BR112022011418B1 - METHOD TO IDENTIFY THE FILTER INDUCTANCE OF A GRID INVERTER - Google Patents
METHOD TO IDENTIFY THE FILTER INDUCTANCE OF A GRID INVERTER Download PDFInfo
- Publication number
- BR112022011418B1 BR112022011418B1 BR112022011418-4A BR112022011418A BR112022011418B1 BR 112022011418 B1 BR112022011418 B1 BR 112022011418B1 BR 112022011418 A BR112022011418 A BR 112022011418A BR 112022011418 B1 BR112022011418 B1 BR 112022011418B1
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- inductance
- current
- value
- inverter
- filter
- Prior art date
Links
Images
Abstract
MÉTODO PARA IDENTIFICAR A INDUTÂNCIA DE FILTRO DE UM INVERSOR DE GRADE. Método para operar um inversor (1), o método compreendendo as seguintes etapas: - por meio de uma unidade de circuito (4) do inversor (1), aplicar uma tensão alternada a uma linha de fase (3) na qual uma indutância de filtro (2) é disposta, - determinar uma corrente de bobina (iL) da indutância do filtro (2) e determinar uma tensão de bobina (uL) da indutância do filtro (2), - determinar um primeiro valor (L(Ix)) da indutância do filtro (2) para um primeiro valor da corrente da bobina (Ix), - se necessário, determinar pelo menos mais um valor da indutância do filtro (2) para pelo menos mais um valor da corrente da bobina, - determinar um perfil de indutância (6) da indutância do filtro (2) em relação à corrente da bobina usando o primeiro valor determinado da indutância do filtro e opcionalmente usando pelo menos um valor adicional determinado da indutância do filtro, - regular a unidade de circuito (4) do inversor (1) por meio de uma unidade de controle (5) para gerar uma corrente alternada na linha de fase (3), em que pelo menos um parâmetro de regulação é continuamente adaptado à corrente da bobina atual de acordo com o perfil de indutância dependente de corrente determinado (6).METHOD FOR IDENTIFYING THE FILTER INDUCTANCE OF A GRID INVERTER. Method for operating an inverter (1), the method comprising the following steps: - by means of a circuit unit (4) of the inverter (1), applying an alternating voltage to a phase line (3) in which an inductance of filter (2) is arranged, - determine a coil current (iL) of the filter inductance (2) and determine a coil voltage (uL) of the filter inductance (2), - determine a first value (L(Ix) ) of the filter inductance (2) for a first value of the coil current (Ix), - if necessary, determine at least one more value of the filter inductance (2) for at least one more value of the coil current, - determine an inductance profile (6) of the filter inductance (2) against the coil current using the first determined value of the filter inductance and optionally using at least one additional determined value of the filter inductance, - adjust the circuit unit ( 4) of the inverter (1) by means of a control unit (5) to generate an alternating current in the phase line (3), wherein at least one regulation parameter is continuously adapted to the current coil current according to the determined current dependent inductance profile (6).
Description
[0001] A presente divulgação se refere a um método para operar um inversor e a um inversor.[0001] The present disclosure refers to a method for operating an inverter and an inverter.
[0002] Para filtrar a corrente alternada gerada pela unidade de circuito de um inversor, bobinas de filtro são instaladas nos condutores de fase individuais do lado da corrente alternada. É vantajoso para um bom comportamento de regulação se as bobinas de filtro tiverem um comportamento suficientemente linear, o que requer bobinas de filtro relativamente caras de tamanho adequado. As bobinas de filtro estão cada vez mais sendo operadas na faixa de indutância não linear para permitir um projeto menor ou porque os materiais do núcleo causam uma característica não linear da indutância. As não linearidades também são usadas de maneira direcionada para melhor atender a diferentes requisitos de diferentes domínios operacionais. Se a característica assumida ou o perfil de indutância da bobina se desviar da característica real, isso pode ter um efeito problemático na forma da onda senoidal da corrente.[0002] To filter the alternating current generated by the circuit unit of an inverter, filter coils are installed on the individual phase conductors on the alternating current side. It is advantageous for good regulation behavior if the filter coils have sufficiently linear behavior, which requires relatively expensive filter coils of adequate size. Filter coils are increasingly being operated in the non-linear inductance range to allow for a smaller design or because core materials cause a non-linear inductance characteristic. Nonlinearities are also used in a targeted manner to better meet different requirements of different operational domains. If the assumed characteristic or coil inductance profile deviates from the actual characteristic, this can have a problematic effect on the sine waveform of the current.
[0003] É conhecido a partir do documento US 2015/0016162 A1, no controle de uma modulação de largura de pulso para um inversor fotovoltaico, apurar um valor atribuído a uma indutância de filtro em função de uma intensidade da corrente e levar este valor em consideração no controle. O valor atribuído da indutância do filtro é determinado a partir de uma tabela de atribuição ou de uma fórmula de aproximação. Em ambos os casos, assume-se que o perfil de indutância é conhecido.[0003] It is known from document US 2015/0016162 A1, in the control of a pulse width modulation for a photovoltaic inverter, to determine a value assigned to a filter inductance as a function of a current intensity and take this value into control consideration. The assigned value of the filter inductance is determined from an assignment table or approximation formula. In both cases, it is assumed that the inductance profile is known.
[0004] Em condições de laboratório, um perfil de indutância de uma bobina de filtro ou de uma indutância pode ser determinado de forma relativamente fácil com o atual estado da técnica e armazenado para um controle ou regulação. No entanto, as condições do laboratório geralmente diferem das condições de instalação e de operação de uma induntância. Na maioria dos casos, o perfil de indutância armazenado refere-se à média de uma amostra aleatória de várias indutâncias e não à indutância que está realmente instalada. Uma vez que uma induntância é embutida em um dispositivo, torna-se muito difícil apurar um perfil de indutância útil, especialmente quando o dispositivo está em operação. Para piorar a situação, uma corrente que flui através da indutância no dispositivo pode conter distorções de alta frequência.[0004] Under laboratory conditions, an inductance profile of a filter coil or an inductance can be determined relatively easily with the current state of the art and stored for a control or regulation. However, laboratory conditions often differ from the installation and operating conditions of an inductance. In most cases, the stored inductance profile refers to the average of a random sample of several inductances and not the inductance that is actually installed. Once an inductance is built into a device, it becomes very difficult to derive a useful inductance profile, especially when the device is in operation. To make matters worse, a current flowing through the inductance in the device can contain high frequency distortions.
