del flusso concatenato e di detto primo vettore di proiezione;
- un blocco di stima posizione e velocità angolare, configurato per calcolare una posizione angolare osservata del rotore e/o una velocità angolare osservata del rotore in funzione di detto segnale di errore di posizione; in cui detto sistema di controllo è configurato per pilotare detta macchina sincrona a riluttanza in base a detta posizione angolare osservata del rotore e/o detta velocità angolare osservata del rotore.
Descrizione breve delle figure
La presente invenzione diverrà più chiara grazie alla seguente descrizione dettagliata, fornita a titolo di esempio e non di limitazione, da leggersi con riferimento ai disegni allegati, in cui:
- la Figura 1 mostra un diagramma a blocchi che illustra un sistema di controllo di una macchina sincrona a riluttanza secondo la presente invenzione;
- la Figura 2 mostra un diagramma a blocchi che illustra un osservatore di flusso ibrido;
- la Figura 3 mostra un diagramma a blocchi di un blocco di valutazione errore secondo la presente invenzione.
Descrizione dettagliata di forme di realizzazione preferite dell'invenzione Nel seguito, i vettori in un sistema di riferimento in rotazione, associato con il rotore, sono indicati con il pedice dq. I vettori in un sistema di riferimento stazionario, associato con lo statore, sono indicati con il pedice αβ. Infine, abc indica le grandezze di fase della macchina.
Nel seguito, l'espressione "quantità stimata" indica una quantità calcolata per mezzo di un modello numerico; una quantità stimata è rappresentata dall'apice ̂. Questo include anche il vettore di flusso concatenato osservato, perché una quantità osservata è anche una quantità stimata.
La Figura 1 mostra un diagramma a blocchi di un sistema di controllo 100 che controlla una macchina sincrona a riluttanza 5 (anche indicata "macchina SyR" nel seguito), per esempio la macchina SyR può essere un motore SyR. La macchina sincrona a riluttanza 5 comprende un rotore e uno statore.
Preferibilmente, il sistema di controllo 100 è un sistema di controllo sensorless. Preferibilmente, il sistema di controllo 100 comprende un regolatore Proporzionale-Integrale-Derivativo (proportional integral speed controller) 1, un regolatore di massima coppia per ampere (Maximum Torque Per Ampere, MTPA controller) 2, un regolatore del vettore di corrente (current vector control) 3, un inverter generatore di tensione (voltage source inverter) 4.
Come mostrato in Figura 1, la velocità angolare target del rotore ω<∗>r è impostata per pilotare il rotore ad una velocità angolare effettiva ω,.
Preferibilmente, il regolatore MTPA 2, che implementa una strategia di regolazione di massima coppia per ampere, seleziona un vettore corrente target
(in un sistema di riferimento stimato del rotore che soddisfa la condizione di massima coppia per ampere alla velocità angolare target del rotore ω<∗>r .
Si noti che il regolatore MTPA è noto, come descritto in:
- L. Xu, X. Xu, T. A. Lipo and D. W. Novotny, "Vector control of a synchronous reluctance machine including saturation and iron loss", in IEEE Transactions on Industry Applications, vol.27, no.5, pp.977-985, Sept.-Oct.1991.
- S. Morimoto, M. Sanada and Y. Takeda, "Wide-speed operation of interior permanent magnet synchronous machines with high-performance current regulator", in IEEE Transactions on Industry Applications, vol.30, no. 4, pp.
Il regolatore di corrente 3 riceve il vettore corrente target dal regolatore MTPA 2 e genera un vettore tensione target Il vettore tensione target è convertito nel sistema di riferimento dello statore in un primo blocco di conversione e trasformazione 3a, che genera un vettore tensione stimato (la tensione di controllo è anche usata come stima della tensione utilizzata dall'osservatore di flusso). Preferibilmente, il primo blocco di conversione e trasformazione 3a è una trasformazione di Park inversa.
