一种伺服电机过热保护方法与流程

技术特征：

1.一种伺服电机过热保护方法，其特征是将伺服电机看作均质物体，温升变化△τ满足式(1)：

$\mathrm{\Δ}\mathrm{\τ}={\mathrm{\Δ\τ}}_{\mathrm{\∞}}(1-e^{-\frac{t}{T_{th}}})---\left(1\right)$

式中△τ_∞为稳态温升，T_th为热时间常数，t为时间，

根据伺服电机热损耗的构成知识，建立稳态温升与电机电流及转速的关系式(2)：

${\mathrm{\Δ\τ}}_{\mathrm{\∞}}=k_1*I_{rms}^2+k_2*{\mathrm{\ω}}_{rms}^{\mathrm{\λ}}---\left(2\right)$

式中I_rms为电机相电流的有效值，ω_rms为电机转速的有效值，k₁、k₂为正相关系数，λ为指数幂；

进行过热保护时，首先测定被测电机的热模型参数T_th、k₁、k₂和λ，然后根据式(2)计算当前工况下的稳态温升△τ_∞；再根据式(1)计算出当前时刻的温升变化△τ，判断是否满足过热保护条件。

2.根据权利要求1所述的一种伺服电机过热保护方法，其特征是测定被测伺服电机的热模型参数具体为：

步骤101，使伺服电机工作在额定转速、额定转矩的工况下，记录时间-温升变化数据直至达到热平衡，测定热时间常数T_th；

步骤102，使伺服电机运行在某转速下，选取2～3个转矩点进行加载测试，记录各转矩点下的稳态温升；

步骤103，更换运行转速，重复步骤102；

步骤104，使用步骤102、103的测试数据，根据式(2)，求解系数k₁、k₂和λ。

3.根据权利要求1所述的一种伺服电机过热保护方法，其特征是对于工作在断续运行模式的伺服电机，转速和转矩瞬时变化，进行式(1)的计算时，采用对一段时间取有效值进行等效处理来计算I_rms和ω_rms：

等效电流使用电流均方根计算：

$I_{rms}=\sqrt{\frac{I_1^2+I_2^2+...+I_n^2}{n}}$

等效转速的计算公式如下；

${\mathrm{\ω}}_{rms}=\sqrt{\frac{{\mathrm{\ω}}_1^2+{\mathrm{\ω}}_2^2+...+{\mathrm{\ω}}_n^2}{n}}$

式中，I₁…I_n为一段时间内取的n个电机相电流的瞬时值，ω₁…ω_n对应为电机转速的瞬时值。