一种补偿式电机系统及电机与逆变器的匹配方法_2

文档序号:8498279阅读:来源:国知局
通过在存储模块内存储电机的生产信息,便于在维护过程中,现场维护人员可快速读取到电机的生产信息,方便维修;同时生产商问题调查时,可以通过逆变器读取电机存储的这些数据,将这些数据上传到电机生产厂商的服务器中,通过对这些问题电机的可追溯数据进行统计分析,借助这些非常有针对性的大数据,可以找到共性原因,继而对测试流程进行优化,防止问题产品继续进入市场,同时可以对采购和设计端进行改善,持续提高产品设计和生产质量。
[0030]本发明中存储模块为包含非易失性存储器的EEROM、FLASH、铁电存储器、MCU、DSP、FPGA、单板机中的一种,存储模块通过SPI或I2C总线与控制单元连接,测试系统通过CAN总线与逆变器连接。本发明中逆变器和电机间的SPI或I2C总线通讯需在逆变器功率开关电路不工作即电机没有动力电源的情况下通讯,以避免在大功率电机系统中受到强烈的电磁干扰,保证了数据传输的完整性和可靠性。
[0031]本发明中电机与逆变器的匹配方法包括如下步骤:
[0032]第一步、利用测试系统采集所述电机的参数信息,并生成配置参数通过所述控制单元写入所述存储模块;
[0033]第二步、将所述逆变器与所述电机上电,所述控制单元从所述存储模块中读取所述配置参数,并更新所述控制单元内部的参数配置表,所述逆变器依据所述配置参数控制所述电机运行。
[0034]而生产过程中电机参数的采集是通过如下步骤实现的:
[0035](I)、运行电机的旋转变压器零位位置标定程序,利用测试系统检测电机和旋转变压器的零位安装对正误差;
[0036](2)、利用测试系统将电机恒速运行到不同转速,运行电机的旋转变压器误差标定程序,测试系统记录不同转速下旋转变压器误差对照表,如果误差对照表中的误差值超过限制值(3°电角度)认定该电机所安装的旋转变压器为不合格品,如果误差值都在限制值内,认定旋转变压器合格;
[0037](3)、利用测试系统将电机恒速运行额定转速,测试系统通过CAN总线控制逆变器,运行逆变器的电流扫描程序,测试系统记录电机的反电势、输出力矩,记录逆变器的输出电压,并计算电机的反电势和电感参数,以及反电势和电感与电机设计值的偏差,达到2 %后判定电机不合格,对于合格的电机生成电机的力矩控制曲线和弱磁控制曲线。
[0038]上述参数采集后,测试系统将这些参数通过CAN总线发送给控制单元,控制单元通过SPI或I2C总线写入电机内部的存储模块。
[0039]本发明中逆变器控制单元对电机的主要控制参数设置为可配置的,对于电机生产过程中的所造成的个体差异所体现的参数差异,比如电机的反电势、电感量、旋转变压器的安装零位对正误差、旋转变压器的本体输出精度误差,在控制单元中通过参数配置对这些差异进行补偿。对电机反电势和电感差异造成的力矩输出差异和弱磁电流差异,在电机测试过程中,通过测试系统运行电流扫描测试电机的反电势和电感参数,然后测试系统计算电机的力矩控制曲线和弱磁控制曲线,将这些曲线、参数通过CAN通讯发送给逆变器,然后逆变器通过SPI或I2C总线将这些参数写入电机内部的存储模块。对于旋转变压器的安装零位对正误差、旋转变压器的本体输出精度误差,测试系统同样可以实现测试并生成配置参数,然后写入电机的存储模块。当逆变器和电机在应用现场上电后,逆变器首先从电机中读取这些参数,然后更新逆变器内部的参数配置表,然后逆变器就依据该电机设定的力矩控制曲线和弱磁控制曲线、旋转变压器误差补偿曲线运行该电机,就实现了逆变器和电机的自动在线匹配。
[0040]以上所述仅是本发明的优选实施方式,并不用于限制本发明,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种补偿式电机系统,其特征在于:包括电连接的电机与逆变器,所述逆变器具有控制单元,所述电机设有与所述控制单元通信的存储模块。
