衣物处理机和用于操作衣物处理机的方法与流程

文档序号:24189994发布日期:2021-03-09 14:48阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种衣物处理机(100),包括:-外壳(103),-衣物滚筒(104),该衣物滚筒安装在所述外壳(103)内部以围绕旋转轴线旋转,-电动马达(2),该电动马达被设计成使所述衣物滚筒(104)围绕所述旋转轴线旋转,-基于逆变器的设备(1)、(1a),该基于逆变器的设备被配置成控制所述电动马达(2)并且包括:-输入级(4),该输入级连接到干线线路(8)以接收ac线路电流和ac干线电压并且被配置成将所述交流干线电压ac转换为经整流dc电压,-无电解电容器的逆变器(5),该无电解电容器的逆变器被配置成基于开关信号的占空比来生成要馈送到所述电动马达(2)的输出电流,-dc链路(10),该dc链路将所述无电解电容器的逆变器(5)连接到所述输入级(4)并且被来自或去往所述无电解电容器的逆变器(5)的dc链路电流穿过,-dc链路电容器(11),该dc链路电容器连接到所述dc链路(10),-调节器系统(14)、(114),该调节器系统被配置成基于指示所述电动马达(2)的受控参数的至少已确定/已估计马达值(id,iq)、(t)、以及至少马达基准值(idref,iqref)、(tref)来控制这些开关信号的占空比,该马达基准值与所述电动马达(2)的所述受控参数相关联,其特征在于:所述基于逆变器的设备(1)、(1a)进一步包括有源电压限制器单元(15)、(115),该有源电压限制器单元被配置成调节所述马达基准值(idref,iqref)、(tref)以便将该dc链路电容器的电压(vdc(t))限制在预定电压范围内。2.根据权利要求1所述的衣物处理机,其中:所述已确定/已估计马达值对应于所述输出电流(iu,iv,iw),所述马达基准值对应于所述电流基准(idref,iqref),所述衣物处理机包括:-电压传感器装置(13),该电压传感器装置被配置成确定所述dc链路电容器电压(vdc(t))的大小,-电流传感器装置(12),该电流传感器装置被配置成确定通过所述无电解电容器的逆变器(5)提供给所述电动马达(2)的输出电流(iu,iv,iw)的大小,-所述调节器系统(14)被配置成基于所述输出电流(iu,iv,iw)和所述电流基准(idref,iqref)来控制所述无电解电容器的逆变器(5)的开关单元的所述占空比,-所述有源电压限制器单元(15)被配置成调节所述调节器系统(14)的所述电流基准(idref,iqref),以便使所述dc链路电容器电压(vdc(t))被限制在所述预定电压范围内。3.根据权利要求2所述的衣物处理机,其中,所述有源电压限制器单元(15)进一步被配置成调节所述调节器系统(14)的所述电流基准(idref,iqref),以便使所述dc链路电容器电压(vdc(t))被限制在所述预定电压范围内,而无需使用所述线路电流和/或dc链路电流。4.根据权利要求2或3中任一项所述的衣物处理机,其中,所述有源电压限制器单元(15)进一步被配置成在所述电动马达(2)经由所述无电解电容器的逆变器(5)再生到所述dc链路电容器(11)的反向电流时,将所述dc链路电容器电压(vdc(t))钳位到预定值。5.根据前述权利要求2至4中任一项所述的衣物处理机,其中,所述有源电压限制器单元(15)进一步被配置成:
基于所述输出电流(iu,iv,iw)和所述占空比来确定有功电流(ia)、(iaref);基于所述有功电流(ia)、(iaref)和所述dc链路电容器电压(vdc(t))来调节所述电流基准(idref,iqref)。6.根据权利要求5所述的衣物处理机,其中,所述有源电压限制器单元(15)进一步被配置成基于指示这些开关信号的所述占空比的d-q轴向占空比(ud,uq)和指示所述输出电流(iu,iv,iw)的d-q轴向电流(id,iq)来确定第一有功电流(ia)。7.根据权利要求5或6所述的衣物处理机,其中,所述有源电压限制器单元(15)被配置成基于指示这些开关信号的所述占空比的d-q轴向占空比(ud,uq)以及所述确定的电流基准(idref,iqref)来确定第二有功电流(iaref)。8.