[0005] Na prática, muitas vezes há o problema de que o perfil de indutância armazenado para uma indutância ou bobina de filtro se desvia significativamente do perfil de indutância real (ou seja, a curva real do valor de indutância da indutância em relação à intensidade da corrente) pelas razões mencionadas. Dito isto, os perfis de indutância da indutância não são consistentes ou constantes ao longo do tempo devido ao envelhecimento, mudanças nas condições ambientais e tolerâncias de fabricação. Especialmente quando as indutâncias são operadas na faixa não linear, os desvios do perfil de indutância armazenado podem atingir um nível problemático. Finalmente, a sequência anterior de mudanças na corrente através da indutância também pode ter um impacto no valor real da indutância em uma corrente específica. Isso significa que com um valor de corrente pode haver não apenas um, mas vários valores possíveis para a indutância. A razão para isso está na presença de uma histerese na magnetização dos materiais do núcleo de indutâncias ou indutâncias de filtro.[0005] In practice, there is often the problem that the stored inductance profile for an inductance or filter coil deviates significantly from the actual inductance profile (i.e., the actual curve of the inductance value of the inductance versus the intensity current) for the reasons mentioned. That said, inductance inductance profiles are not consistent or constant over time due to aging, changing environmental conditions, and manufacturing tolerances. Especially when inductances are operated in the non-linear range, deviations from the stored inductance profile can reach a problematic level. Finally, the preceding sequence of changes in current through the inductance can also have an impact on the actual value of the inductance at a specific current. This means that with a current value there can be not just one, but several possible values for the inductance. The reason for this lies in the presence of a hysteresis in the magnetization of the core materials of inductances or filter inductances.
[0006] A presente divulgação refere-se a métodos e aparelhos para superar estes e outros problemas do estado da técnica.[0006] The present disclosure relates to methods and apparatus for overcoming these and other prior art problems.
[0007] Em um primeiro aspecto, a divulgação em questão se refere a um método para operar um inversor, que possui as seguintes etapas: - aplicar uma tensão alternada a uma linha de fase, na qual uma indutância de filtro é disposta, por meio de uma unidade de circuito do inversor, - apurar valores que são característicos de uma corrente de bobina e de uma tensão de bobina da indutância de filtro na área de uma pluralidade de pontos de medição, com pelo menos dois pontos de medição cada um em pelo menos um flanco de uma ondulação de corrente, - apurar, a partir dos valores característicos, um primeiro valor da indutância da indutância do filtro para um primeiro valor da corrente da bobina, - se necessário, apurar pelo menos mais um valor da indutância da indutância do filtro para pelo menos mais um valor da corrente da bobina, - apurar pelo menos um perfil de indutância da indutância do filtro relacionado à corrente da bobina usando o primeiro valor determinado da indutância do filtro e possivelmente usando pelo menos um valor adicional determinado da indutância do filtro, - regular a unidade de circuito do inversor por meio de uma unidade de regulação para gerar uma corrente alternada na linha de fase, com pelo menos um parâmetro da regulação sendo continuamente adaptado ao valor da corrente da indutância de acordo com um determinado perfil de indutância dependente da corrente.[0007] In a first aspect, the disclosure in question refers to a method to operate an inverter, which has the following steps: - apply an alternating voltage to a phase line, in which a filter inductance is arranged, through of an inverter circuit unit, - determine values that are characteristic of a coil current and a coil voltage of the filter inductance in the area of a plurality of measuring points, with at least two measuring points each in at least at least one edge of a current ripple, - determine, from the characteristic values, a first value of the inductance of the filter inductance for a first value of the coil current, - determine, if necessary, at least one more value of the inductance of the inductance of the filter for at least one more value of the coil current, - determine at least one inductance profile of the filter inductance related to the coil current using the first determined value of the filter inductance and possibly using at least one additional determined value of the inductance of the filter, - regulate the circuit unit of the inverter by means of a regulation unit to generate an alternating current in the phase line, with at least one parameter of the regulation being continuously adapted to the value of the current of the inductance according to a determined profile of current-dependent inductance.
[0008] A regulação do inversor tem, assim, sempre um perfil de indutância de corrente que corresponde muito precisamente ao perfil de indutância real da indutância do filtro, como resultado do qual a qualidade da regulação é melhorada.[0008] The inverter regulation thus always has a current inductance profile that corresponds very precisely to the actual inductance profile of the filter inductance, as a result of which the quality of regulation is improved.
[0009] Em uma modalidade vantajosa do método, apurar o primeiro valor da indutância do filtro pode incluir as seguintes etapas: - apurar um primeiro gradiente de flanco mx de uma ondulação de corrente para o primeiro valor da corrente da bobina, - apurar um primeiro valor Ux da tensão de bobina do primeiro gradiente de flanco, - apurar o primeiro valor L(ILy) da indutância do filtro do primeiro gradiente de flanco e o primeiro valor da tensão de acordo com a fórmula:
[0010] A avaliação do gradiente de flanco das ondulações de corrente permite determinar com muita precisão um valor da indutância do filtro para uma determinada intensidade da corrente. O gradiente de flanco da ondulação da corrente corresponde à derivação da corrente de acordo com o tempo DI/DT, de modo que o valor da indutância do filtro possa ser calculado diretamente usando a fórmula da indutância:
[0011] A apuração de um gradiente de flanco geralmente requer a avaliação de pelo menos dois pontos de medição que estão no mesmo flanco de uma ondulação de corrente. Cada flanco de uma ondulação de corrente fica entre dois pontos de circuito da unidade de circuito, de modo que as durações de tempo dos flancos sejam conhecidas no controle. Esse conhecimento pode ser usado para garantir que apenas os valores medidos que se encontram em um único flanco da mesma ondulação de corrente sejam usados para determinar o gradiente de flanco. Também é conhecido se há um flanco ascendente ou descendente de uma ondulação de corrente. Se a indutância for determinada com apenas dois pontos de medição em um flanco, um ponto de medição será fornecido após um primeiro ponto de circuito e outro ponto de medição antes de um ponto de circuito subsequente. Os dois pontos de medição estão o mais afastados possível.[0011] The determination of a flank gradient generally requires the evaluation of at least two measurement points that are on the same flank of a current ripple. Each edge of a current ripple lies between two circuit points of the circuit unit, so the time durations of the edges are known in the control. This knowledge can be used to ensure that only measured values that lie on a single flank of the same current ripple are used to determine the flank gradient. It is also known whether there is a rising or falling edge of a current ripple. If the inductance is determined with only two measuring points on one flank, one measuring point is provided after a first circuit point and another measuring point before a subsequent circuit point. The two measurement points are as far apart as possible.
[0012] Para aumentar a precisão ou levar em conta uma curvatura de um flanco, mais de dois pontos de medição são fornecidos em um flanco. Se necessário, mais de dois pontos de medição também podem ser usados para determinar o gradiente de flanco e um valor médio pode ser usado para calcular a indutância do filtro. Neste caso, os valores médios para a corrente da bobina e a tensão da bobina são formados sobre um flanco de uma ondulação de corrente, a partir do qual o valor de indutância correspondente para uma corrente média da bobina ILy é determinado. Como resultado, por exemplo, a influência da curvatura dos flancos da corrente de ondulação pode ser considerada em uma primeira aproximação. No caso de indutâncias altamente não lineares ou flancos de ondulação correspondentemente extensas, como pode ocorrer ao usar pontes H, por exemplo, o gradiente de flanco no início do flanco difere do gradiente de flanco no final do flanco. Uma qualidade de regulação melhorada pode ser alcançada usando um valor médio. Se durante o controle surgirem flancos de ondulações de corrente que são muito curtos para uma medição do gradiente de flanco (ou seja, em particular onde há apenas um único ponto de medição), esses flancos não serão levados em consideração na avaliação.[0012] To increase accuracy or to account for a curvature of a flank, more than two measuring points are provided on a flank. If necessary, more than two measurement points can also be used to determine the flank gradient and an average value can be used to calculate the filter inductance. In this case, average values for coil current and coil voltage are formed over one flank of a current ripple, from which the corresponding inductance value for an average coil current ILy is determined. As a result, for example, the influence of the curvature of the ripple current flanks can be considered in a first approximation. In the case of highly nonlinear inductances or correspondingly large ripple flanks, as can occur when using H-bridges, for example, the flank gradient at the beginning of the flank differs from the flank gradient at the end of the flank. Improved regulation quality can be achieved using an average value. If during the control there are current ripple flanks that are too short for an flank gradient measurement (ie in particular where there is only a single measuring point), these flanks are not taken into account in the evaluation.