Il vettore tensione di riferimento è inviato in input, dopo un ulteriore blocco di conversione e trasformazione 3b, all'inverter generatore di tensione 4 che genera una tensione trifase di alimentazione macchina Preferibilmente, l'ulteriore blocco di conversione e trasformazione 3b è una trasformazione di Clarke inversa. Le trasformazioni di Clark e Park sono note e non saranno descritte nel seguito. La tensione trifase di alimentazione macchina è fornita in input alla macchina SyR 5 per pilotare la stessa.
Durante il funzionamento, le quantità di rotore e/o statore, come posizione angolare del rotore e/o velocità angolare del rotore, sono stimare ed utilizzate dal sistema di controllo 100 per pilotare la macchina SyR 5.
Nel seguito è fornito un modello matematico della macchina SyR 5.
Il modello della macchina è espresso nel sistema di riferimento solidale al rotore
(ovvero un sistema di riferimento in rotazione). In assenza di un trasduttore di
posizione del rotore (controllo sensorless), il sistema di riferimento in rotazione utilizzato è quello stimato
Per esempio, l'equazione della tensione della macchina SyR 5 è così definita:
[1]
In cui è la variabile di Lap esistenza dello statore ad una temperatura nominale della macchina, (l'apice T indica un vettore o una matrice “trasposto/a”) è il vettore flusso concatenato dello statore, è il vettore tensione dello statore è il vettore corrente dello statore è la velocità angolare stimata <del rotore e ࡶ è la matrice di rotazione ortogonale>
Il flusso concatenato dello statore e la sua derivate temporale possono essere espressi in base ad una matrice di induttanza incrementale una matrice di induttanza apparente ࡸ e un errore di posizione in cui θ è la posizione effettiva del rotore (ossia la posizione angolare corretta del rotore), è la posizione angolare stimata del rotore,come mostrato in [2a] e [2b]:
<[2a] >
[2b]
in cui le componenti delle matrici di induttanza sono:
[3]
dove rispettano rispettivamente l'induttanza incrementale lungo l'asse principale d e l'asse di quadratura q, mentre rappresenta il termine di saturazione incrociata (cross-saturation term).
La coppia elettromagnetica è data da:
[4]
in cui N è il numero di coppie di poli.
Preferibilmente, la macchina SyR 5 è pilotata in una condizione di massima coppia per ampere (anche indicata come "condizione di MTPA").
L'espressione analitica della condizione di MTPA può essere derivata dall'equazione [4], differenziando rispetto ad un angolo di corrente γ in cui l'angolo
di corrente è ottenendo la seguente espressione:
<[5]>
Incorporando le induttanze definite in [3], a l'espressione [5] si semplifica in:
[6]
Preferibilmente, il sistema di controllo 100 comprende un secondo blocco di conversione e trasformazione 4a. Per esempio, il secondo blocco di conversione e trasformazione 4a è un blocco di trasformazione di Clarke configurato per convertire misure di corrente trifase acquisite per mezzo di trasduttori di corrente sulla linea di alimentazione della macchina, nel sistema di riferimento dello statore, ottenendo una corrente effettiva di statore ஒin cui Preferibilmente, come mostrato in Figura 1, un terzo blocco di conversione e trasformazione 4b converte la corrente trifase misurate nel sistema di riferimento stimato del rotore
per usarla come feedback per il controllo vettoriale di corrente in anello chiuso. Preferibilmente, il terzo blocco di conversione e trasformazione 4b è una trasformazione di Park.
Secondo forme di realizzazione della presente invenzione, come mostrato in Figura 1, il sistema di controllo 100 comprende un blocco osservatore 6.
Il blocco osservatore 6, preferibilmente, riceve in input la posizione angolare <stimata del rotore> <il vettore tensione stimato> <e la corrente effettiva di statore >
rispettivamente forniti dal primo blocco di conversione e trasformazione 3a e
dal secondo blocco di conversione e trasformazione 4a - e calcola una stima basata sul modello di corrente del flusso concatenato dello statore e un flusso concatenato osservato dello statore
Preferibilmente, il blocco osservatore 6 è un osservatore di flusso ibrido (Hybrid Flux Observer, HFO) 6.
