一种电机加热方法、装置及系统与流程

本发明涉及电机控制技术领域，具体涉及到一种电机加热方法、装置及系统。

背景技术：

在北方酷寒的低温环境下，如果电机长时间停机后重启，可能会出现润滑液粘稠甚至冻结所导致轴承润滑不良、损坏加速、电机转动载荷加重的情形。与此同时由于轴承与轴瓦轴承两者导热性的差异，温度骤然由低升高，将引发轴承和轴瓦轴承与滚珠之间的合理间隙异常，长时间必造成瓦轴烧毁或滚珠损坏的后果，增大电机转子与定子之间的摩擦阻力，严重时将导致电机堵转烧毁。

现有技术中，在常温下，直接输出电流加热电机(尤其是当电机处于静止状态时)，此时，电机会产生转矩输出，制动器会产生制动扭矩，二者互相平衡相抵。而在低温下，由于润滑液可能处于冻结凝固状态，若电机轴承受力则将加快轴承的磨损速度，导致其寿命缩短。另外，制动器也可能因为结冰致使扭矩下降，此时电机输出转矩，可能驱动负载发生异常转动，出现安全隐患。而且，现有技术中对电机在任何温度下都是同一种加热方式直接加热，在加热的过程中可能对电机重要部件造成较大的热冲击。

因此，如何对电机以较小的热冲击进行加热成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于根据电机的实际温度对静止状态下的电机进行相应程度的加热。

为此，根据第一方面，本发明实例提供了一种电机加热方法，包括如下步骤：

获取电机的第一温度测量值；判断第一温度测量值是否在预设温度区间内；如果第一温度测量值在预设温度区间内，则确定第一温度测量值在预设温度区间中的区间段；向电机输出与区间段对应的加热信号，以使电机进入与区间段对应的加热模式，其中，不同的区间段对应的加热模式不同。

优选地，如果第一温度测量值不在预设温度区间内，则向电机输出用于控制启动电机转动的启动信号。

优选地，在向电机输出与区间段对应的加热信号，以使电机进入与区间段对应的加热模式之后，还包括：获取电机的第二温度测量值；判断第二温度测量值是否大于预设温度值；如果第二温度测量值大于预设温度值，则输出停止加热信号，以停止对电机加热。

优选地，如果第二温度测量值大于预设温度值，则向电机输出用于控制启动电机转动的启动信号。

根据第二方面，本发明实施例提供了一种电机加热装置，包括：

第一获取单元，用于获取电机的第一温度测量值；第一判断单元，用于判断第一温度测量值是否在预设温度区间内；确定单元，用于当第一判断单元判断出第一温度测量值在预设温度区间内时，则确定第一温度测量值在预设温度区间中的区间段；第一输出单元，用于向电机输出与区间段对应的加热信号，以使电机进入与区间段对应的加热模式，其中，不同的区间段对应的加热模式不同。

优选地，电机加热装置还包括：第二输出单元，用于当第一判断单元判断出第一温度测量值不在预设温度区间内时，则向电机输出用于控制启动电机转动的启动信号。

优选地，电机加热装置还包括：第二获取单元，用于获取电机的第二温度测量值；第二判断单元，用于判断第二温度测量值是否大于预设温度值；第三输出单元，用于当第二判断单元判断出第二温度测量值大于预设温度值，则输出停止加热信号，以停止对电机加热。

优选地，电机加热装置还包括：第四输出单元，用于当第二判断单元判断出第二温度值大于预设温度值时，则向电机输出用于控制启动电机转动的启动信号。

根据第三方面，本发明实施例提供了一种电机加热装置，包括：

至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器执行第一方面任一项的电机加热方法。

根据第四方面，本发明实施例提供了一种电机加热系统，包括：电机；以及，第二方面任一项的电机加热装置。

本发明实例提供的电机加热方法，通过获取电机的第一温度测量值，判断第一温度测量值是否在预设温度区间内，如果第一温度测量值在预设温度区间内，则确定第一温度测量值在预设温度区间中的区间段，向电机输出与区间段对应的加热信号，以使电机进入与区间段对应的加热模式，其中，不同的区间段对应的加热模式不同。根据电机的实际温度值，输出与实际温度值对应的加热信号，从而实现对不同温度采取相应的加热模式，进而，可以对电机以较小的热冲击进行加热，较为安全的启动电机，以有效避免电机轴承损坏和电机烧毁。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例提供的一种电机加热方法的流程示意图；

