扭转模式阻尼控制器系统连接到转换器或放置在转换器内。转换器驱动包含电机和非电气机器的驱动系统。控制器系统包含：第一输入接口，配置为从第一锁相装置或第一动态观察器接收第一数字信号；第二输入接口，配置为从第二锁相装置或第二动态观察器接收第二数字信号；以及控制器，连接到第一和第二输入接口。控制器配置为接收第一和第二数字信号，比较第一数字信号与第二数字信号，生成转换器的整流器和/或逆变器的控制数据，并且发送控制数据到整流器和/或逆变器。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文所公开的主题的实施例通常涉及方法和系统，并且更特别地涉及用于阻尼出现在转动系统中的扭转振动的机制和技术。
技术介绍
油气工业具有以可变速度驱动各种机器的不断增长的需求。这样的机器可包含压缩机、电动机、膨胀机、燃气涡轮、泵等。可变频率电驱动增加能量效率并提供机器的增加的适用性。例如，用于驱动大型气体压缩机组的一个机制是负载换流逆变器(LoadCommutated Inverter, LCI)。气体压缩机组例如包含燃气润轮、马达及压缩机。气体压缩机组可包含更多或者更少的电机和涡轮机。然而，由电力电子设备驱动系统引入的问题是由于电谐波的电机的转矩中的纹波成分的生成。转矩的纹波成分可以驱动系统的扭转固有频率与机械系统相互作用，这是不希望的。扭转振荡或振动是振荡性的角运动，其可出现在例如图I中所示的轴(具有附于其的各种体(mass))中。图I示出包含燃气涡轮12、马达14、第一压缩机16、及第二压缩机18的系统10。这些机器的轴彼此连接或由这些机器共享单个轴20。由于叶轮和其它体沿着轴20分布，可由扭转振荡(由具有附于轴的体(例如，叶轮)的不同速度的转动而产生)而影响轴20的转动。如以上所论述的，扭转振动典型地是由驱动电动机的电力电子设备而引入。例如，图I示出提供电力到LCI 24的电力网来源(电源)22，LCI 24又驱动马达14的轴20。电力网可以是隔离发电机。为了阻尼(最小化)扭转振动，如图2中示出(其对应于美国专利第7，173，399号的图1，受让于与本申请相同的受让人，通过参照将其全部公开并入此处)，逆变器控制器26可提供给LCI 24的逆变器28并可配置为引入逆变器延迟角度改变(Δ β )用于调制从逆变器28传递到马达14的有效功率的量。备选地，整流器控制器30可提供给整流器32并可配置为引入整流器延迟角度改变(Λ α )用于调制从发电机22传递到DC链接44并且从而到马达14的有效功率的量。要注意，通过调制从发电机22传递到马达14的有效功率的量，有可能阻尼出现在包含马达14和压缩机12的系统中的扭转振动。在这点上，要注意，马达14和燃气涡轮12的轴彼此连接而发电机22的轴不连接到马达14或压缩机12。两个控制器26和30分别从传感器36和38接收信号作为输入，并且这些信号指示由马达14和/或发电机22经历的转矩。换句话说，逆变器控制器26处理由传感器36感测的转矩值用于产生逆变器延迟角度改变(Λ β )而整流器控制器30处理由传感器38感测的转矩值用于生成整流器延迟角度改变(Λ α )。逆变器控制器26和整流器控制器30彼此独立并且这些控制器可一起或单独地实现在给定系统中。图2示出传感器36监测马达14的轴的部分(段)40并且传感器38监测发电机22的轴42。图2也示出整流器32和逆变器28之间的DC链接44。然而，有可能使用其它装置和方法来生成驱动系统中的阻尼。
技术实现思路