In particolare, l'HFO 6 è configurato per:
- calcolare un flusso concatenato osservato di detto statore in base a valori stimati di quantità elettriche, per esempio il vettore tensione stimata
associato con detta macchina sincrona a riluttanza 5;
- calcolare una stima basata sul modello di corrente del flusso concatenato dello statore di detto statore basata su valori rilevati di dette quantità elettriche, per esempio la corrente effettiva di statore
Preferibilmente, l'HFO 6 nel sistema di riferimento dello statore è definito da:
<[7]>
In cui
[8]
In cui è una matrice di guadagno è il flusso concatenato osservato dello statore nel sistema di riferimento dello statore, è la derivata temporale del flusso concatenato osservato dello statore nel sistema di riferimento dello statore,
è il vettore tensione stimato nel sistema di riferimento dello statore, è la
corrente effettiva di statore e è l'induttanza stimata. Facendo riferimento all'equazione [8], è la lookup table della mappa di flusso della macchina SyR 5. Preferibilmente, nel sistema di riferimento stimato del rotore, l'HFO 6 è definito da:
Si noti che, per vale l'equivalenza
Come mostrato in Figura 2, l'HFO 6 calcola - in funzione della corrente effettiva di statore del vettore tensione stimata e della posizione angolare stimata del rotore la stima basata sul modello di corrente del flusso concatenato dello statore e il flusso concatenato osservato dello statore per mezzo delle equazioni [7] [8] [9] [10].
Come mostrato in Figura 3, la stima basata sul modello di corrente del flusso concatenato dello statore e il flusso concatenato osservato dello statore
sono inviati in input ad un blocco di valutazione dell'errore 11.
Il blocco di valutazione dell'errore 11 calcola un segnale di errore di posizione
Preferibilmente, il segnale di errore di posizione è definito come la proiezione della differenza tra il flusso concatenato osservato dello statore e la stima basata sul modello di corrente del flusso concatenato dello statore
Per esempio, il segnale di errore di posizione è definito come:
Come descritto in i. ed ulteriormente sviluppato in ii.
i. M. Hinkkanen, S. E. Saarakkala, H. A. A. Awan, E. Molsa, and T. Tuovinen, “Observers for Sensorless Synchronous Machine Drives: Framework for Design and Analysis”, IEEE Transactions on Industry Applications, p. 1, 2018; and
ii. Varatharajan and G. Pellegrino, “Sensorless Control of Synchronous Reluctance Machine Drives: Improved Modeling and Analysis beyond Active Flux”, in Electric Machines and Drives Conference (IEMDC), IEEE International, 2019.
In cui è un primo vettore di proiezione.
Secondo forme di realizzazione della presente invenzione, il primo vettore di proiezione è espresso come:
In cui è la velocità angolare del rotore, è un vettore di flusso concatenato ausiliario.
Nel seguito, la dinamica dell'errore di flusso e la dinamica dell'errore di posizione sono espresse con riferimento a condizioni di funzionamento stazionarie. Quantità in punti operativi stazionari sono indicate con il pedice 0.
In cui è il primo vettore di proiezione in condizione operativa stazionar <è la velocità angolare del rotore in tale condizione operativa stazionaria,>
è un vettore di flusso concatenato ausiliario in tale condizione operativa
stazionaria.
<Come mostrato in Figura 1 e Figura 3, una velocita angolare osservata del rotore > e/o una posizione angolare osservata del rotore sono calcolate in funzione del segnale di errore di posizione Preferibilmente, la velocita angolare osservata del rotore e la posizione angolare osservata del rotore sono calcolate da un blocco di stima di posizione e velocità angolare 12.