图2示出了本发明实施例提供的一种电机加热过程示意图；

图3示出了本发明实施例提供的一种用于电机加热的电流波形图；

图4示出了本发明实施例提供的一种电机加热装置的结构示意图；

图5示出了本发明实施例提供的一种电机加热装置的结构示意图；

图6示出了本发明实施例提供的一种电机加热系统示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，下述实施例中的数值仅为便于本领域技术人员理解而举的示例，而不是全部的实施例。

本发明实施例提供了一种电机加热方法，如图1所示，包括如下步骤：

S10.获取电机的第一温度测量值。

在具体的实施例中，电机的第一温度测量值可以是电机的线圈绕组的温度值，具体的，可以获取通过电机线圈绕组的阻抗采集的电机的第一温度测量值。可选的，电机的第一温度测量值也可以是通过采集电机的多个部件的温度值而得到的，在电机各个部件，尤其是电机的重要部件，例如，轴承，轴瓦轴承等，可以分别设置多个温度测量装置，如温度传感器，对电机的各个部件的温度进行测量。优选的，可以将多个部件的温度测量值取平均值作为电机的第一温度测量值。可选的，可以实时获取电机的第一温度测量值，也可以周期性(每隔一定时间)获取电机的第一温度测量值，本发明实施例不作限定。

S20.判断第一温度测量值是否在预设温度区间内。

在具体的实施例中，可以根据当地气候条件以及季节的不同可以预设一个在电机启动前需要对电机加热的温度区间，该温度区间可以设置为例如[t≤10℃]，当获取的电机的温度小于或等于10℃时，为保证电机的启动安全，需要在电机启动前对电机进行加热。如果第一温度测量值在预设温度区间内，则进入步骤S30。如果第一温度测量值不在预设温度区间内，则进入步骤S50，以控制电机启动。也可以根据实际需求同时预设多个温度区间，例如，可以预设三个温度区间，假设第一预设温度区间可以设置为[t≤-20℃]，第二预设温度区间可以设置为[-20℃＜t≤0℃]，第三预设温度区间可以设置为[0℃＜t≤10℃]，在获取到第一温度测量值后，可以将第一温度测量值与三个预设温度区间进行比对，判断获取到的第一温度测量值是否在三个预设温度区间内的一个预设温度区间内，如果获取到的第一温度测量值为-10℃，则第一温度测量值在第二预设温度区间，如果获取到的第一温度测量值为-20℃，则第一温度测量值在第一预设温度区间。当然，可以根据当地气候和季节可以设置更多或更少的预设温度区间。

S30.确定第一温度测量值在预设温度区间中的区间段。

在具体的实施例中，为保证电机能够较平稳有效地加热，可以将一个预设温度区间分成多个温度区间段。例如，可以将一个预设温度区间分为三个区间段，假设预设温度区间为[t≤10℃]，第一区间段可以设置为[t≤-20℃]，第二区间端可以设置为[-20℃＜t≤0℃]，第三区间段可以设置为[0℃＜t≤10℃]，如果第一温度测量值在预设温度区间内，则需进一步确定第一温度测量值具体所在的区间段，如果获取到的第一温度测量值为-10℃，则第一温度测量值在第二区间段，如果获取到的第一温度测量值为-20℃，则第一温度测量值在第一区间段。当然，可以根据当地气候和季节可以将预设温度区间分为更多或更少的区间段。本发明实施例适用的对象是处于外界寒冷环境下的且具有电机的设备，如安装于室外的空调。

