电机控制方法、电机控制设备及存储介质与流程

本发明涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种电机控制方法、电机控制设备及存储介质。

背景技术

电机带动风叶运转，实现风扇的正常工作。一般地，电机在通电后可以直接启动，并带动风叶运转。然而，在电机启动时，若存在逆风，且逆风的作用力恰好与电机带动的风叶旋转的启动力矩相当，则此时，电机将保持在静止状态，启动失败，不能带动风叶运转，使得风扇无法正常工作。

技术实现要素：

为解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供一种电机控制方法、电机控制设备及存储介质。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种电机控制方法，所述方法包括：

根据电机的输出信号确定电机未运转，控制电机根据反向运转参数反向运转；

控制电机根据正向运转参数正向运转，使所述电机成功启动。

上述方案中，所述根据电机的输出信号确定电机未运转，包括：

检测到所述电机的霍尔传感器的输出信号为空，则确定电机未运转。

上述方案中，所述反向运转参数包括第一方向参数、第一启动参数集和时长参数，所述控制电机根据反向运转参数反向运转，包括：

根据所述第一方向参数确定所述电机的运转方向为反向；

根据所述第一启动参数集确定所述电机的反向启动力矩；

根据所述时长参数确定所述电机的反向运转时长；

根据所述反向启动力矩、所述运转方向和所述反向运转时长，控制所述电机以所述反向启动力矩反向运转所述反向运转时长。

上述方案中，所述反向运转参数包括第一方向参数、第一启动参数集和位置参数，所述控制电机根据反向运转参数反向运转，包括：

根据所述第一方向参数确定所述电机的运转方向为反向；

根据所述第一启动参数集确定所述电机的反向启动力矩；

根据所述位置参数确定所述电机的目标位置；

根据所述反向启动力矩、所述运转方向和所述目标位置，控制所述电机以所述反向启动力矩反向运转至所述目标位置。

上述方案中，所述正向运转参数包括第二方向参数和第二启动参数集，所述控制电机根据正向运转参数正向运转，包括：

根据第二方向参数确定所述电机的运转方向为正向；

根据第二启动参数集确定所述电机的正向启动力矩；

根据所述正向启动力矩和所述运转方向，控制所述电机以所述正向启动力矩正向运转。

上述方案中，所述控制电机根据反向运转参数反向运转之后，所述方法还包括：

统计控制所述电机反向运转的次数，在所述次数超过设定次数阈值时，结束当前流程。

本发明实施例又提供了一种电机控制设备，所述设备包括：

第一控制单元，用于根据电机的输出信号确定电机未运转，控制电机根据反向运转参数反向运转；

第二控制单元，用于控制电机根据正向运转参数正向运转，使所述电机成功启动。

上述方案中，所述设备还包括统计单元，用于：

统计控制所述电机反向运转的次数，在所述次数超过设定次数阈值时，结束当前流程。

本发明实施例还提供了一种电机控制设备，所述设备包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器；

其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行上述任一方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一方法的步骤。

本发明实施例提供的电机控制方法、电机控制设备及存储介质，根据电机的输出信号确定电机未运转，控制电机根据反向运转参数反向运转；控制电机根据正向运转参数正向运转，使所述电机成功启动。其中，所述正向，指的是电机带动风叶正常工作的旋转方向。这里，控制电机启动时，若根据电机的输出信号检测到电机未运转，则先控制电机根据反向运转参数反向运转，再控制电机根据正向运转参数正向运转，其中，先控制电机反向运转，后又控制电机正向运转，目的在于，让电机顺着风的作用力的方向启动，可以将阻力变成动力，使电机成功启动，可以解决逆风作用下的电机启动失败问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种电机控制方法流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种电机控制方法流程图；

图3为本发明实施例提供的电机控制设备结构示意图；

图4为本发明实施例提供的电机控制设备硬件结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明再作进一步详细的描述。

本发明实施例提供一种电机控制方法，如图1所述，该方法包括：

步骤101：根据电机的输出信号确定电机未运转，控制电机根据反向运转参数反向运转；

步骤102：控制电机根据正向运转参数正向运转，使所述电机成功启动。

本发明实施例提供的电机控制方法，根据电机的输出信号确定电机未运转，控制电机根据反向运转参数反向运转；控制电机根据正向运转参数正向运转，使所述电机成功启动。其中，所述正向，指的是电机带动风叶正常工作的旋转方向。这里，控制电机启动时，若根据电机的输出信号检测到电机未运转，则先控制电机根据反向运转参数反向运转，再控制电机根据正向运转参数正向运转，其中，先控制电机反向运转，后又控制电机正向运转，目的在于，让电机顺着风的作用力的方向启动，可以将阻力变成动力，使电机成功启动，可以解决逆风作用下的电机启动失败问题。