[0013] Uma característica ou um perfil de indutância de uma bobina de filtro pode ser registrado com valores característicos. Os valores característicos resultam basicamente da dependência da corrente da bobina e da tensão da bobina e suas taxas de variação. Como exemplo neste contexto, o gradiente de flanco de uma ondulação de corrente é mencionado como um valor característico. Em vez da corrente, o fluxo magnético também pode ser usado para formular valores característicos. Mudanças nas características ou no perfil de indutância de uma bobina de filtro, que ocorrem, por exemplo, em função de sua temperatura, da amplitude da corrente alternada, da frequência de circuito ou da unidade de circuito/topologia utilizada, também podem ser determinadas e representadas como características com registro adequado dessas dependências e sua correlação temporal como valores característicos.[0013] A characteristic or an inductance profile of a filter coil can be registered with characteristic values. The characteristic values basically result from the dependence of the coil current and coil voltage and their rates of change. As an example in this context, the flank gradient of a current ripple is mentioned as a characteristic value. Instead of current, magnetic flux can also be used to formulate characteristic values. Changes in the characteristics or inductance profile of a filter coil, which occur, for example, as a function of its temperature, the amplitude of the alternating current, the circuit frequency or the circuit unit/topology used, can also be determined and represented as characteristics with adequate recording of these dependencies and their temporal correlation as characteristic values.
[0014] Em qualquer caso, os valores característicos incluem aqueles a partir dos quais pelo menos um valor da indutância de uma bobina pode ser determinado. Vários valores de indutância dependentes de uma corrente de bobina e tensão de bobina são usados para determinar pelo menos um perfil de indutância.[0014] In any case, the characteristic values include those from which at least one value of the inductance of a coil can be determined. Various inductance values dependent on a coil current and coil voltage are used to determine at least one inductance profile.
[0015] Vantajosamente, a corrente da bobina pode ser determinada através da medição com uma frequência de amostragem que corresponde a pelo menos duas vezes e preferivelmente a um múltiplo de uma frequência de relógio de uma modulação de largura de pulso implementada através da unidade de circuito. Esta "sobreamostragem" (ou "Oversampling") permite uma avaliação muito precisa do curso da ondulação atual. As ondulações de corrente são causadas, por exemplo, por processos de circuito para modulação de largura de pulso. O método pode ser realizado com diferentes tipos de modulação de largura de pulso, por exemplo, com base em uma frequência fixa ou uma frequência variável.[0015] Advantageously, the coil current can be determined by measuring with a sampling frequency that corresponds to at least two times and preferably to a multiple of a clock frequency of a pulse width modulation implemented through the circuit unit . This "oversampling" (or "Oversampling") allows a very accurate assessment of the course of the current ripple. Current ripples are caused, for example, by circuit processes for pulse width modulation. The method can be performed with different types of pulse width modulation, for example based on a fixed frequency or a variable frequency.
[0016] Vantajosamente, o gradiente de flanco pode ser determinado formando a diferença de corrente entre pelo menos duas etapas de amostragem e levando em consideração a frequência de amostragem. O valor para o gradiente de flanco pode assim ser determinado de maneira simples com uma boa aproximação como a diferença no valor medido de duas medições de corrente consecutivas dividida pelo comprimento do intervalo de medição.[0016] Advantageously, the flank gradient can be determined by forming the current difference between at least two sampling steps and taking into account the sampling frequency. The value for the flank gradient can thus be determined simply to a good approximation as the difference in the measured value of two consecutive current measurements divided by the length of the measurement interval.
[0017] Após a determinação do perfil de indutância, seu gradiente de flanco e/ou curvatura podem ser determinados com vantagem.[0017] After determining the inductance profile, its flank gradient and/or curvature can be advantageously determined.
[0018] Vantajosamente, ao controlar a unidade de circuito do inversor por meio de uma unidade de regulação para gerar uma corrente alternada em uma linha de fase, pelo menos um parâmetro do controle pode ser continuamente adaptado ao valor atual do gradiente de flanco e/ou curvatura do perfil de indutância.[0018] Advantageously, when controlling the inverter circuit unit by means of a regulation unit to generate an alternating current in a phase line, at least one parameter of the control can be continuously adapted to the current value of the flank gradient and/ or curvature of the inductance profile.
[0019] Se o inversor tiver uma pluralidade de linhas de fase, cada uma com uma indutância de filtro, em uma outra modalidade vantajosa pelo menos um perfil de indutância adicional de uma outra indutância de filtro em uma outra linha de fase pode ser determinado e levado em consideração no regulamento. O método aqui divulgado pode assim ser aplicado vantajosamente tanto a inversores monofásicos como a inversores multifásicos. O termo "uma indutância de filtro" também deve ser entendido de tal forma que "uma indutância de filtro" pode ser formada a partir de uma pluralidade de indutâncias de filtro conectadas umas às outras. Para simplificar, as indutâncias totais do filtro de uma fase que são efetivas para o controle são consideradas como "indutância de um filtro".[0019] If the inverter has a plurality of phase lines, each with a filter inductance, in another advantageous embodiment at least one additional inductance profile of a further filter inductance in another phase line can be determined and taken into account in the regulation. The method disclosed herein can therefore be advantageously applied to both single-phase and multiphase inverters. The term "a filter inductance" is also to be understood in such a way that "a filter inductance" can be formed from a plurality of filter inductances connected to each other. For simplicity, the total one-phase filter inductances that are effective for the control are considered as "one-phase inductance".