Per esempio, la velocita angolare osservata del rotore e la posizione angolare osservata del rotore sono calcolate come:
In cu è la velocita angolare osservata del rotore, e sono rispettivamente il guadagno proporzionale e il guadagno integrale e è l'uscita integrale del regolatore proporzionale-integrale del phase locked loop (circuito di inseguimento di fase), e è l'errore della velocità angolare del rotore
Considerando l'equazione [13] e un errore di flusso dello statore definito come:
In cui e l'errore di flusso dello statore, è il vettore di flusso effettivo dello statore è il vettore di flusso osservato dello statore, la dinamica dell'errore di flusso ò essere rappresentata come:
In cui
E considerando l'invarianza dell'induttanza incrementale, si ottiene la seguente espressione:
<Per mezzo dell'espressione di cui sopra, un vettore flusso concatenato ausiliario > definito come:
Pertanto, la dinamica dell'errore di flusso ݏࣅ<෨>ௗ si semplifica in:
quindi, il segnale di errore di posizione è definito come:
Se il sistema è stabile, la condizione vale in condizioni stazionarie. Manipolando le equazioni [20] e [21], l'errore di posizione in condizioni stazionarie dovuto ad un errore della resistenza dello statore è espresso nel seguente modo:
Sostituendo l'espressione del vettore di proiezione proposto [13] nell'equazione [22], l'errore di posizione in condizioni stazionarie può essere espresso come:
L'equazione [23] e l'equazione [6] mostrano che, fintanto che la condizione di MTPA è rispettata, l'errore di posizione del rotore calcolato per mezzo del primo vettore di proiezione non è sostanzialmente influenzato dall'errore della resistenza dello statore
Secondo il modello matematico, l'errore di posizione , dovuto all'errore della resistenza dello statore calcolato per mezzo di detto primo vettore di proiezione è sostanzialmente zero in condizioni di MTPA.
In altre parole, l'errore di posizione misurato calcolato per mezzo di detto primo vettore di proiezione è all'interno di una banda di un grado elettrico in condizioni di MTPA.
In particolare, il sopra citato errore di posizione misurato è dovuto a, per esempio, rumore bianco e/o inesattezze nelle mappe di flusso.
Si noti che, detta banda di un grado elettrico in condizioni di MTPA è proporzionale a:
- precisione del modello magnetico della macchina in esame; e
- deviazioni dalla traiettoria di MTPA.
Inoltre, vantaggiosamente, una componente fondamentale dell'errore di tensione dovuta al tempo morto del convertitore è in fase con la corrente effettiva di statore
In particolare, l'errore di tensione causato dal tempo morto del convertitore è <riflesso nell'errore di resistenza dello statore> <In altre parole, l'errore di posizione >
calcolato per mezzo di detto primo vettore di proiezione è indipendente
dall'errore di tensione dovuto al tempo morto del convertitore.
Come mostrato in Figura 1, la posizione angolare osservata del rotore e/o la velocità angolare osservata del rotore è/sono utilizzata/e per pilotare la macchina SyR 5.
Per esempio, un convenzionale phase-locked loop con regolatore integrale proporzionale è utilizzato per pilotare il segnale di errore di posizione a zero. Il controllo di una macchina sincrona a riluttanza per mezzo di quantità osservate è ben noto e non verrà discusso nel seguito.
Si noti che la condizione di MTPA, imposta dal regolatore MTPA 2, devia dai valori di massima coppia per ampere per piccoli carichi a causa dell'imposizione di una corrente fondamentale di eccitazione Un altro caso di deviazione dalla condizione di MTPA è il cosiddetto indebolimento di flusso (Flux weakening), ma ad alte velocità, gli effetti dell'errore di resistenza dello statore sono trascurabili. Se la macchina SyR 5 non è in condizione di MTPA, si verifica un errore di posizione in condizioni stazionarie calcolato come descritto sopra in [23]. Ciononostante,il controllo rimane stabile.
Preferibilmente, quando la condizione di MTPA non è rispettata, è fornito un adattamento della resistenza dello statore.
Preferibilmente, il blocco di valutazione di errore 11 calcola un segnale di errore di resistenza
Preferibilmente, il segnale di errore di resistenza è definito come:
In cui è un secondo vettore di proiezione.
Preferibilmente, Il sistema di controllo comprende un blocco calcolo resistenza 13. Il blocco calcolo di resistenza 13 calcola una resistenza osservata dello statore in funzione di detto segnale di errore di resistenza
Per esempio, la resistenza stimata dello statore ' è calcolata come:
In cui è una costante.