需要说明的是，理论意义上，只要电机转子的位置已知，即便是存在一定程度的逆风作用力，也能够结合电机转子的位置对电机进行平滑启动。但实际应用中，由于存在外界风力影响或人为拨动风叶等原因，风叶会带动电机转子偏离最近一次停止运转时的位置，导致电机启动时，电机转子位置不可知，因而存在逆风作用下的电机启动失败问题。

另外，逆风作用下，出现电机启动失败的位置可以是电机死点位置，也可以是其它的启动力矩与逆风作用力相当的位置。其中，电机死点位置为电机中相对方向上的磁场强度相等的位置，在电机死点位置，不做补偿情况下，无法驱动电机转子转动，即无法启动电机。

此外，需要说明的是，并非所有电机均存在死点位置，具体地，单相高压直流电机存在死点位置，而三相高压直流电机不存在死点位置，死点位置的存在与否与电机本身结构有关。

在一些实施例中，所述根据电机的输出信号确定电机未运转，包括：

检测到所述电机的霍尔传感器的输出信号为空，则确定电机未运转。

这里，针对单相高压直流电机，可以通过检测电机中霍尔传感器的输出信号判断电机是否运转。具体地，由于通电情况下只要电机转子有转动，霍尔传感器就能够输出不为空的输出信号，故，若检测到霍尔传感器的输出信号为空，即，没有输出信号，则可以确定电机未转动，此时，判定电机启动失败。霍尔传感器的输出信号具体可以为电平信号。

此外，实际应用中，电机中霍尔传感器的数量可以不止一个，多个霍尔传感器在同一时刻输出的电平信号对应一个位置编码，所述位置编码可以为二进制编码，用于确定电机转子在该时刻的位置。如果电机未运转，电机中的多个霍尔传感器的输出信号均为空，因此，同样可以基于各霍尔传感器的输出信号均为空确定电机未运转。

另外，针对三相高压直流电机，电机的输出信号为输出电流信号，可以通过检测电机的输出电流信号确定电机是否运转，若检测到电机的输出电流信号为空，即，未检测到输出电流信号，则确定电机未运转，此时，判定电机启动失败。

在一些实施例中，所述反向运转参数包括第一方向参数、第一启动参数集和时长参数，所述控制电机根据反向运转参数反向运转，包括：

根据所述第一方向参数确定所述电机的运转方向为反向；

根据所述第一启动参数集确定所述电机的反向启动力矩；

根据所述时长参数确定所述电机的反向运转时长；

根据所述反向启动力矩、所述运转方向和所述反向运转时长，控制所述电机以所述反向启动力矩反向运转所述反向运转时长。

这里，时长参数的取值主要依据电机负载大小来设定，可以是通过试验获得的一个合适的时间长度值，如0.5秒。

另外，在一些实施例中，所述正向运转参数包括第二方向参数和第二启动参数集，所述控制电机根据正向运转参数正向运转，包括：

根据第二方向参数确定所述电机的运转方向为正向；

根据第二启动参数集确定所述电机的正向启动力矩；

根据所述正向启动力矩和所述运转方向，控制所述电机以所述正向启动力矩正向运转。

这里，控制所述电机以所述反向启动力矩反向运转所述反向运转时长包括：将所述反向启动力矩、所述运转方向和所述反向运转时长发送至电机，电机以所述反向启动力矩反向运转所述反向运转时长。类似的，控制所述电机以所述正向启动力矩正向运转包括：将所述正向启动力矩和所述运转方向发送至电机，电机以所述正向启动力矩正向运转。