[0020] Vantajosamente, um método divulgado neste documento pode ser realizado antes que o inversor seja iniciado pela primeira vez e/ou em intervalos programados antes da inicialização ou antes de cada inicialização do inversor e/ou periodicamente ou continuamente durante a operação do inversor. A estratégia escolhida também depende dos recursos disponíveis. Por exemplo, a apuração da corrente da bobina e a tensão de bobina com uma frequência de amostragem suficientemente alta ("oversampling") e determinar os valores da indutância do filtro e, se necessário, ajustar o perfil de indutância, vincula a capacidade de computação na unidade de regulação. Para liberação, a apuração pode, portanto, ser realizada, por exemplo, durante um (ou mais) período(s), com o perfil de indutância determinado sendo armazenado passo a passo em uma memória, se necessário. O controlador pode acessar posteriormente os valores armazenados sem usar capacidade de computação adicional. O próximo período de determinação pode ser acionado por um evento específico (por exemplo, quando a unidade de regulação detecta uma qualidade de regulação reduzida) ou a determinação pode ocorrer em intervalos regulares durante a operação.[0020] Advantageously, a method disclosed in this document can be performed before the drive is started for the first time and/or at scheduled intervals before startup or before each drive startup and/or periodically or continuously during drive operation. The chosen strategy also depends on the available resources. For example, finding the coil current and coil voltage with a sufficiently high sampling frequency ("oversampling") and determining the filter inductance values and, if necessary, adjusting the inductance profile, binds the computing power in the regulation unit. For release, the computation can therefore be carried out, for example, over one (or more) period(s), with the determined inductance profile being stored step by step in a memory, if necessary. The controller can later access the stored values without using additional computing power. The next determination period can be triggered by a specific event (eg when the regulation unit detects a reduced regulation quality) or the determination can take place at regular intervals during operation.
[0021] Em um aspecto adicional, a presente divulgação se refere a um inversor com uma unidade de circuito com a qual uma tensão alternada pode ser aplicada a pelo menos uma linha de fase, em que uma indutância de filtro está disposta na linha de fase e em que a unidade de circuito é regulada por meio de uma unidade de regulação, em que uma corrente de bobina da indutância de filtro e uma tensão de bobina da indutância de filtro podem ser determinadas pela unidade de regulação e em que a unidade de regulação é projetada para realizar as seguintes etapas: - acionar a unidade de circuito para aplicar uma tensão alternada a uma linha de fase do inversor, - apurar um primeiro valor da indutância do filtro para um primeiro valor da corrente da bobina, - se necessário, apurar pelo menos mais um valor da indutância do filtro para um valor adicional da corrente da bobina, - apurar um perfil de indutância da indutância do filtro relacionado à corrente da bobina usando o primeiro valor determinado da indutância do filtro e, opcionalmente, usando pelo menos um valor adicional determinado da indutância do filtro, - regular a unidade de circuito do inversor para gerar uma corrente alternada na linha de fase, em que pelo menos um parâmetro do regulamento é continuamente adaptado à corrente da bobina de corrente de acordo com o perfil de indutância dependente de corrente determinado.[0021] In a further aspect, the present disclosure relates to an inverter with a circuit unit with which an alternating voltage can be applied to at least one phase line, wherein a filter inductance is arranged in the phase line and wherein the circuit unit is regulated by means of a regulating unit, wherein a filter inductance coil current and a filter inductance coil voltage can be determined by the regulating unit, and wherein the regulating unit is designed to carry out the following steps: - trigger the circuit unit to apply an alternating voltage to an inverter phase line, - determine a first value of the filter inductance for a first value of the coil current, - determine if necessary at least one more value of the filter inductance for an additional value of the coil current, - determine an inductance profile of the filter inductance related to the coil current using the first determined value of the filter inductance and, optionally, using at least one determined additional value of the filter inductance, - regulate the inverter circuit unit to generate an alternating current in the phase line, whereby at least one parameter of the regulation is continuously adapted to the current of the current coil according to the inductance profile current dependent.
[0022] Tal inversor permite, por um lado, um melhor desempenho de regulação e, associado a ele, uma forma senoidal mais ideal das variáveis alternadas na saída do inversor. Por outro lado, componentes mais baratos podem ser usados, o que muitas vezes representa um desafio incontrolável para os controles convencionais. Em particular, indutâncias menores e mais leves possibilitam o avanço da miniaturização e otimização de custos. No entanto, devido à saturação magnética que ocorre mais cedo, as indutâncias menores e mais leves têm uma dependência não linear da indutância na corrente, que é levada em consideração pelas soluções de acordo com a invenção.[0022] Such an inverter allows, on the one hand, a better regulation performance and, associated with it, a more ideal sinusoidal shape of the alternating variables at the output of the inverter. On the other hand, cheaper components can be used, which often presents an unmanageable challenge to conventional controls. In particular, smaller and lighter inductances enable the advancement of miniaturization and cost optimization. However, due to the magnetic saturation that occurs earlier, the smaller and lighter inductances have a non-linear dependence of the inductance on the current, which is taken into account by the solutions according to the invention.
[0023] Vantajosamente, a unidade de regulação pode ser projetada para realizar o perfil de indutância da indutância do filtro antes da primeira entrada em funcionmento do inversor e/ou em intervalos programados antes da inicialização ou antes de cada inicialização do inversor e/ou periodicamente ou continuamente durante a operação do inversor. Isso garante um desempenho de regulação ideal em todos os momentos.[0023] Advantageously, the regulation unit can be designed to carry out the inductance profile of the filter inductance before the first start-up of the inverter and/or at programmed intervals before startup or before each inverter startup and/or periodically or continuously during drive operation. This guarantees optimal regulation performance at all times.
[0024] Em uma modalidade vantajosa, o inversor pode ter uma pluralidade de fases, cada uma com uma indutância de filtro, em que um perfil de indutância pode ser determinado para cada indutância de filtro. Isso permite que os presentes ensinamentos sejam aplicados vantajosamente também a inversores multifásicos.[0024] In an advantageous embodiment, the inverter can have a plurality of phases, each with a filter inductance, whereby an inductance profile can be determined for each filter inductance. This allows the present teachings to be advantageously applied also to multiphase inverters.
[0025] A presente invenção é explicada mais detalhadamente a seguir com referência às figuras 1 a 3, que mostram configurações vantajosas da invenção a título de exemplo, de forma esquemática e não restritiva: a figura 1 mostra uma disposição de circuito esquemático exemplificativo de um inversor; a Figura 2 é uma representação diagramática de perfis de indutância qualitativa; a figura 3a mostra uma representação diagramática de um perfil de corrente; a figura 3b mostra uma representação diagramática de um traçado de corrente com tensão de bobina; a figura 3c mostra uma representação esquemática de um traçado de corrente com dois pontos de medição, e a Figura 4 é uma representação esquemática do ajuste de um perfil de indutância.[0025] The present invention is explained in more detail below with reference to figures 1 to 3, which show advantageous embodiments of the invention by way of example, schematically and not restrictively: figure 1 shows an exemplary schematic circuit layout of a inverter; Figure 2 is a diagrammatic representation of qualitative inductance profiles; figure 3a shows a diagrammatic representation of a current profile; figure 3b shows a diagrammatic representation of a current tracing with coil voltage; Figure 3c shows a schematic representation of a current trace with two measurement points, and Figure 4 is a schematic representation of the adjustment of an inductance profile.