Preferibilmente, Il segnale di errore di resistenza è utilizzato per implementare un adattamento via software della resistenza dello statore della resistenza dello statore stimata. L'adattamento via software della resistenza dello statore compensa la l'errore di tensione causato dal tempo morto del convertitore anche in assenza di compensazione di tale errore. Per esempio, l'imprecisa compensazione del tempo morto provoca un errore di tensione costante, indipendente dal punto di funzionamento, dalle correnti o dalla velocità. Per esempio, considerando un esperimento in cui un errore di tempo morto di 1 μs causa un errore di tensione costante di circa 6 V. se l'ampiezza dell'attuale punto operativo è 1 A, l'adattamento software del valore della resistenza di statore incrementa la resistenza stimata di 6 Ω per compensare l'errore di tensione di 6V. Al contrario, ad un carico maggiore, se la corrente di funzionamento è 2 A, la resistenza stimata sarà di 3 Ω superiore alla resistenza reale.
Preferibilmente, il segnale di errore di posizione e il segnale di errore di resistenza sono stimati indipendentemente. Preferibilmente, il secondo vettore di proiezione è un vettore ortogonale al primo vettore di proiezione Ancora più preferibilmente, il secondo vettore di proiezione è un vettore ortogonale al primo vettore di proiezione ed è scalato in proporzione al punto di lavoro per avere un guadagno di anello constante.
Per esempio, un vettore di errore cumulativo è definito come
In cui è una matrice di vettore di proiezione.
Come descritto, la presente invenzione fornisce importanti vantaggi. In particolare, la presente invenzione fornisce I seguenti vantaggi:
- Nessuna necessità di adattamento online della resistenza in condizione di MTPA: questo semplifica la calibrazione e l'esecuzione dell'algoritmo di controllo;
- L'uso del primo vettore di proiezione nel sistema di controllo 100 rende il controllo intrinsecamente stabile a bassa velocità;
- L'errore di posizione calcolato per mezzo di detto primo vettore di proiezione è indipendente dall'errore di tensione causato dal tempo morto del convertitore, per cui è possibile un controllo MTPA preciso della coppia, con conseguente massimizzazione dell’efficienza;
- Il secondo vettore di proiezione compensa variazioni della resistenza quando la macchina è deliberatamente controllata al di fuori delle condizioni di MTPA; - Se si utilizza il secondo vettore di proiezione, può essere omessa l'identificazione dell'errore di tensione del convertitore: ciò semplifica la fase preliminare di messa in servizio dell'azionamento elettrico.
Claims (12)
- RIVENDICAZIONI 1. Un metodo per la stima sensorless di un segnale di errore di posizione per una macchina sincrona a riluttanza (5), detta macchina sincrona a riluttanza (5) comprendendo uno statore ed un rotore, detto metodo comprendendo: - ricevere un flusso concatenato osservato di detto statore; - ricevere una stima basata sul modello di corrente del flusso concatenato di detto statore; - selezionare un primo vettore di proiezione in cui un errore di posizione calcolato per mezzo di detto primo vettore di proiezione è all'interno di una banda di un grado elettrico in condizione di MTPA; - calcolare detto segnale di errore di posizione (ϵ) in funzione di detto flusso concatenato osservato di detta stima basata sul modello di corrente del flusso concatenato e di detto primo vettore di proiezione
- 2. Il metodo secondo la rivendicazione 1 in cui detto segnale di errore di posizione è calcolato come la proiezione di una differenza tra detto flusso concatenato osservato e detta stima basata sul modello di corrente del flusso concatenato su detto primo vettore di proiezione
- 3. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui l'errore di posizione calcolato per mezzo del primo vettore di proiezione n è sostanzialmente influenzato da un errore di resistenza dello stat in condizione di MTPA. 4. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detto metodo comprende inoltre: - selezionare un secondo vettore di proiezione detto secondo vettore di proiezione essendo ortogonale a detto primo vettore di proiezione
- - calcolare un segnale di errore di resistenza in funzione di detto flusso concatenato osservato detta stima basata sul modello di corrente del flusso concatenato e detto secondo vettore di proiezione