根据权利要求6和7所述的衣物处理机,其中,所述有源电压限制器单元(15)进一步被配置成通过计算所述第一有功电流(ia(t))与所述第二有功电流(iaref(t))之间的最小电流(iaws)来确定所述有功电流(ia(t))、(iaref(t))。9.根据权利要求8所述的衣物处理机,其中,所述有源电压限制器单元(15)进一步被配置成基于所述第二有功电流(iaref)和所述d-q轴向占空比(ud,uq)来确定两个最大绝对校正信号(idmax(t))、(iqmax(t)。10.根据权利要求9所述的衣物处理机,其中,所述有源电压限制器单元(15)进一步被配置成基于所测量电压电平和指示用于再生的最大绝对有功电流的参数(iamaxabs)来确定瞬时最大允许再生电流(iaistabs(t))。11.根据权利要求10所述的衣物处理机,其中,所述有源电压限制器单元(15)进一步被配置成基于以下方程来确定所述瞬时最大允许再生电流(iaistabs(t))其中,其中ω
v
(t)是取决于以下各项的权重系数:所述dc链路电容器电压vdc(t)、标称dc链路电压(vdcnom)以及预定高压极限(vhigh)。12.根据权利要求11所述的衣物处理机,其中,所述有源电压限制器单元(15)进一步被配置成根据以下经验饱和三次方程来确定要施加的负校正分数:13.根据权利要求12所述的衣物处理机,其中,所述有源电压限制器单元(15)进一步被配置成通过以下方程将不受约束的轴向校正确定为最大校正的分数:配置成通过以下方程将不受约束的轴向校正确定为最大校正的分数:14.根据权利要求13所述的衣物处理机,其中,所述有源电压限制器单元(15)进一步被配置成通过应用以下饱和度方程和校正方程来确定受约束的轴向电流校正
其中:kqd是正调谐增益,该正调谐增益可以用于在饱和发生时将最初针对q轴计算的校正转移到d轴部分,idunc和iqunc是所述轴向电流校正。15.根据权利要求14所述的衣物处理机,其中,所述有源电压限制器单元(15)被配置成根据以下方程来修改所述电流基准:根据以下方程来修改所述电流基准:16.根据权利要求1所述的衣物处理机,其中,所述已确定/已估计马达值对应于所述电动马达(2)的估计扭矩(t),并且所述马达基准值对应于扭矩基准(tref),-所述调节器系统(114)被配置成接收所述估计扭矩(t)和所述扭矩基准(tref),并基于所述估计扭矩(t)和所述扭矩基准(tref)来控制所述无电解电容器的逆变器(5)的开关单元,-所述有源电压限制器单元(115)被配置成调节所述调节器系统(14)的所述扭矩基准(tref),以便使所述dc链路电容器电压(vdc(t))被限制在所述预定电压范围内。17.根据权利要求16所述的衣物处理机,其中,所述有源电压限制器单元(115)被配置成调节所述调节器系统(114)的所述扭矩基准(tref),以便使所述dc链路电容器电压(vdc(t))被限制在所述预定电压范围内,而无需使用所述线路电流和/或dc链路电流。18.根据权利要求17所述的衣物处理机,其中,所述有源电压限制器单元(115)被配置成:接收指示所述开关信号的占空比的第一电压信号(uα(t),uβ(t));接收指示被提供给所述电动马达(2)的所述输出电流(iu,iv,iw)的第一电流信号(iα(t),iβ(t))接收该dc链路电容器(11)的所述电压(vdc(t)),基于所述第一电压信号(uα(t),uβ(t))、所述第一电流信号(iα(t),iβ(t))和该dc链路电容器(11)的所述电压(vdc(t))来确定扭矩极限值(tref_lim)。19.根据权利要求18所述的衣物处理机,其中,所述有源电压限制器单元(15)被配置成:基于所述第一电压信号(uα(t),uβ(t))和所述第一电流信号(iα(t),iβ(t))来确定有功电流(ia(t));基于所测量电压电平和与用于再生的最大绝对有功电流(ia(t))相对应的预定参数(iamaxabs),通过以下方程来确定瞬时最大允许再生电流(iaistabs(t)):iaistabs(t)=ωv*iamaxabs,其中,ωv是取决于电压vdc(t)和标称dc链路电压vdcnom以及高压极限vhigh的权重系数;计算指示所述有功电流(ia(t))与所述最大允许再生电流(iaistabs(t))之差的电流