需要说明的是，在一些实施例中，所述反向运转参数包括第一方向参数、第一启动参数集和位置参数，所述控制电机根据反向运转参数反向运转，包括：

根据所述第一方向参数确定所述电机的运转方向为反向；

根据所述第一启动参数集确定所述电机的反向启动力矩；

根据所述位置参数确定所述电机的目标位置；

根据所述反向启动力矩、所述运转方向和所述目标位置，控制所述电机以所述反向启动力矩反向运转至所述目标位置。

这里，从上面的描述可以看出，反向运转参数不唯一，可以是包括第一方向参数、第一启动参数集和时长参数，也可以是包括第一方向参数、第一启动参数集和位置参数，其中，一种反向运转参数对应一种控制电机反向运转的方式。那么，也就是说，所述控制电机根据反向运转参数反向运转，可以为，控制所述电机以所述反向启动力矩反向运转所述反向运转时长，也可以为，控制所述电机以所述反向启动力矩反向运转至所述目标位置。

这里，控制所述电机以所述反向启动力矩反向运转至所述目标位置，为控制电机转子以所述反向启动力矩反向运转至所述目标位置。其中，所述目标位置可以为相位零点位置。需要说明的是，目标位置为相位零点位置时，可以更好地控制电机从反向运转切换到正向运转，可有助于实现控制电机正向平滑启动，使电机成功启动。

本实施例中，启动力矩的大小可以通过启动参数集确定。根据启动参数集确定电机的启动力矩，为将电参数转变成力参数的过程，用于实现电机带动风叶转动。其中，启动参数集中的参数可以包括，启动电压、启动方波束、启动正弦波束、速度环积分增量、第一阶段加速度、第二阶段加速度、切换速度等，确定启动力矩时，可以基于以上各参数来确定。

另外，由于反向启动与正向启动所对应的具体情况有所不同，具体为，反向启动为顺着风的作用力的方向启动，而正向启动为逆着风的作用力的方向启动，二者所需要的启动力矩应有所不同，如此，以节省不必要的能源损耗。具体地，根据第一启动参数集确定电机的反向启动力矩，根据第二启动参数集确定电机的正向启动力矩，第一启动参数集与第二启动参数集中包含的参数相同，但两个参数集中相同参数的取值有所不同，如此，实现所确定出的反向启动力矩与正向启动力矩的大小不同。

另外，第一启动参数集和第二启动参数集的确定过程可以包括，首先，基于用户的风扇使用需求，即通常会在什么样的外界风力情况下开启风扇，确定环境风强度阈值；然后，基于确定的环境风强度阈值确定正向启动力矩和反向启动力矩；最后，基于反向启动力矩与第一启动参数集间的关系，确定第一启动参数集，以及基于正向启动力矩与第二启动参数集间的关系，确定第二启动参数集。

本实施例中，通过环境风强度阈值确定正向启动力矩和反向启动力矩，从而确定第一启动参数集和第二启动参数集，由于环境风强度很大的情况下，用户几乎不会有风扇使用需求，故，基于用户的风扇使用需求确定的第一启动参数集和第二启动参数集，一则具有较高的实用性，二则可在保证电机能够启动的同时，避免不必要的能源损耗。

在一些实施例中，所述控制电机根据反向运转参数反向运转之后，所述方法还包括：

统计控制所述电机反向运转的次数，在所述次数超过设定次数阈值时，结束当前流程。

这里，若控制电机反向运转又控制电机正向运转后，电机仍未运转，即，电机仍未成功启动，为了排除是一些偶然因素的影响，则再次控制电机反向运转再正向运转。此外，若控制电机反向运转的次数超过设定次数阈值，则结束当前流程。

这里，设定次数阈值可以设定为3次，也就是说，如果电机连续启动失败次数超过3次，则认为电机启动失败并非由于外界逆风作用，而是其它阻碍或故障导致的，故停止以控制电机反向运转后又控制电机正向运转的方式启动电机，结束当前流程。

以上各步骤的处理具体可由电机控制设备来完成，所述电机控制设备可以是电机控制器。

下面结合应用实施例对本发明再做进一步详细的描述。

本应用实施例中，单相高压直流电机的启动过程，如图2所示，包括如下步骤：

步骤201：启动电机；这里，接通电源时，控制电机启动。

步骤202：检测霍尔传感器的输出信号，根据霍尔传感器的输出信号是否为空判断电机是否启动成功，若输出信号不为空，则表明电机运转，启动成功，进入步骤204，若输出信号为空，则表明电机未运转，启动失败，进入步骤203。另外，统计步骤203被执行的次数，若次数超过设定次数阈值，则放弃电机启动尝试，结束当前流程。

