本公開內容涉及用于校正電流基準的設備，并且更具體地涉及能夠使用用于校正電流基準的校正因子的候選值來設定第一扭矩基準節段和第二扭矩基準節段并且通過根據扭矩基準被包含于其中的節段計算校正因子來校正電流基準的用于校正電流基準的設備。

背景技術：

通常，感應電機被配置有繞組被安裝在其上的定子和由鋁導體或鐵芯構成的轉子。這樣的感應電機是用于通過在被安裝在定子上的繞組處生成周期性電流變化以借助于根據電流變化的磁場的變化誘發在轉子處的扭矩來獲得轉動功率的裝置。

通用逆變器主要被用于驅動三相電機，并且具體地，通常用于使用感應電機、提升載荷或電動車輛的牽引載荷的可變速度驅動現場中。感應電機主要通過矢量控制或現場定向控制(foc)來驅動，并且無位置傳感器矢量控制廣泛地被用作當空間受限制的感應電機的控制方法或者被廣泛地使用在其中系統的成本降低必要的現場中。

具體地，在其中不使用位置傳感器的狀態中具有扭矩作為基準的矢量控制的扭矩模式中，無位置傳感器矢量控制被應用以控制扭矩。然而，因為磁通量的所估計的值在準確性上比通過位置傳感器獲得的磁通量信息低，即使無位置傳感器矢量控制被應用到其，所以存在的問題在于在低速度域處并且在低扭矩域處逆變器的驅動不穩定。

結果，為了改進在傳統技術的無傳感器扭矩模式中的不穩定的驅動性能，根據驅動條件來改變磁通量電流的幅值以增大感應電機的轉差頻率，使得磁通量的所估計的值的準確性被改進。

在這一點上，在傳統技術中改變磁通量電流的幅值中，根據在逆變器和感應電機的驅動中要求的受限制的條件來計算校正因子，并且使用所計算的校正因子來改變磁通量電流的幅值，使得無傳感器扭矩模式中的不穩定的驅動性能被改進。

然而，因為應當通過對在傳統技術中對其應用復雜的且各種受限制的條件的等式執行算術運算來計算校正因子，所以存在的問題在于要求用于計算復雜的等式的高性能操作處理能力并且歸因于巨大計算量而花費更多算術運算。

技術實現要素：

本公開內容的目標是要通過使用用于校正電流基準的校正因子的候選值設定第一扭矩基準節段和第二扭矩基準節段并且當扭矩基準被包含于第一扭矩基準節段中時基于校正因子的候選值之中的滿足感應電機的最小激勵電流條件的最小值計算校正因子并且當扭矩基準被包含于第二扭矩基準節段中時與扭矩基準成比例地計算校正因子來校正電流基準。

為了實現上述目標，一種用于校正電流基準的設備包括：計算單元，其被配置為使用校正電流基準以便使得電流基準能夠滿足感應電機的額定工作條件的校正因子的候選值來設定第一扭矩基準節段和第二扭矩基準節段，并且根據第一扭矩基準節段和第二扭矩基準節段的扭矩基準被包含于其中的節段來計算校正因子；以及校正單元，其被配置為使用校正因子來校正電流基準。

如以上所描述的，根據本公開內容，當扭矩基準被包含于第一扭矩基準節段中時根據校正因子的候選值之中的滿足感應電機的最小激勵電流條件的最小值來計算校正因子，然而當扭矩基準被包含于第二扭矩基準節段中時與扭矩基準成比例地計算校正因子，使得存在滿足感應電機的額定工作條件的校正因子可以以低計算能力來快速地計算的效果。

附圖說明

圖1是圖示了根據本公開內容的一個實施例的電流基準校正設備和感應電機系統的示意圖。

圖2是圖示了根據本公開內容的一個實施例的電流基準校正設備的配置的示意圖。

圖3是圖示了包含于根據本公開內容的一個實施例的電流基準校正設備中的計算單元的詳細配置的示意圖。

圖4是圖示了根據扭矩基準的滿足感應電機的額定轉差頻率條件和最小激勵電流條件的校正因子的圖形。

圖5是圖示了根據扭矩基準的由根據本公開內容的一個實施例的電流基準校正設備計算的校正因子的圖形。

具體實施方式

下面將參考附圖詳細地描述本公開內容的以上目標和其他目標、特征和優點，并且因此本公開內容的技術精神能夠容易地由本領域技術人員實施。在本公開內容的下面的描述中，如果已知的配置和功能的描述被確定為使本公開內容的實施例的解讀模糊不清，則將省略對其的詳細描述。在下文中，將參考附圖詳細地描述根據本公開內容的優選實施例。在附圖中，相同的附圖標記在其中指代相同的或相似的元件。