值(δi);对所述电流值(δi)执行比例积分函数,以计算所述扭矩极限(tref_lim)。20.根据权利要求19所述的衣物处理机,其中,所述基于逆变器的设备(1a)进一步包括比较器装置(129),该比较器装置被配置成:-在输入端处接收所述电动马达(2)的马达速度(ω),-在输入端处接收所述扭矩极限(tref_lim),-接收扭矩目标(tt),该扭矩目标指示向所述电动马达(2)请求的扭矩,-将所述扭矩目标(tt)与所述扭矩极限(tref_lim)进行比较,-在所述马达速度(ω)为正并且所述扭矩目标(tt(t))小于或等于所述扭矩极限时,将该扭矩基准(tref(t))设置为该扭矩极限(tref_lim(t))。21.根据权利要求20所述的衣物处理机,其中,所述比较器装置(129)进一步被配置成:当该马达速度ω为负并且该扭矩目标(tt(t))大于或等于该扭矩极限(tref_lim(t))时,将该扭矩基准(tref(t))设置为该扭矩极限(tref_lim(t))。22.一种用于控制衣物处理机(100)的方法,该衣物处理机包括:-外壳(103),-衣物滚筒(104),该衣物滚筒安装在所述外壳(103)内部以围绕旋转轴线旋转,-电动马达(2),该电动马达被设计成使所述衣物滚筒(104)围绕所述旋转轴线旋转,-基于逆变器的设备(1)、(1a),该基于逆变器的设备被配置成控制所述电动马达(2)并且包括:-输入级(4),该输入级连接到干线线路(8)以接收ac线路电流和ac干线电压并且被配置成将所述交流干线电压ac转换为经整流dc电压,-无电解电容器的逆变器(5),该无电解电容器的逆变器被配置成基于开关信号的占空比来生成要馈送到所述电动马达(2)的输出电流,-dc链路(10),该dc链路将所述无电解电容器的逆变器(5)连接到所述输入级(4)并且被来自或去往所述无电解电容器的逆变器(5)的dc链路电流穿过,-dc链路电容器(11),该dc链路电容器连接到所述dc链路(10),-调节器系统(14)、(114),该调节器系统被配置成基于指示所述电动马达(2)的受控参数的至少已确定/已估计马达值(id,iq)、(t)、以及至少马达基准值(idref,iqref)、(tref)来控制这些开关信号的占空比,该马达基准值与所述电动马达(2)的所述受控参数相关联,该方法的特征在于,调节所述马达基准值(idref,iqref)、(tref),以便将该dc链路电容器的电压(vdc(t))限制在预定电压范围内。23.根据权利要求22所述的方法,其中,所述已确定/已估计马达值对应于所述输出电流(iu,iv,iw),所述马达基准值对应于所述电流基准(idref,iqref),所述方法包括:-确定所述dc链路电容器电压(vdc(t))的大小,-确定通过所述无电解电容器的逆变器(5)提供给所述电动马达(2)的输出电流(iu,iv,iw)的大小,-所述调节器系统(14)被配置成基于所述输出电流(iu,iv,iw)和所述电流基准
(idref,iqref)来控制所述无电解电容器的逆变器(5)的开关单元的所述占空比,所述方法调节所述调节器系统(14)的所述电流基准(idref,iqref),以便使所述dc链路电容器电压(vdc(t))被限制在所述预定电压范围内。24.根据权利要求23所述的方法,包括以下步骤:调节所述调节器系统(14)的所述电流基准(idref,iqref),以便使所述dc链路电容器电压(vdc(t))被限制在所述预定电压范围内,而无需使用所述线路电流和/或dc链路电流。25.根据权利要求23或24所述的方法,包括以下步骤:在所述电动马达(2)经由所述无电解电容器的逆变器(5)再生到所述dc链路电容器(11)的反向电流时,将所述dc链路电容器电压(vdc(t))钳位到预定值。26.根据前述权利要求23至25中任一项所述的方法,包括:基于所述输出电流(iu,iv,iw)和所述占空比来确定有功电流(ia)、(iaref);基于所述有功电流(ia)(iaref)和所述dc链路电容器电压(vdc(t))来调节所述电流基准(idref,iqref)。27.根据权利要求26所述的方法,包括以下步骤:其中,基于指示这些开关信号的所述占空比的d-q轴向占空比(ud,uq)和指示所述输出电流(iu,iv,iw)的d-q轴向电流(id,iq)来有源确定第一有功电流(ia)。28.根据权利要求26或27所述的方法,包括以下步骤:基于指示这些开关信号的所述占空比的d-q轴向占空比(ud,uq)以及所述确定的电流基准(idref,iqref)来确定第二有功电流(iaref)。29.