步骤203：启动失败时，先控制电机反向启动，0.5秒后，再控制电机正向启动，控制电机正向启动之后，执行步骤202；这里，所述0.5秒为反向运转时长，反向运转时长与时长参数的取值相同，其中，时长参数的取值主要依据电机负载大小来设定，可以是通过试验获得的一个合适的时间长度值，如0.5秒。

这里，若启动失败，则先控制电机根据反向运转参数反向运转，再控制电机根据正向运转参数正向运转。需要说明的是，先控制电机反向运转，后又控制电机正向运转，目的在于，让电机顺着风的作用力的方向启动，可以将阻力变成动力，使电机成功启动。

另外，步骤203可以具有替代方案，替代方案可以为，启动失败时，先控制电机反向启动，电机转子运转至相位零点位置后，再控制电机正向启动。这里，由于电机转子处于相位零点位置时，可以更好地控制电机平滑启动，故，电机转子运转至相位零点位置后，再控制电机正向启动，可以更好地控制电机从反向运转切换到正向运转，可有助于实现控制电机正向平滑启动，使电机成功启动。

步骤204：控制电机闭环运行。

需要说明的是：实际应用时，步骤201～204是由电机控制设备来执行的，所述电机控制设备可以是电机控制器。

为实现本发明实施例的电机控制方法，本发明实施例还提供了一种电机控制设备，如图3所示，所述电机控制设备包括：第一控制单元301和第二控制单元302；其中，

第一控制单元，用于根据电机的输出信号确定电机未运转，控制电机根据反向运转参数反向运转；

第二控制单元，用于控制电机根据正向运转参数正向运转，使所述电机成功启动。

在一些实施例中，所述根据电机的输出信号确定电机未运转，包括：

检测到所述电机的霍尔传感器的输出信号为空，则确定电机未运转。

在一些实施例中，所述反向运转参数包括第一方向参数、第一启动参数集和时长参数，所述控制电机根据反向运转参数反向运转，包括：

根据所述第一方向参数确定所述电机的运转方向为反向；

根据所述第一启动参数集确定所述电机的反向启动力矩；

根据所述时长参数确定所述电机的反向运转时长；

根据所述反向启动力矩、所述运转方向和所述反向运转时长，控制所述电机以所述反向启动力矩反向运转所述反向运转时长。

在一些实施例中，所述反向运转参数包括第一方向参数、第一启动参数集和位置参数，所述控制电机根据反向运转参数反向运转，包括：

根据所述第一方向参数确定所述电机的运转方向为反向；

根据所述第一启动参数集确定所述电机的反向启动力矩；

根据所述位置参数确定所述电机的目标位置；

根据所述反向启动力矩、所述运转方向和所述目标位置，控制所述电机以所述反向启动力矩反向运转至所述目标位置。

在一些实施例中，所述正向运转参数包括第二方向参数和第二启动参数集，所述控制电机根据正向运转参数正向运转，包括：

根据第二方向参数确定所述电机的运转方向为正向；

根据第二启动参数集确定所述电机的正向启动力矩；

根据所述正向启动力矩和所述运转方向，控制所述电机以所述正向启动力矩正向运转。

在一些实施例中，所述设备还包括统计单元，用于：

统计控制所述电机反向运转的次数，在所述次数超过设定次数阈值时，结束当前流程。

实际应用时，所述第一控制单元301和所述第二控制单元302可由电机控制设备的处理器实现。

需要说明的是：上述实施例提供的电机控制设备在进行电机启动控制时，仅以上述各程序模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述各程序模块的处理分配由不同的程序模块完成，即将电机控制设备的内部结构划分成不同的程序模块，以完成以上描述的全部或者部分处理。另外，上述实施例提供的电机控制设备与电机控制方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

为实现本发明实施例的电机控制方法，本发明实施例还提供了一种电机控制设备，如图4所示，所述电机控制设备包括：处理器401和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器402，其中，所述处理器401用于运行所述计算机程序时，执行：