- 5. Il metodo secondo la rivendicazione 4 in cui detto segnale di errore di resistenza è calcolato come la proiezione di una differenza tra detto flusso concatenato osservato e detta stima basata sul modello di corrente del flusso concatenato su detto secondo vettore di proiezione
- 6. Un metodo per la stima sensorless di almeno uno tra posizione angolare osservata del rotore e velocità angolare osservata del rotore di una macchina sincrona a riluttanza (5) comprendendo: - calcolare detto segnale di errore di posizione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3; - calcolare almeno uno tra posizione angolare osservata del rotore e velocità angolare osservata del rotore in funzione di detto segnale di errore di posizione
- 7. Il metodo secondo la rivendicazione 6 in cui detto metodo comprende inoltre: - calcolare detto segnale di errore di resistenza (߳୰) secondo la rivendicazione 4 o 5; - calcolare una resistenza osservata dello statore in funzione di detto segnale di errore di resistenza
- 8. Un sistema di controllo (100) per una macchina sincrona a riluttanza (5), detta macchina sincrona a riluttanza (5) comprendendo un rotore ed uno statore, detto sistema di controllo (100) comprendendo: - un osservatore di flusso ibrido (5) configurato per: - calcolare un flusso concatenato osservato di detto statore in base a valori stimati di quantità elettriche associate con detta macchina sincrona a riluttanza (5); - calcolare una stima basata sul modello di corrente del flusso concatenato in base a valori rilevati di quantità elettriche; - un blocco di valutazione errore (11) configurato per: - ricevere detto flusso concatenato osservato e detta stima basata sul modello di corrente del flusso concatenato da detto osservatore di flusso ibrido (5); - selezionare un primo vettore di proiezione in cui un errore di posizione calcolato per mezzo di detto primo vettore di proiezione è all'interno di una banda di un grado elettrico in condizioni di MTPA; - calcolare un segnale di errore di posizione in funzione di detto flusso concatenato osservato detta stima basata sul modello di corrente del flusso concatenato e detto primo vettore di proiezione- un blocco di stima posizione e velocità angolare (12), configurato per calcolare una posizione angolare osservata del rotore e/o una velocità angolare osservata del rotore in funzione di detto segnale di errore di posizionein cui detto sistema di controllo (100) è configurato per pilotare detta macchina sincrona a riluttanza (5) in base a detta posizione angolare osservata del rotore e/o detta velocità angolare osservata del rotore
- 9. Il sistema di controllo (100) secondo la rivendicazione 8 in cui detto sistema di controllo (100) è configurato per pilotare detta macchina sincrona a riluttanza (5) in una condizione di massima coppia per ampere.
- 10. Il sistema di controllo (100) secondo la rivendicazione 8 o 9 in cui detto blocco di valutazione errore (11) è configurato per: - selezionare un secondo vettore di proiezione detto secondo vettore di proiezione essendo ortogonale a detto primo vettore di proiezione- calcolare un segnale di errore di resistenza in funzione di detto flusso concatenato osserv detta stima basata sul modello di corrente del flusso concatenato etto secondo vettore di proiezioneil sistema di controllo (100) comprendendo un blocco di calcolo resistenza (13) configurato per calcolare una resistenza osservata dello statore in funzione di detto segnale di errore di resistenza
- 11. Il sistema di controllo (100) secondo la rivendicazione 10 in cui detto sistema di controllo (100) comprende un blocco software di adattamento della resistenza dello statore basato su detta resistenza osservata dello statore
- 12. Il sistema di controllo (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 8 a 11 in cui, detto blocco di valutazione errore (11) è configurato per selezionare detto primo vettore di proiezione in cui detto errore di posizione calcolato per mezzo del primo vettore di proiezione non è sostanzialmente influenzato da un errore di resistenza dello statore in condizione di MTPA.
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