[0026] O arranjo de circuito de um inversor 1 mostrado na figura 1 converte um potencial de corrente contínua UDC de uma fonte de corrente contínua 7 com o auxílio de uma unidade de circuito 4 conhecida per se em uma tensão alternada de onda quadrada cronometrada uR, que é aplicada a uma linha de fase 3. A tensão alternada de onda quadrada uR é então convertida por uma unidade de filtro 8 em uma tensão alternada aproximadamente senoidal (voltagem do capacitor de filtro uac) ou uma corrente alternada aproximadamente senoidal iac correspondente.[0026] The circuit arrangement of an
[0027] O inversor 1 pode ser conectado às linhas de uma rede elétrica 10 através de um relé de rede 9, sendo o inversor conectado a uma fase P e a um condutor neutro N da rede elétrica 10 no caso simples mostrado. Quando o relé de rede 9 está fechado, a tensão alternada uac alimenta uma corrente de fase iac na rede 10.[0027]
[0028] Para determinar um perfil de indutância, o inversor é normalmente conectado às fases de uma rede de alimentação. No entanto, o perfil de indutância também pode ser determinado com um inversor sem conexão às fases de uma rede de alimentação por meio de operações de circuito adequadas e uma conexão ao condutor neutro da rede de alimentação antes da operação de alimentação. Como parte da fabricação de um inversor, geralmente são realizados testes nele, durante os quais circulam correntes comparáveis às correntes que geralmente ocorrem durante a operação. Desta forma, perfis de indução precisos podem ser determinados pelo próprio inversor durante a fabricação sem dispêndio adicional de tempo e recursos. Desta forma, pode-se garantir que uma corrente perfeita seja alcançada desde a primeira inicialização ou desde a primeira operação de alimentação.[0028] To determine an inductance profile, the inverter is normally connected to the phases of a supply network. However, the inductance profile can also be determined with an inverter without connection to the phases of a supply network by means of proper loop operations and a connection to the neutral conductor of the supply network before the supply operation. As part of the manufacture of an inverter, tests are usually carried out on it, during which currents flowing comparable to the currents that usually occur during operation. In this way, accurate induction profiles can be determined by the drive itself during manufacturing without spending additional time and resources. In this way, it can be ensured that a perfect current is achieved from the first start-up or from the first feeding operation.
[0029] A unidade de filtro 8 compreende uma bobina de filtro 2 disposta na linha de fase 3 e um capacitor de filtro 11. A primeira extremidade da bobina de filtro 2 é conectada diretamente à unidade de circuito 4, a partir da segunda extremidade da bobina de filtro 2 a linha de fase 3 conduz para o relé de rede 9. O capacitor de filtro 11 está disposto na área entre a segunda extremidade da bobina de filtro 2 e o relé de rede 9 entre a linha de fase 3 e o condutor neutro 12.[0029] The filter unit 8 comprises a
[0030] A unidade de circuito 4 é mostrada apenas esquematicamente na figura 1, sendo conhecidas numerosas topologias de unidades de circuito 4 que podem ser usadas para gerar a tensão alternada. A unidade de circuito 4 mostrada na figura 1 corresponde a um circuito de três pontos, no qual a linha de fase 3 pode ser submetida a três potenciais de corrente contínua, a um potencial de corrente contínua positivo DC+, a um potencial de corrente contínua negativo DC- e a um potencial de corrente contínua neutro 0 de um ponto central do circuito intermediário que está conectado ao condutor neutro 12. No entanto, os ensinamentos da presente divulgação também podem ser aplicados a topologias que possuem apenas duas entradas DC (por exemplo, DC+ e DC-) ou mesmo apenas uma entrada DC cujo potencial é diferente do neutro. Uma topologia da unidade de circuito 4 que pode ser usada para o caso ilustrado na figura 1 é, por exemplo, a chamada topologia NPC, mas qualquer outra topologia também pode ser usada, em que a adaptação do circuito a uma topologia diferente está dentro da habilidade de um versado na técnica. O circuito também pode ter, por exemplo, saídas bifásicas ou trifásicas, cada uma com uma bobina de filtro, como é conhecido no estado da técnica. A topologia do arranjo de circuito 4 do inversor pode ser selecionada, por exemplo, de H-bridge, H5, HERIC, REFU, FB- DCBP, FB-ZVR, NPC, Conergy-NPC e topologias relacionadas a estes. As topologias indicadas desta forma são conhecidas no estado da técnica e, portanto, não precisam ser explicadas com mais detalhes aqui.[0030]
[0031] A unidade de circuito 4 está ligada a uma unidade de regulação 5 que controla a abertura e o fechamento dos interruptores semicondutores fornecidos na unidade de circuito 4. Um esquema de modulação por largura de pulso é geralmente usado neste caso. Dependendo do esquema de regulação, a unidade de regulação 5 possui vários valores medidos que são usados como variáveis de entrada para o controle. Na figura 1, as tensões do circuito intermediário udc+ e udc- do potencial de corrente contínua positivo e negativo em relação ao ponto central do circuito intermediário (ou seja, as tensões através dos capacitores do circuito intermediário), a tensão alternada uac através do capacitor de filtro 11 e a corrente da bobina iL através da bobina de filtro 2 são indicadas por linhas tracejadas como variáveis de entrada para o sistema de regulação mostrado como exemplo e esquematicamente. Os dispositivos de medição e circuitos necessários para determinar essas variáveis de entrada são conhecidos dos versados na técnica e não precisam ser descritos em detalhes aqui. Dependendo da topologia, outros valores medidos também podem ser fornecidos como variáveis de entrada para o controle. Se necessário, outras variáveis também podem ser medidas se as variáveis de entrada necessárias para o controle puderem ser determinadas direta ou indiretamente a partir das mesmas.[0031]
[0032] No exemplo mostrado na figura 1, a tensão da bobina uL pode ser determinada como uma subtração da tensão alternada de onda quadrada uR gerada pela unidade de circuito 4 e a corrente do capacitor de filtro uac. A tensão alternada de onda quadrada uR pode, por sua vez, ser determinada usando a respectiva posição do interruptor da unidade de circuito 4 e os valores das tensões do circuito intermediário. A corrente da bobina iL pode ser determinada diretamente, por exemplo, por um amperímetro 13 disposto antes ou depois da bobina de filtro 2 na linha de fase 3. Se necessário, uma medição de corrente também pode ocorrer em um ponto diferente, por exemplo, a corrente de fase iac e a corrente através do capacitor de filtro 11 podem ser medidas, com a corrente da bobina iL resultante desses valores. No entanto, a corrente da bobina também pode ser determinada indiretamente, por exemplo, medindo o fluxo magnético da bobina do filtro. É essencial para os métodos aqui divulgados que existe a possibilidade de determinar a corrente da bobina iL e a tensão da bobina uL de qualquer maneira.[0032] In the example shown in figure 1, the coil voltage uL can be determined as a subtraction of the square wave alternating voltage uR generated by
[0033] A bobina de filtro 2 pode ser operada em faixas de corrente nas quais existe um perfil de indutância não linear, como é mostrado qualitativamente e a título de exemplo usando os diferentes cursos do perfil de indutância 6a, 6b e 6c na figura 2. A indutância L da bobina de filtro 2 é definida por um perfil de indutância (6a, 6b, 6c) como um valor dependente da corrente da bobina.[0033] The
[0034] A unidade de regulação 5 do inversor também utiliza como parâmetro o valor da indutância da bobina do filtro 2. No entanto, se for utilizado um valor incorreto, isso leva a uma má qualidade de regulação, o que pode levar a flutuações indesejadas de corrente ou corrente. Por um lado, isso pode alterar indesejavelmente uma potência reativa ou distorcer a forma senoidal da corrente iac, por outro lado, os componentes podem ser submetidos a estresse excessivo ou o inversor pode até desligar incorretamente.[0034] The inverter regulation unit 5 also uses the value of the inductance of the
[0035] Para poder usar bobinas de filtro 2 (baratas e pequenas) com um perfil de indutância não linear 6 altamente pronunciado, os parâmetros da regulação dependentes da indutância podem ser constantemente ajustados em função do valor da corrente da bobina iL. Em um inversor de acordo com a invenção, a corrente da bobina é medida ou determinada com muita precisão e alta taxa de amostragem, de modo que a regulação pode ser adaptada com muita precisão ao valor da corrente da bobina ao longo de toda a curva de fase. Uma alta qualidade de controle pode assim ser alcançada, mas apenas na medida em que o perfil de indutância 6 esteja correto.[0035] In order to be able to use filter coils 2 (cheap and small) with a highly pronounced non-linear inductance profile 6, the inductance-dependent control parameters can be constantly adjusted as a function of the coil current value iL. In an inverter according to the invention, the coil current is measured or determined very precisely and at a high sampling rate, so that the regulation can be adapted very precisely to the value of the coil current over the entire voltage curve. phase. A high quality of control can thus be achieved, but only as long as the inductance profile 6 is correct.