根据电机的输出信号确定电机未运转，控制电机根据反向运转参数反向运转；

控制电机根据正向运转参数正向运转，使所述电机成功启动。

在一些实施例中，所述处理器401还用于运行所述计算机程序时，执行：

检测到所述电机的霍尔传感器的输出信号为空，则确定电机未运转。

在一些实施例中，所述处理器401还用于运行所述计算机程序时，执行：

根据所述第一方向参数确定所述电机的运转方向为反向；

根据所述第一启动参数集确定所述电机的反向启动力矩；

根据所述时长参数确定所述电机的反向运转时长；

根据所述反向启动力矩、所述运转方向和所述反向运转时长，控制所述电机以所述反向启动力矩反向运转所述反向运转时长。

在一些实施例中，所述处理器401还用于运行所述计算机程序时，执行：

根据所述第一方向参数确定所述电机的运转方向为反向；

根据所述第一启动参数集确定所述电机的反向启动力矩；

根据所述位置参数确定所述电机的目标位置；

根据所述反向启动力矩、所述运转方向和所述目标位置，控制所述电机以所述反向启动力矩反向运转至所述目标位置。

在一些实施例中，所述处理器401还用于运行所述计算机程序时，执行：

根据第二方向参数确定所述电机的运转方向为正向；

根据第二启动参数集确定所述电机的正向启动力矩；

根据所述正向启动力矩和所述运转方向，控制所述电机以所述正向启动力矩正向运转。

在一些实施例中，所述处理器401还用于运行所述计算机程序时，执行：

统计控制所述电机反向运转的次数，在所述次数超过设定次数阈值时，结束当前流程。

上述实施例提供的电机控制设备与电机控制方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

当然，实际应用时，如图4所示，该电机控制设备还可以包括至少一个通信接口403。电机控制设备中的各个组件通过总线系统404耦合在一起。可理解，总线系统404用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统404除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图4中将各种总线都标为总线系统404。

其中，通信接口403，用于与其它设备进行交互。

具体来说，所述处理器401可以通过通信接口403根据电机的输出信号确定电机未运转，控制电机根据反向运转参数反向运转；控制电机根据正向运转参数正向运转，使所述电机成功启动。

可以理解，存储器402可以是易失性存储器或非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(rom，readonlymemory)、可编程只读存储器(prom，programmableread-onlymemory)、可擦除可编程只读存储器(eprom，erasableprogrammableread-onlymemory)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom，electricallyerasableprogrammableread-onlymemory)、磁性随机存取存储器(fram，ferromagneticrandomaccessmemory)、快闪存储器(flashmemory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(cd-rom，compactdiscread-onlymemory)；磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的ram可用，例如静态随机存取存储器(sram，staticrandomaccessmemory)、同步静态随机存取存储器(ssram，synchronousstaticrandomaccessmemory)、动态随机存取存储器(dram，dynamicrandomaccessmemory)、同步动态随机存取存储器(sdram，synchronousdynamicrandomaccessmemory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(ddrsdram，doubledataratesynchronousdynamicrandomaccessmemory)、增强型同步动态随机存取存储器(esdram，enhancedsynchronousdynamicrandomaccessmemory)、同步连接动态随机存取存储器(sldram，synclinkdynamicrandomaccessmemory)、直接内存总线随机存取存储器(drram，directrambusrandomaccessmemory)。本发明实施例描述的存储器402旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

本发明实施例中的存储器402用于存储各种类型的数据以支持电机控制设备的操作。

上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器401中，或者由处理器401实现。处理器401可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力，更具体地，内置有电机启动算法，即具有电机启动控制能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器401中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器401可以是通用处理器、数字信号处理器(dsp，digitalsignalprocessor)，或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器401可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤，可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中，该存储介质位于存储器402，处理器401读取存储器402中的信息，结合其硬件完成前述方法的步骤。

在示例性实施例中，电机控制设备可以被一个或多个应用专用集成电路(asic，applicationspecificintegratedcircuit)、dsp、可编程逻辑器件(pld，programmablelogicdevice)、复杂可编程逻辑器件(cpld，complexprogrammablelogicdevice)、现场可编程门阵列(fpga，field-programmablegatearray)、通用处理器、控制器、微控制器(mcu，microcontrollerunit)、微处理器(microprocessor)、或其他电子元件实现，用于执行前述方法。

在示例性实施例中，本发明实施例还提供了一种存储介质，即计算机存储介质，具体为计算机可读存储介质，例如包括存储计算机程序的存储器402，上述计算机程序可由电机控制设备410的处理器401执行，以完成前述方法所述步骤。计算机可读存储介质可以是fram、rom、prom、eprom、eeprom、flashmemory、磁表面存储器、光盘、或cd-rom等存储器。

需要说明的是：本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。