根据一个示范性实施例，存在着连接到转换器或放置在转换器自身中的控制器系统。转换器驱动包含电机和非电气机器(non-electrical machine)的驱动系统。控制器系统包含输入接口，配置为接收与转换器的变量相关的转换器数据；以及控制器，连接到输入接口。输入接口配置为从第一锁相环装置或动态观察器接收第一数字信号，从转换器接收转换器数据，比较转换器数据与第一数字信号，基于比较的结果而生成转换器的整流器和/或逆变器的控制数据用于阻尼驱动系统的轴中的扭转振荡，并且发送控制数据到整流器和/或逆变器用于调制在转换器和电机之间交换的有效功率。根据另一示范性实施例，存在着连接到转换器或放置在转换器自身中的扭转模式阻尼控制器系统。转换器驱动包含电机和非电气机器的驱动系统。控制器系统包含第一输入接口，配置为从第一锁相装置或第一动态观察器接收第一数字信号；第二输入接口，配置为从第二锁相装置或第二动态观察器接收第二数字信号；以及控制器，连接到第一和第二输入接口。控制器配置为接收第一和第二数字信号，比较第一数字信号与第二数字信号， 基于比较的结果而生成转换器的整流器和/或逆变器的控制数据用于阻尼驱动系统的轴中的扭转振荡，并且发送控制数据到整流器和/或逆变器用于调制在转换器和电机之间交换的有效功率。根据又一示范性实施例，存在着用于驱动是驱动系统的一部分的电机的系统。该系统包含整流器，配置为从电源接收交流并且将交流变换成直流；直流链接，连接到整流器并配置为传送直流；逆变器，连接到直流链接并配置为将已接收的直流改变成交流；输入接口，配置为接收与转换器的变量相关的转换器数据；以及控制器，连接到输入接口。控制器配置为从第一锁相环装置或动态观察器接收第一数字信号，从转换器接收转换器数据，比较转换器数据与第一数字信号，基于比较的结果而生成转换器的整流器和/或逆变器的控制数据用于阻尼驱动系统的轴中的扭转振荡，并且发送控制数据到整流器和/或逆变器用于调制在转换器和电机之间交换的有效功率。根据另外示范性实施例，存在着用于阻尼包含电机的驱动系统中的扭转振动的方法。该方法包含接收与转换器的变量相关的转换器数据的步骤；从第一锁相环装置或动态观察器接收第一数字信号的步骤；比较转换器数据与第一数字信号的步骤；基于比较的结果而生成转换器的整流器和/或逆变器的控制数据用于阻尼驱动系统的轴中的扭转振荡的步骤；以及发送控制数据到整流器和/或逆变器用于调制在转换器和电机之间交换的有效功率的步骤。根据另一示范性实施例，存在着用于阻尼包含电机的驱动系统中的扭转振动的方法。该方法包含从第一锁相装置或第一动态观察器接收第一数字信号的步骤；从附加于第一锁相装置或第一动态观察器的第二锁相环装置或第二动态观察器接收第二数字信号的步骤；比较第一数字信号与第二数字信号的步骤；基于比较的结果而生成转换器的整流器和/或逆变器的控制数据用于阻尼驱动系统的轴中的扭转振荡的步骤；以及发送控制数据到整流器和/或逆变器用于调制在转换器和电机之间交换的有效功率的步骤。根据又一示范性实施例，存在着包含计算机可执行指令的计算机可读介质，其中当执行该指令时，该指令实现用于阻尼扭转振动的方法。计算机指令包含在以前的段落中提到的方法中叙述的步骤。附图说明并入并组成部分说明书的附示一个或多个实施例并且与描述一起来解释这些实施例。在图中 图I是连接到电机和两个压缩机的传统的燃气涡轮的示意 图2是包含整流器控制器和逆变器控制器的驱动系统的示意 图3是根据示范性实施例的由控制器控制的燃气涡轮、马达及负载的示意 图4是根据示范性实施例的转换器及关联逻辑的示意 图5是根据示范性实施例的转换器及关联逻辑的示意图； 图6是图示具有失效阻尼控制的轴的转矩的图表； 图7是图示根据示范性实施例的具有使能阻尼控制的轴的转矩的图表； 图8是根据示范性实施例的转换器及关联逻辑的示意 图9是根据示范性实施例的配置为控制转换器用于阻尼扭转振动的控制器的示意图； 图10是根据示范性实施例的提供调制给整流器的控制器的示意 图11是根据示范性实施例的控制整流器用于阻尼扭转振动的方法的流程 图12是根据示范性实施例的提供调制给整流器和逆变器的控制器的示意 图13是根据示范性实施例的在转换器的逆变器、整流器和DC链接上存本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：S德弗朗西斯西斯，
申请(专利权)人：诺沃皮尼奥内有限公司，
类型：
国别省市：
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