圖1是圖示了根據本公開內容的一個實施例的電流基準校正設備100和感應電機系統200的示意圖。

參考圖1，根據本公開內容的一個實施例的電流基準校正設備100可以被包含于感應電機系統200中。

此外，感應電機系統200包括電流基準生成單元210、電流控制器220、兩相電流轉換器230、電流分解器240、電壓分解器250、三相電壓轉換器260、逆變器270、轉子速度和位置估計器280以及感應電機290。

在這一點上，感應電機系統200可以通過無傳感器矢量控制方法控制扭矩，無傳感器矢量控制方法使用扭矩作為基準而不采用用于測量感應電機290的轉子的位置的傳感器來控制感應電機290的扭矩。

將詳細描述包括根據本公開內容的一個實施例的電流基準校正設備100的感應電機系統200。

電流基準生成單元210基于被輸入到感應電機系統200的扭矩基準te來生成同步參考系上的q-軸電流基準和d-軸電流基準

根據本公開內容的一個實施例的電流基準校正設備100被連接在感應電機系統200的電流基準生成單元210與其電流控制器220之間。

電流基準校正設備100在同步參考系上使用校正因子k校正由電流基準生成單元210生成的q-軸電流基準和d-軸電流基準并且將在同步參考系上經校正的q-軸電流基準和d-軸電流基準輸出到電流控制器220。

電流控制器220將由感應電機290的相位電流ias、ibs和ics轉換的同步參考系上的q-軸電流iqs^e和d-軸電流ids^e與由電流基準校正設備100校正的同步參考系上的q-軸電流和d-軸電流進行比較以輸出同步參考系上的q-軸電壓和d-軸電壓

兩相電流轉換器230將感應電機290的相位電流ias、ibs和ics轉換成固定參考系上的q-軸電流iqs^s和d-軸電流ids^s，并且電流分解器240將由兩相電流轉換器230轉換的固定參考系上的q-軸電流iqs^s和d-軸電流ids^s轉換成同步參考系上的q-軸電流iqs^e和d-軸電流ids^e以將q-軸電流iqs^e和d-軸電流ids^e輸出到電流控制器220。

電壓分解器250將同步參考系上的從電流控制器220輸出的q-軸電壓和d-軸電流轉換成固定參考系上的q-軸電壓和d-軸電壓其后，三相電壓轉換器260將由電壓分解器250轉換的固定參考系上的q-軸電壓和d-軸電壓轉換成固定參考系上的三相電壓vas、vbs和vcs以輸出三相電壓vas、vbs和vcs。

逆變器270接收從三相電壓轉換器260輸出的三相電壓vas、vbs和vcs，并且將接收到的三相電壓vas、vbs和vcs施加到感應電機290以控制其扭矩。

轉子速度和位置估計器280使用感應電機290的相位電流ias、ibs和ics和由電壓分解器250轉換的固定參考系上的q-軸電壓和d-軸電壓來估計感應電機290的轉子速度和轉子位置。

同時，當使用校正因子k來校正電流基準時，根據本公開內容的一個實施例的電流基準校正設備100可以根據被輸入到感應電機系統200的扭矩基準te來不同地計算校正因子k，并且校正電流基準以允許經校正的電流基準滿足感應電機的額定工作條件。

即，響應于被輸入到感應電機系統200的扭矩基準te的變化，電流基準校正設備100可以計算校正因子k以允許電流基準滿足額定工作條件。

將更詳細地描述電流基準校正設備100。

圖2是圖示了根據本公開內容的一個實施例的電流基準校正設備100的配置的示意圖，并且圖3是圖示了包含于根據本公開內容的一個實施例的電流基準校正設備100中的計算單元110的詳細配置的示意圖。

參考圖2和圖3，電流基準校正設備100包括計算單元110和校正單元120。

計算單元110使用校正電流基準以滿足感應電機的額定工作條件的校正因子的候選值來設定第一扭矩基準節段和第二扭矩基準節段。

這里，額定工作條件可以為用于在操作環境被維持在當操作感應電機時對感應電機準許的電流范圍、電壓范圍、轉差頻率范圍以及激勵電流范圍之中的一個范圍內時操作感應電機的條件。