[0036] No entanto, o perfil de indutância 6 de uma bobina de filtro 2 pode mudar significativamente como resultado de influências ambientais (por exemplo, temperatura, campos magnéticos de bobinas adjacentes ou semelhantes) e/ou envelhecimento. Além disso, existem as tolerâncias e desvios relacionados à produção nas indutâncias das bobinas de filtro. Apesar da adaptação (supostamente) ótima da regulação a um único perfil de indutância supostamente correto 6, erros de regulação podem, portanto, ocorrer na prática.[0036] However, the inductance profile 6 of a
[0037] Na figura 3a, um curso de uma corrente de bobina iL ao longo do tempo t é mostrado em um diagrama. Além das ondulações de corrente mostradas na Figura 3a, existem métodos para gerar uma corrente alternada em que as ondulações de corrente podem ser muitas vezes maiores. Por exemplo, um método é conhecido do estado da técnica em que cada ondulação de corrente tem um cruzamento por zero e um perfil de indutância de uma indutância de filtro com uma ou algumas dessas grandes ondulações, pode assim ser determinado especificamente na faixa da amplitude de corrente da onda fundamental. A corrente na Figura 3a segue essencialmente um curso senoidal (a chamada onda fundamental 14 da corrente), mas tem ondulações de corrente claramente reconhecíveis, que são mostradas ampliadas nos trechos do diagrama mostrados nas Figuras 3b e 3c. Os traçados mostrados nos trechos do diagrama nas figuras 3b e 3c podem estar localizados em uma área diferente da onda fundamental 14, mas a representação é escolhida arbitrariamente e não deve ser interpretada como restritiva.[0037] In figure 3a, a course of a coil current iL over time t is shown in a diagram. In addition to the current ripples shown in Figure 3a, there are methods for generating an alternating current where the current ripples can be many times larger. For example, a method is known from the prior art in which each current ripple has a zero crossing and an inductance profile of a filter inductance with one or a few such large ripples can thus be determined specifically in the range of the amplitude of fundamental wave current. The current in Figure 3a essentially follows a sinusoidal course (the so-called
[0038] A ocorrência de tais ondulações de corrente deve- se a razões técnicas e até certo ponto inevitáveis. No entanto, principalmente na área de amplitudes de corrente, ondulações de corrente muito altas podem causar sobrecorrentes, o que pode levar ao desligamento incorreto (ou até mesmo danos aos componentes). É, portanto, um outro objetivo da invenção, com a ajuda de um perfil de indutância preciso, conhecer o tamanho da ondulação de corrente antes que ela ocorra e, se necessário, limitar seu tamanho adaptando o método de modulação ou a regulação da unidade de circuito a fim de evitar um desligamento indevido. O conhecimento exato dos parâmetros do circuito do filtro é essencial para o controle de qualidade. No caso de bobinas de filtro não lineares 2, é particularmente necessário conhecer o perfil de indutância 6 o mais preciso possível.[0038] The occurrence of such current ripples is due to technical reasons and to some extent unavoidable. However, particularly in the area of current amplitudes, very high current ripples can cause overcurrents, which can lead to incorrect shutdown (or even component damage). It is therefore another object of the invention, with the help of an accurate inductance profile, to know the size of the current ripple before it occurs and, if necessary, to limit its size by adapting the modulation method or the regulation of the voltage unit. circuit in order to avoid an improper shutdown. Accurate knowledge of filter circuit parameters is essential for quality control. In the case of non-linear filter coils 2, it is particularly necessary to know the inductance profile 6 as precisely as possible.
[0039] Cada ondulação de corrente tem um flanco ascendente e um flanco descendente, em que os flancos cruzam cada onda fundamental 14 da corrente. A corrente da bobina iL é amostrada em alta frequência, de modo que um grande número de medições, por exemplo, dez ou mais medições, mas pelo menos duas, estejam disponíveis para cado flanco de uma ondulação de corrente. As amostragen de medição são mostradas a título de exemplo na figura 3b pelos pontos de medição 15, 16, 17. Pode-se observar na Figura 3b que cado flanco possui uma curvatura. A curvatura do flanco é devido ao comportamento não linear da bobina de filtro 2. Também é possível levar em conta melhor a curvatura de um flanco por meio de três ou mais pontos de medição em um flanco, em que pelo menos dois valores da indutância são determinados em pontos diferentes no flanco curvo.[0039] Each ripple of current has a rising edge and a falling edge, where the edges intersect each
[0040] Um gradiente de flanco m da ondulação de corrente pode ser determinado entre duas amostras de medição em um gradiente de flanco de uma ondulação de corrente. Uma taxa de amostragem muito baixa ou uma posição ou seleção inadequada dos pontos de medição para determinar os valores de indutância leva a resultados indesejáveis, conforme ilustrado pelas linhas retas 18 e 19 na figura 3b. A linha reta 18 é formada pelos pontos de medição 15 e 16 e tem um gradiente de flanco mx. Devido à curvatura ddos flancos da corrente de bobina ou corrente de ondulação 20, a linha reta 18 se desvia cada vez mais do flanco com os pontos de medição 15 e 16. Uma regulagem que deve iniciar o flanco descendente no tempo t1 para a corrente da bobina Imax só iniciaria isso no tempo (t1+te) usando um perfil de indutância simples esboçado de forma simplificada de acordo com a inclinação m da reta 18. No momento (t1+te), a corrente da bobina já seria Imax+Ie, uma vez que a corrente da bobina teria aumentado ainda mais em Ie devido ao atraso da introdução em te. Discrepâncias ainda maiores resultariam se, ao determinar o gradiente m, fossem usados dois pontos de medição que não se situam em um flanco, por exemplo, os pontos de medição 15 e 17 mostrados na figura 3b. A linha reta 19 através dos pontos de medição 15 e 17 ilustra que Imax seria esperado para ser alcançado por um sistema de controle em um momento muito posterior e, portanto, seria excedido ainda mais claramente do que no exemplo usando a linha reta 18. Nesse caso, a regulação provavelmente não seria mais possível. Para evitar desligamentos indevidos e melhorar a qualidade do controle, a referência dos pontos de medição ao respectivo flanco e, em particular, uma curvatura existente são levadas em consideração para a determinação inventiva de um perfil de indutância.[0040] A flank gradient m of the current ripple can be determined between two measurement samples on a flank gradient of a current ripple. Too low a sampling rate or improper position or selection of measurement points to determine inductance values leads to undesirable results, as illustrated by
[0041] Em um recorte de diagrama da Figura 3a, dois pontos de medição em um flanco de uma ondulação de corrente são mostrados na Figura 3c a título de exemplo. Neste caso, o gradiente de flanco mx é determinado, por exemplo, entre os dois pontos de medição Mx e Mx+1. Cada ponto de medição Mx, compreende um valor de corrente ILx no momento tx (x=1,2,..,n). O gradiente de flanco mx resulta da diferença de corrente ΔILx dividido pelo tempo entre as duas amostras de medição Δtx com ΔILx=(IL(x+1)-ILx) e Δtx=(tx+1-tx).[0041] In a diagram clipping from Figure 3a, two measurement points on one flank of a current ripple are shown in Figure 3c by way of example. In this case, the flank gradient mx is determined, for example, between the two measuring points Mx and Mx+1. Each measuring point Mx comprises a current value ILx at time tx (x=1,2,..,n). The mx flank gradient results from the difference in current ΔILx divided by the time between the two Δtx measurement samples with ΔILx=(IL(x+1)-ILx) and Δtx=(tx+1-tx).