根据权利要求27或28所述的方法,包括以下步骤:通过计算所述第一有功电流(ia(t))与所述第二有功电流(iaref(t))之间的最小电流(iaws)来确定所述有功电流(ia(t))、(iaref(t))。30.根据权利要求29所述的方法,包括以下步骤:基于所述第二有功电流(iaref)和所述d-q轴向占空比(ud,uq)来确定两个最大绝对校正信号(idmax(t))、(iqmax(t))。31.根据权利要求30所述的方法,包括以下步骤:基于所测量电压电平和指示用于再生的最大绝对有功电流的参数(iamaxabs)来确定瞬时最大允许再生电流(iaistabs(t))。32.根据权利要求31所述的方法,包括基于以下方程来确定瞬时最大允许再生电流(iaistabs(t))的步骤其中,其中ω
v
(t)是取决于以下各项的权重系数:所述dc链路电容器电压vdc(t)、标称dc链路电压(vdcnom)以及预定高压极限(vhigh)。33.根据权利要求32所述的方法,包括根据以下经验饱和三次方程来确定要施加的负校正分数的步骤:34.根据权利要求32所述的方法,包括通过以下方程来将不受约束的轴向校正确定为最大校正的分数的步骤:
35.根据权利要求34所述的方法,包括通过应用以下饱和度方程和校正方程来确定受约束的轴向电流校正的步骤约束的轴向电流校正的步骤其中:kqd是正调谐增益,该正调谐增益可以用于在饱和发生时将最初针对q轴计算的校正转移到d轴部分,idunc和iqunc是所述轴向电流校正。36.根据权利要求35所述的方法,包括根据以下方程来修改所述电流基准的步骤:36.根据权利要求35所述的方法,包括根据以下方程来修改所述电流基准的步骤:37.根据权利要求22所述的方法,其中,所述已确定/已估计马达值对应于所述电动马达(2)的估计扭矩(t),并且所述马达基准值对应于扭矩基准(tref),-所述调节器系统(114)被配置成接收所述估计扭矩(t)和所述扭矩基准(tref),并基于所述估计扭矩(t)和所述扭矩基准(tref)来控制所述无电解电容器的逆变器(5)的开关单元,所述方法包括调节所述调节器系统(14)的所述扭矩基准(tref)以便使所述dc链路电容器电压(vdc(t))被限制在所述预定电压范围内的步骤。38.根据权利要求37所述的方法,包括以下步骤:调节所述调节器系统(114)的所述扭矩基准(tref),以便使所述dc链路电容器电压(vdc(t))被限制在所述预定电压范围内,而无需使用所述线路电流和/或dc链路电流。39.根据权利要求38所述的方法,包括:接收指示所述开关信号的占空比的第一电压信号(uα(t),uβ(t));接收指示被提供给所述电动马达(2)的所述输出电流(iu,iv,iw)的第一电流信号(iα(t),iβ(t))接收该dc链路电容器(11)的所述电压(vdc(t)),基于所述第一电压信号(uα(t),uβ(t))、所述第一电流信号(iα(t),iβ(t))和该dc链路电容器(11)的所述电压(vdc(t))来确定扭矩极限值(tref_lim)。40.根据权利要求39所述的方法,包括:基于所述第一电压信号(uα(t),uβ(t))和所述第一电流信号(iα(t),iβ(t))来确定有功电流(ia(t));基于所测量电压电平和与用于再生的最大绝对有功电流(ia(t))相对应的预定参数
(iamaxabs),通过以下方程来确定瞬时最大允许再生电流(iaistabs(t)):iaistabs(t)=ωv*iamaxabs,其中,ωv是取决于电压vdc(t)和标称dc链路电压vdcnom以及高压极限vhigh的权重系数;计算指示所述有功电流(ia(t))与所述最大允许再生电流(iaistabs(t))之差的电流值(δi);对所述电流值(δi)执行比例积分函数,以计算所述扭矩极限(tref_lim)。41.根据权利要求40所述的方法,包括:-将所述扭矩目标(tt)与所述扭矩极限(tref_lim)进行比较,-在所述马达速度(ω)为正并且所述扭矩目标(tt(t))小于或等于所述扭矩极限时,将该扭矩基准(tref(t))设置为该扭矩极限(tref_lim(t))。42.根据权利要求41所述的方法,包括:当该马达速度ω为负并且该扭矩目标(tt(t))大于或等于该扭矩极限(tref_lim(t))时,将该扭矩基准(tref(t))设置为该扭矩极限(tref_lim(t))。
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