例如，額定工作條件可以包括額定電流限制條件、額定電壓限制條件、額定轉差頻率條件以及最小激勵電流條件之中的一個或多個條件。

額定電流限制條件可以為其中感應電機的相位電流被維持為等于或小于預設電流值的條件。

額定電壓限制條件可以為其中被施加到感應電機的電壓被維持在預設電壓值的條件。

額定轉差頻率條件可以為其中感應電機的轉差頻率被維持為等于或小于相對于感應電機的額定轉差頻率的預設頻率比率的條件。

最小激勵電流條件可以為其中感應電機的最小激勵電流被維持為等于或大于相對于感應電機的額定激勵電流的預設電流比率的條件。

同時，校正電流基準以滿足額定工作條件的校正因子的候選值可以根據額定工作條件的種類和扭矩基準而是不同的。

例如，校正電流基準以滿足在額定工作條件之中的額定轉差頻率條件的校正因子的候選值可以根據被輸入到感應電機系統200的扭矩基準而是不同的。

更具體地，當被輸入到感應電機系統200的扭矩基準為80％時，校正電流基準以滿足額定轉差頻率條件的校正因子的候選值可以為0.7到2.2，并且當被輸入的扭矩基準為50％時，校正因子的候選值可以為0.5到2.2。

如圖3所示，根據一個實施例的計算單元110將扭矩基準計算為標準扭矩基準，該扭矩基準是當校正因子的候選值的滿足感應電機在額定工作條件之中的額定轉差頻率條件110a的最小值與校正因子的候選值的滿足最小激勵電流條件110b的最小值相同時獲得的。

如以上所描述的，校正因子的候選值根據額定工作條件的種類和被輸入到感應電機系統200的扭矩基準而是不同的。在這一點上，計算單元110將扭矩基準計算為標準扭矩基準，該扭矩基準是當校正因子的候選值之中的滿足所有額定轉差頻率條件110a和最小激勵電流條件110b的最小值與彼此相同時獲得的。

在這一點上，計算單元110可以使用以下等式1來計算標準扭矩基準：

[等式1]

kc1，min＝a

其中te,ref可以是標準扭矩基準，并且kc1,min可以是校正因子的滿足感應電機的最小激勵電流條件的最小值，并且a可以為在感應電機的最小激勵電流條件下的在感應電機的最小激勵電流與其額定激勵電流之間的預設電流比率。

例如，當在感應電機的最小激勵電流與額定激勵電流之間的預設電流比率為30：100時，計算單元110可以根據感應電機的預設最小激勵電流條件來將滿足感應電機的最小激勵電流條件的校正因子的最小值計算為0.3，并且使用以上描述的等式1來將標準扭矩基準計算為18％。

圖4是圖示了根據扭矩基準的滿足感應電機的額定轉差頻率條件100a和最小激勵電流條件100b的校正因子的圖形。

如圖4所示，根據被輸入到感應電機系統200的扭矩基準te示出了校正因子的滿足在額定工作條件之中的感應電機的額定轉差頻率條件100a的最小值kc2,min和校正因子的滿足在額定工作條件之中的感應電機的最小激勵電流條件100b的最小值kc1,min。

在這一點上，如以上所描述的，計算單元110可以當校正因子的候選值之中的滿足所有額定轉差頻率條件110a和最小激勵電流條件110b的最小值與彼此相同時使用等式1基于扭矩基準te來計算標準扭矩基準te,ref。

其后，計算單元110使用所計算的標準扭矩基準te,ref將小于標準扭矩基準te,ref的扭矩基準節段設定為第一扭矩基準節段te1，并且將等于或大于標準扭矩基準te,ref的扭矩基準節段設定為第二扭矩基準節段te2。

當被輸入到感應電機系統200的扭矩基準te被包含于第一扭矩基準節段te1中時，計算單元110將校正因子的候選值中的滿足感應電機的最小激勵電流條件100b的最小值kc1,min計算為校正因子k。

在這一點上，計算單元110使用以下等式2來計算在第一扭矩基準節段te1處的校正因子k：

[等式2]

k＝kc1，min

(0＜te＜te，ref)