[0042] Além disso, um valor Ux da tensão da bobina uL é determinado para cada um ou vários pontos de medição. Conforme mostrado na figura 3b, a tensão da bobina uL mostrada como uma linha traço-ponto-ponto 21 pode ser considerada constante ao longo da duração de um flanco por uma questão de simplicidade.[0042] In addition, a value Ux of the coil voltage uL is determined for each one or several measuring points. As shown in figure 3b, the coil voltage uL shown as a dash-dot-
[0043] Um valor da indutância L(ILy) dependente de uma corrente de bobina ILy pode ser calculado usando o gradiente de flanco mx e a tensão de bobina Ux de acordo com a fórmula:
[0044] O valor da indutância determinado desta forma de valores para um perfil de indutância com uma bobina ILy. A corrente de bobina ILy pode corresponder por exemplo ILy = ILx, a um valor médio ILy = (IL(x+1)+ILx)/2, ou a um valor determinado a partir de mais de dois valores atuais ILx. Este último faz sentido quando um gradiente é determinado a partir de mais de dois valores de corrente. Além disso, um par de valores para um perfil de indutância pode ser complementado com outros valores característicos, como temperatura, amplitude de corrente, sinal do gradiente de flanco mx, com base no qual uma classificação em diferentes perfis de indutância pode ser feito. Esses outros valores característicos podem já estar incluídos nos pontos de medição ou são determinados apenas em relação a um par de valores.[0044] The inductance value determined in this way from values for an inductance profile with an ILy coil. The coil current ILy can correspond, for example, ILy = ILx, to an average value ILy = (IL(x+1)+ILx)/2, or to a value determined from more than two current values ILx. The latter makes sense when a gradient is determined from more than two current values. Furthermore, a pair of values for an inductance profile can be supplemented with other characteristic values, such as temperature, current amplitude, mx flank gradient sign, on the basis of which a classification into different inductance profiles can be made. These other characteristic values may already be included in the measuring points or are only determined in relation to a pair of values.
[0045] O gradiente de flanco mx e a tensão da bobina Ux podem ser determinados usando o procedimento descrito acima para um grande número de valores diferentes ILx da corrente da bobina iL, em que os valores determinados podem essencialmente cobrir todo o curso da corrente da bobina iL, que forma a onda fundamental 14 da corrente. Um valor L(ILy) para a indutância da bobina de filtro 2 pode assim ser determinado para um número suficiente de valores da corrente da bobina iL para poder determinar todo o curso de pelo menos um perfil de indutância 6 ao longo a faixa de corrente relevante com precisão suficiente. Isso pode ser feito, por exemplo, usando um método de regressão adequado, por exemplo, uma regressão linear. Em testes práticos, uma adaptação a uma função polinomial de 2° grau provou ser uma aproximação suficientemente boa para algumas bobinas de filtro 2, mas dependendo da aplicação, funções polinomiais de grau superior ou mesmo de 1° grau (ou seja, representação por uma reta) pode ser usado se isso for vantajoso. Com o ajuste ou regressão, o perfil de indutância 6 pode ser representado como uma fórmula simples que representa a indutância da bobina de filtro 2 em função da corrente da bobina.[0045] The flank gradient mx and the coil voltage Ux can be determined using the procedure described above for a large number of different values ILx of the coil current iL, where the determined values can essentially cover the entire course of the coil current coil iL, which forms the
[0046] Por exemplo, um perfil de indutância pode ser representado como um polinômio:
[0047] Se a progressão qualitativa do perfil de indutância 6 for conhecida (ou for considerada conhecida), o perfil de indutância 6 poderá opcionalmente ser determinado usando uma única determinação de uma indutância em uma corrente de bobina específica. Na figura 2, as linhas 6a, 6b e 6c mostram possíveis curvas qualitativas de um perfil de indutância de uma bobina, cuja posição pode ser ajustada quantitativamente com um determinado valor de indutância para uma corrente de bobina específica. A figura 4 mostra isso usando um perfil de indutância 6d, que é adaptado quantitativamente de 6a, a partir da figura 2, usando o valor de indutância (L(ILy)=230 μH) previamente determinado para uma corrente (ILy=30A). A posição do perfil de indutância 6d é determinada com o par de valores 22 de ILy e L(ILy). Desta forma, um valor da indutância pode ser determinado na figura 4 por uma unidade de controle para qualquer corrente ILy. No exemplo da figura 4, um valor de corrente entre Ix e Ix+1 foi definido para ILy e assumido como 30A. No caso mostrado, isto corresponde aproximadamente ao valor atual da onda fundamental 14 durante a medição. Como mencionado anteriormente, ILy também pode ser definido como ILy = ILx ou qualquer outra forma significativa.[0047] If the qualitative progression of the inductance profile 6 is known (or is assumed to be known), the inductance profile 6 may optionally be determined using a single determination of an inductance at a specific coil current. In figure 2,
[0048] No entanto, um número suficiente de medições geralmente está disponível para realizar um ajuste mais preciso com base em uma pluralidade de indutâncias determinadas com diferentes correntes de bobina.[0048] However, a sufficient number of measurements are usually available to perform a more accurate adjustment based on a plurality of determined inductances with different coil currents.