S40.向电机输出与区间段对应的加热信号，以使电机进入与区间段对应的加热模式。

在本实施例中，不同的区间段对应的加热模式不同，当第一温度测量值在第一区间段时，例如第一温度测量值为-30℃时，输出与第一区间段对应的加热信号，例如，可以调用预存的第一加热程序，使电机进入第一加热模式。当第一温度测量值在第二区间段时，例如，测量温度为-15℃时，输出与第二区间段对应的加热信号，例如，可以调用预存的第二加热程序，以使电机进入第二加热模式。具体的，可以通过控制功率管的导通时间来对电机进行加热，则不同的加热模式可以根据功率管导通时间的长短来区分。

S50.向电机输出用于控制启动电机转动的启动信号。

在本实施例中，当电机温度不在预设温度区间内，即电机的温度不在需要加热的温度范围内时，可以认为电机温度已达到可以正常启动的温度，此时，可以输出启动信号，启动电机转动以控制电机启动。

为保证电机在加热的过程中电机转子不转动，防止电机在受热不均时，转子转动损伤电机重要部件，在优选的实施例中，如果第一温度测量值在预设温度区间内，在步骤S30之后还可以包括以下步骤：

向电机输出用于表征控制电机静止的静止信号。

在本实施例中，加热信号作用于电机时，可能会引起电机转子转动，为保证电机在加热的过程中静止，避免电机在温度低的情况下转动出现安全隐患，在加热的过程中，可以向电机输出一定频率并且不断交替反向的信号，使电机无法转动，从而使得电机在静止的状态下进入与区间段对应的加热模式。

为节约资源同时防止对电机过度加热，在电机加热至适合电机启动的温度，可以停止对电机的加热。在优选的实施例中，在步骤S40之后还可以包括以下步骤：

S60.获取电机的第二温度测量值。

S70.判断第二温度测量值是否大于预设温度值。

在具体的实施例中，第二温度测量值为电机加热一段时间后采集的电机的温度值。预设温度值可以根据预设温度区间的范围进行设置，例如预设温度区间最高温度为10℃，预设温度值可以设置为大于或等于10℃的温度。如果第二温度测量值大于预设温度值，则进入步骤S80；如果第二温度测量值小于预设温度值，则返回步骤S40。

在本实施例中，步骤S70的判断第二温度测量值是否大于预设温度值可以通过步骤S20中判断第一温度测量值是否在预设温度区间内的判断结论中得出；同样，步骤S70也可以在步骤S40电机加热的过程中对电机温度测量值进行判断，例如，可以根据最初的温度测量值，对电机加热所需时间定时，在预定时间之后，可以认为电机的温度达到预设温度值，进入步骤S80。也可以通过实时对电机的温度进行测量，获取到的第二温度测量值大于预设温度值时进入步骤S80。