其中k是校正因子，kc1,min是校正因子的滿足感應電機的最小激勵電流條件的最小值，te是扭矩基準，并且te,ref是標準扭矩基準。

如以上所描述的，校正因子的滿足感應電機的最小激勵電流條件的最小值可以為在其最小激勵電流條件下的在感應電機的最小激勵電流與其額定激勵電流之間的預設電流比率。

另一方面，當被輸入到感應電機系統200的扭矩基準te被包含于第二扭矩基準節段te2中時，計算單元110與扭矩基準te成比例地計算校正因子k。

在這一點上，計算單元110使用以下等式3來計算在第二扭矩基準節段te2處的校正因子k：

[等式3]

其中k是校正因子，kc1,min是校正因子的滿足感應電機的最小激勵電流條件的最小值，te是扭矩基準，并且te,ref是標準扭矩基準。

同時，計算單元110可以包括用于計算以上描述的等式3的計算模塊110c。

如以上描述的等式3中，當被輸入到感應電機系統200的扭矩基準te被包含于第二扭矩基準節段te2中時，在計算單元110中計算的校正因子的最小值可以為在第一扭矩基準節段te1處計算的校正因子，并且最大值可以為“1”。

使用所計算的標準扭矩基準te,ref，根據本公開內容的另一實施例的計算單元110將等于或小于標準扭矩基準te,ref的扭矩基準節段設定為第一扭矩基準節段te1，并且將超過標準扭矩基準te,ref的扭矩基準節段設定為第二扭矩基準節段te2。

隨后，當被輸入到感應電機系統200的扭矩基準te與標準扭矩基準te,ref相同時，根據本公開內容的另一實施例的計算單元110基于校正因子的候選值之中的滿足最小激勵電流條件100b的最小值kc1,min來計算校正因子k。

因此，當扭矩基準te與標準扭矩基準te,ref相同時，根據本公開內容的另一實施例的計算單元110可以簡單地通過僅僅計算最小激勵電流條件100b而不計算以上描述的等式3的二階公式來計算校正因子k。

圖5是圖示了根據扭矩基準的由根據本公開內容的一個實施例的電流基準校正設備100計算的校正因子的圖形。

如圖5所示，由計算單元110計算的校正因子k基于校正因子的候選值之中滿足感應電機的最小激勵電流條件的在小于標準扭矩基準te,ref的第一扭矩基準節段te1處的最小值kc1,min來計算。

此外，由計算單元110計算的校正因子k具有最小值和最大值分別作為由第一扭矩基準節段te1和“1”計算的校正因子并且與扭矩基準te成比例地計算。

因此，計算單元110可以簡單地使用以上描述的等式2和等式3中的一個根據其中輸入扭矩基準被包含于其中的扭矩基準來計算校正因子而不實時計算滿足所有額定電流限制條件、額定電壓限制條件、額定轉差頻率條件以及最小激勵電流條件的校正因子。

同時，計算單元110還可以包括校正因子限制模塊110d，并且校正因子限制模塊110d可以通過限制校正因子的滿足額定轉差頻率條件100a和最小激勵電流條件100b的候選值來計算校正因子。

校正單元120使用由計算單元110計算的校正因子來校正由感應電機系統200的電流基準生成單元210生成的電流基準。

更具體地，校正單元120通過將由電流基準生成單元210生成的同步參考系上的q-軸電流基準乘以校正因子k的倒數來校正電流基準。

此外，校正單元120通過將由電流基準生成單元210生成的同步參考系上的d-軸電流基準乘以校正因子k來校正電流基準。

在這一點上，校正單元120使用以下等式4來校正由電流基準生成單元210生成的電流基準：

[等式4]

其中，是在校正之前的同步參考系上的q-軸電流基準，是在校正之后的同步參考系上的q-軸電流基準，是在校正之前的同步參考系上的d-軸電流基準，是在校正之后的同步參考系上的d-軸電流基準，并且k是校正因子。

其后，感應電機系統200可以使用經校正的電流基準來控制感應電機290的扭矩以滿足額定工作條件。

盡管已經參考實施例描述了本公開內容，但是應當理解，能夠在不脫離本公開內容的技術精神的情況下由本領域技術人員設想許多其他替代、修改和更改，并且因此應當理解，本公開內容不受以上描述的實施例和附圖限制。