2.根据权利要求1所述的补偿式电机系统,其特征在于:所述存储模块存储有由测试系统测试并生成的所述电机的配置参数,通过所述控制单元将所述配置参数存储于所述存储模块内。
3.根据权利要求2所述的补偿式电机系统,其特征在于:所述配置参数包括电机的反电势和电感参数、力矩标定数据、弱磁控制参数、位置传感器安装误差,位置传感器精度标定数据。
4.根据权利要求3所述的补偿式电机系统,其特征在于:所述存储模块还存储有电机的生产信息,所述生产信息包括物料采购信息,生产组织文件版本,生产人员,测试数据和测试人员,产品号、版本、序列号、生产日期。
5.根据权利要求4所述的补偿式电机系统,其特征在于:所述存储模块通过SPI或12C总线与所述控制单元连接。
6.根据权利要求5所述的补偿式电机系统,其特征在于:所述测试系统通过CAN总线与所述控制单元通讯连接。
7.根据权利要求6所述的补偿式电机系统,其特征在于:所述存储模块为包含非易失性存储器的EEROM、FLASH、铁电存储器、MCU、DSP、FPGA、单板机中的一种。
8.一种电机与逆变器的匹配方法,其特征在于:所述逆变器具有控制单元,所述电机设有与所述控制单元通信的存储模块,所述电机与所述逆变器的匹配方法包括步骤: 第一步、通过所述控制单元向所述存储模块中写入电机在生产测试过程中采集并生成的配置参数; 第二步、将所述逆变器与所述电机上电,所述控制单元从所述存储模块中读取所述配置参数,并更新所述控制单元内部的参数配置表,所述逆变器依据所述配置参数控制所述电机运行。
9.根据权利要求8所述的电机与逆变器的匹配方法,其特征在于:所述第一步中电机配置参数的采集包括步骤: (1)、运行所述电机的旋转变压器零位位置标定程序,由测试系统检测所述电机和旋转变压器的零位安装对正误差; (2)、利用所述测试系统将所述电机恒速运行到不同转速,运行所述电机的旋转变压器误差标定程序,所述测试系统记录不同转速下旋转变压器误差对照表; (3)、利用所述测试系统将电机恒速运行额定转速,运行所述逆变器的电流扫描程序,所述测试系统记录所述电机的反电势、输出力矩,记录所述逆变器的输出电压,并计算所述电机的反电势和电感参数,以及反电势和电感与所述电机设计值的偏差,生成所述电机的力矩控制曲线和弱磁控制曲线。
10.根据权利要求9所述的电机与逆变器的匹配方法,其特征在于:所述测试系统通过CAN总线将所述配置参数通讯发送给所述控制单元,所述控制单元通过SPI或I2C总线将所述配置参数写入所述存储模块。
【专利摘要】本发明涉及一种补偿式电机系统及电机与逆变器的匹配方法,补偿式电机系统包括电连接的电机与逆变器,逆变器具有控制单元,电机设有与控制单元通信的存储模块。本发明通过向电机植入存储模块使电机本身具备信息管理能力,将电机生产过程中可能导致的差异化参数信息在生产的检测过程中进行实验测试,然后将得到的数据写入到电机中,在电机和逆变器匹配过程中,逆变器通过读取电机参数,调整逆变器控制参数,实现有差异化电机的快速匹配,同时保证电机系统的一致性能;由于逆变器可以对更大参数偏差范围的电机进行优化补偿,原本由于参数偏离大而被判断为不合格的电机,在本发明的电机系统中仍然可以得到合格产品的整体表现,产品合格率得到很大提升。
【IPC分类】G01R31-34
【公开号】CN104820184
【申请号】CN201510208109
【发明人】王清华
【申请人】迈尔世通电气(苏州)股份有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月28日
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