S80.输出停止加热信号。

在具体的实施例中，当电机的第二温度测量值达到预设温度值时，表示电机温度已经到达适合启动的温度，可以停止输出加热信号，进而对电机停止加热。

在优选的实施例中，如果第二温度测量值大于预设温度值，则在步骤S80之后，还可以包括：

向电机输出用于控制启动电机转动的启动信号。

其中，当电机温度达到可以启动的温度时，停止对电机的加热后，可以输出启动信号，启动电机转动。

下面将结合图2和图3对电机加热的过程行详细说明，其中，图2所示为一种电机加热的过程图，图3所示为电机加热过程中输出的一种电流的波形图。在获取到电机的温度测量值后，可以判断温度测量值是否在预设温度区间中的一个区间段内，即判断获取的温度测量值是否在预设温度区间内，如果在预设温度区间内，则根据温度测量值确定该温度测量值所在的区间段，以三个区间段为例，当温度测量值属于第一区间段时，可以输出对应第一区间段的第一加热信号，调用第一加热程序对电机进行加热，使电机的温度进入第二区间段。当电机的温度进入第二区间段时，此时，再次获取的电机温度测量值属于第二区间段，输出对应第二区间段的第二加热信号，可以调用第二加热程序对电机进行加热，使电机温度进入第三区间段。当电机的温度进入第三区间段时，此时，继续获取的电机温度测量值属于第三区间段，可以输出对应第三区间段的第三加热信号，可以调用第三加热程序对电机进行加热，使电机温度超过预设温度值。当电机温度大于预设温度值时，输出停止加热信号，控制对电机停止加热，同时输出启动信号，使电机正常转动；否则，继续判断电机温度所处的区间段。

通过获取电机的第一温度测量值，判断第一温度测量值是否在预设温度区间内，如果第一温度测量值在预设温度区间内，则确定第一温度测量值在预设温度区间中的区间段，向电机输出与区间段对应的加热信号，以使电机进入与区间段对应的加热模式。根据电机的实际温度值，输出与实际温度值对应的加热信号，从而实现对不同温度采取相应的加热模式，进而，可以对电机以较小的热冲击进行加热，较为安全的启动电机，以有效避免电机轴承损坏和电机烧毁。

本发明实施例还提供了一种电机加热装置，如图4所示，该装置包括：

第一获取单元100，用于获取电机的第一温度测量值；第一判断单元200，用于判断第一温度测量值是否在预设温度区间内；确定单元300，用于当第一判断单元200判断出第一温度测量值在预设温度区间内时，则确定第一温度测量值在预设温度区间中的区间段；第一输出单元400，用于向电机输出与区间段对应的加热信号，以使电机进入与区间段对应的加热模式，其中，不同的区间段对应的加热模式不同。

在优选的实施例中，电机加热装置还可以包括：第二输出单元，用于当第一判断单元200判断出第一温度测量值不在预设温度区间内时，则向电机输出用于控制启动电机转动的启动信号。

在优选的实施例中，电机加热装置还可以包括：第二获取单元，用于获取电机的第二温度测量值；第二判断单元，用于判断第二温度测量值是否大于预设温度值；第三输出单元，用于当第二判断单元判断出第二温度测量值大于预设温度值，则输出停止加热信号，以停止对电机加热。

在优选的实施例中，电机加热装置还可以包括：第四输出单元，用于当第二判断单元判断出温度值大于预设温度值时，则向电机输出用于控制启动电机转动的启动信号。

本发明实施例还提供了一种电机加热装置，如图5所示，该装置可以包括：至少一个处理器510；以及与至少一个处理器510通信连接的存储器520；其中，存储器520存储有可被至少一个处理器510执行的指令，指令被至少一个处理器510执行，以使至少一个处理器510执行上述实施例中任一项的电机加热方法。图5中以一个处理器510和一个存储器520为例进行说明。

电机加热装置还可以包括：输入装置530和输出装置540。处理器510、存储器520、输入装置530和输出装置540可以通过总线或者其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。

本发明实施例还提供了一种电机加热系统，如图6所示，该系统可以包括：

电机1000；以及上述实施例描述的电机加热装置2000。

其中，电机加热装置2000用于给电机1000进行加热，并控制电机1000的运行。电机加热装置2000的功能和结构可以参考前述实施例中所描述的全部或部分内容，且可以用于执行本发明实施例公开的电机加热方法，其具体实施过程可以参考上述电机加热方法实施例中描述的全部或部分内容，这里将不再赘述。

在一实施例中，该电机加热系统还可以包括温度传感器，用于采集电机1000的温度值，并反馈给电机加热装置2000。

通过实施该电机加热系统，电机加热装置根据电机的实际温度值，输出与实际温度值对应的加热信号，从而实现对电机采取相应的加热模式，进而，可以对电机以较小的热冲击进行加热，较为安全的启动电机，以有效避免电机轴承损坏和电机烧毁。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。