[0049] A inclinação e a curvatura do perfil de indutância 6 podem ser posteriormente determinadas para um perfil de indutância 6 que já foi determinado. Se o perfil de indutância 6 estiver na forma de um polinômio, por exemplo, isso pode ser feito de maneira particularmente simples por meio da primeira e segunda derivação da corrente.[0049] The slope and curvature of the inductance profile 6 can be further determined for an inductance profile 6 that has already been determined. If the inductance profile 6 is in the form of a polynomial, for example, this can be done particularly simply by means of the first and second derivation of the current.
[0050] Usando o perfil de indutância 6, um parâmetro de controle pode ser adaptado continuamente à corrente da bobina atual. Por exemplo, um controlador proporcional com um fator de ganho variável Kp(L(I)) pode ser definido. O valor do fator de amplificação Kp se adapta constantemente ao valor atual da corrente, de modo que o valor de indutância mais adequado é sempre usado em toda a curva de corrente (senoidal). Como resultado, o comportamento dinâmico do controlador é independente da amplitude atual da corrente alternada atual.[0050] Using inductance profile 6, a control parameter can be continuously adapted to the current coil current. For example, a proportional controller with a variable gain factor Kp(L(I)) can be defined. The value of the Kp amplification factor constantly adapts to the current value of the current, so that the most suitable inductance value is always used throughout the current curve (sinusoidal). As a result, the dynamic behavior of the controller is independent of the current amplitude of the current alternating current.
[0051] Em uma modalidade estendida, um parâmetro da regulação pode ser continuamente adaptado à corrente atual da bobina usando a inclinação do perfil de indutância 6 para poder estimar melhor a mudança esperada na corrente da bobina.[0051] In an extended mode, a regulation parameter can be continuously adapted to the current coil current using the slope of the inductance profile 6 to be able to better estimate the expected change in the coil current.
[0052] Em uma versão estendida para áreas de trabalho em que os perfis de indutância são particularmente pronunciados não lineares, um parâmetro de controle também pode ser continuamente adaptado à corrente da bobina atual usando a curvatura do perfil de indutância 6 para poder estimar ainda melhor a mudança esperada na corrente da bobina.[0052] In an extended version for work areas where the inductance profiles are particularly pronounced non-linear, a control parameter can also be continuously adapted to the current coil current using the curvature of the inductance profile 6 to be able to estimate even better the expected change in coil current.
[0053] O método acima para determinar o perfil de indutância 6 pode ser realizado, por exemplo, antes que o inversor 1 seja colocado em operação pela primeira vez. Isso pode ser suficiente para bobinas de filtro 2 cujo perfil de indutância está sujeito a apenas pequenas alterações ao longo do período de uso. Se necessário, o método também pode ser realizado em intervalos programados de acordo com qualquer esquema antes ou antes de cada entrada em funcionmento do inversor 1. O esquema pode ser vinculado a condições, por exemplo. Por exemplo, a determinação sempre pode ser realizada antes do comissionamento se uma faixa de parâmetro que é característica da qualidade de controle tiver caído abaixo do valor limite ou tiver excedido esse valor limite durante uma última operação. Se necessário, a determinação do perfil de indutância 6 também pode ser realizada regularmente, irregularmente ou constantemente durante a operação do inversor 1. Isso é perfeitamente possível, pois a determinação do perfil de indutância 6 pode ser realizada sem problemas durante a operação real do inversor 1. Por exemplo, a unidade de controle 5 pode verificar aleatoriamente a correspondência de um valor da indutância determinada por meio de uma medição com um valor determinado usando o perfil de indutância 6. Se o desvio for muito grande, o perfil de indutância 6 poderá ser determinado e atualizado durante a operação ou programado antes da próxima entrada em funcionmento. Sinais de referência: Inversor 1 Bobina de filtro 2 Linha de fase 3 Unidade de circuito 4 Unidade de controle 5 Perfil de indutância 6 Fonte de alimentação CC 7 Unidade de filtro 8 Relé de rede 9 Redes de energia 10 Capacitor de filtro 11 Amperímetro 13 Onda fundamental 14 Pontos de medição 15, 16, 17 Retas 18, 19 Corrente da bobina iL 20 tensão da bobina uL 21 Par de valor 22 Corrente da bobina iL Corrente de fase iac Tensão da bobina uL Tensão alternada de onda quadrada uR Corrente do capacitor de filtro uac Tensão alternada de onda quadrada uR Gradiente de flanco m Indutância L[0053] The above method for determining inductance profile 6 can be performed, for example, before
Claims (15)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP19214654.6 | 2019-12-10 | ||
| EP19214654.6A EP3836383A1 (en) | 2019-12-10 | 2019-12-10 | Method for identification of line filter inductance of an inverter |
| PCT/EP2020/085268 WO2021116166A1 (en) | 2019-12-10 | 2020-12-09 | Method for identifying the filter inductor of a grid inverter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR112022011418A2 BR112022011418A2 (en) | 2022-08-30 |
| BR112022011418B1 true BR112022011418B1 (en) | 2023-05-23 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10132846B2 (en) | Method of and apparatus for learning the phase error or timing delays within a current transducer and power measurement apparatus including current transducer error correction | |
| EP3004901B1 (en) | Electrical signal measurement | |
| US20210159697A1 (en) | Active filter for resonance reduction | |
| BRPI0311657B1 (en) | drive system for a multiphase brushless motor | |
| EP1777530B1 (en) | Method and arrangement for measuring inverter output currents | |
| CN115372709B (en) | Dynamic on-resistance measuring device for power device | |
| US20160028325A1 (en) | Impedance compensation | |
| Shen et al. | Current control optimization for grid-tied inverters with grid impedance estimation | |
| Buso et al. | A nonlinear wide-bandwidth digital current controller for DC–DC and DC–AC converters | |
| BR112022011418B1 (en) | METHOD TO IDENTIFY THE FILTER INDUCTANCE OF A GRID INVERTER | |
| RU2531850C1 (en) | Method to measure resistance to dc in windings of electric equipment | |
| CN109756100B (en) | Dead time measuring method of motor controller | |
| AU2020400935B2 (en) | Method for identifying the filter inductor of a grid inverter | |
| TWI666844B (en) | Identification method for identifying a resonance of a power grid, and grid-connected unit | |
| Jiao et al. | Gain scheduling control strategy for a single-phase grid-connected inverter | |
| JP6787236B2 (en) | Power converter | |
| KR20190046654A (en) | Arrangement and method for measuring the voltage of a high-voltage inverter | |
| Kumar et al. | Power electronic converter for characterization of hall-effect current sensors | |
| Ahmad et al. | Novel Current Measurement Concept for Half Bridge Topologies Based on Simple-to-implement Digital Current Observer | |
| US20210141032A1 (en) | Electronic device and method for determing at least one characteristic parameter of a connection set connected between a converter and an electric machine, related power supply chain and computer program | |
| Rodriguez-Diaz et al. | Impedance stability assessment of active damping strategies for LCL grid-connected converters | |
| Holmes et al. | Principles and practices of digital current regulation for AC systems | |
| Hrbac et al. | Limiting the influence of regulated electrical drainage on track circuits | |
| EP2919376A1 (en) | Tranformer parameter estimation in control of 4-quadrant rail infeed converter | |
| Wu et al. | Self-tuning fuzzy control for shunt active power filter |