一种控制变频电机运行的方法及装置与流程

文档序号:11388653阅读:306来源:国知局
一种控制变频电机运行的方法及装置与流程

本发明涉及电气工程技术领域,特别涉及一种控制变频电机运行的方法及装置。



背景技术:

变频电机可以根据用户实际业务需求以不同的频率发生转动。为了确保变频电机能够以不同频率稳定运行,通常需要根据变频电机的各个运行参数来实现对变频电机进行控制。

目前,变频电机运行时的实际反电动势常数、相电阻、直轴电感及交轴电感等运行参数均由变频电机的厂商直接提供,当需要控制变频电机以相应频率转动时,则可根据厂商提供的各个运行参数控制变频电机运行。

但是,当变频电机运行较长时间之后,其运行参数可能发生改变(比如,变频电机的相电阻可能在长时间运行之后发生增大或减小、反电动势常数也可能发生增大或减小),直接根据厂商提供的各个运行参数则可能发生不准确,通过厂商提供的各个运行参数控制变频电机运行时,则可能导致变频电机无法稳定运行。



技术实现要素:

本发明实施例提供了一种控制变频电机运行的方法及装置,变频电机能够更为稳定的运行。

第一方面,本发明提供了一种控制变频电机运行的方法,包括:

检测目标变频电机,以获取所述目标变频电机的至少一个固定运行参数;

根据各个所述固定运行参数以及预先设置的初始反电动势常数控制所述目标变频电机以初始频率运行;

在所述目标变频电机以初始频率运行设定时长之后,检测所述目标变频电机的实际反电动势常数;

根据各个所述固定运行参数和所述实际反电动势常数,控制所述目标变频电机运行。

优选地,

所述至少一个固定运行参数包括:相电阻、直轴电感和交轴电感中的任意一个或多个。

优选地,

在所述至少一个固定参数包括相电阻时,所述检测目标变频电机,以获取所述目标变频电机的至少一个固定运行参数,包括:

输出设定pwm(pulsewidthmodulation,脉冲宽度调制)信号以控制所述目标变频电机中相互对应的一个上桥臂和一个下桥臂周期性连通或断开;

检测所述目标变频电机的三相电阻所对应的负载电压和输入电流;

通过公式1计算所述目标变频电机的相电阻;

所述公式1包括:

其中,rs表征目标变频电机的相电阻、vd表征负载电压、vs表征上桥臂中开关管的导通电压、t0表征上桥臂在设定pwm信号的一个信号周期内所对应的连通时间、toff表征上桥臂在设定pwm信号的一个信号周期内所对应的断开时间、vdiod表征下桥臂中续流二极管的导通电压、t表征设定pwm信号的信号周期、i表征输入电流。

优选地,

在所述通过公式1计算所述目标变频电机的相电阻之后,进一步包括:

向目标变频电机施加矢量电压;

控制所述目标变频电机转动,其中,在所述目标变频电机的直轴方向与所述矢量电压的方向相同时,所述目标变频电机停止转动;

检测所述目标变频电机所对应的直轴稳态电流;

确定至少一个样本直轴电流,其中,每一个所述样本直轴电流均不大于所述直轴稳态电流;

针对于每一个所述样本直轴电流,均执行a1和a2:

a1:确定所述目标变频电机的实时直轴电流由0突变至所述样本直轴电流所对应的第一突变时间;

a2:根据所述样本直轴电流和所述第一突变时间,确定所述目标变频电机的参考直轴电感,其中,所述样本直轴电流、所述第一突变时间和所述参考直轴电感满足公式2;

所述公式2包括:

其中,id(tn)表征第n个样本直轴电流、tn表征目标变频电机的实时直轴电流由0突变至第n个样本直轴电流时所对应的第一突变时间、ud表征直轴稳态电压、rs表征相电阻、ldn表征第n个样本直轴电流所对应的参考直轴电感;

将各个所述参考直轴电感的均值确定为所述目标变频电机的直轴电感,并将所述直轴电感确定为固定运行参数。

优选地,

在所述将所述直轴电感确定为固定运行参数,进一步包括:

控制所述目标变频电机的转子沿顺时针方向旋转270度后停止转动,以使所述目标变频电机的交轴方向与所述矢量电压的方向相同;

检测所述目标变频电机所对应的交轴稳态电流;

确定至少一个样本交轴电流,其中,每一个所述样本交轴电流均不大于所述交轴稳态电流;

针对于每一个所述样本交轴电流,均执行b1和b2:

b1:确定所述目标变频电机的实时交轴电流由0突变至所述样本交轴电流所对应的第二突变时间;

b2:根据所述样本交轴电流和所述第二突变时间,确定所述目标变频电机的参考交轴电感,其中,所述样本交轴电流、所述第二突变时间和所述参考交轴电感满足公式3;

所述公式3包括:

其中,iq(tm)表征第m个样本交轴电流、tm表征目标变频电机的实际交轴电流由0突变至第m个样本交轴电流时所对应的第二突变时间、lqm表征第m个样本交轴电流所对应的参考交轴电感、uq表征交轴稳态电压;

将各个所述参考交轴电感的均值确定为所述目标变频电机的交轴电感,并将所述交轴电感确定为固定运行参数。

优选地,

所述检测所述目标变频电机的实际反电动势常数,包括:

检测所述目标变频电机的实际角速度、实际交轴电压、实际直轴电流和实际交轴电流;

通过公式4计算所述目标变频电机的实际反电动势常数;

所述公式4包括:

其中,ke表征实际反电动势常数、uq表征实际交轴电压、id表征实际直轴电流、iq表征实际交轴电流、ωr表征实际角速度。

优选地,

所述根据检测的各个所述固定运行参数和所述实际反电动势常数,控制所述目标变频电机运行,包括:

根据所述直轴电感、所述交轴电感和所述相电阻确定所述目标变频电机的目标交轴电流;

根据所述目标交轴电流和所述实际反电动势常数确定所述目标变频电机的目标直轴电流;

根据所述目标直轴电流确定直轴控制电压,根据所述目标交轴电流确定交轴控制电压,并根据确定的所述直轴控制电压和所述交轴控制电压控制所述目标变频电机运行。

优选地,

所述根据所述目标交轴电流和所述实际反电动势常数确定所述目标变频电机的目标直轴电流,包括:

通过公式5计算所述目标变频电机的目标直轴电流;

所述公式5包括:

其中,id表征目标直轴电流、iq表征目标交轴电流。

第二方面,本发明实施例提供了一种控制变频电机运行的装置,包括:

固定参数检测模块,用于检测目标变频电机,以获取所述目标变频电机的至少一个固定运行参数,并将各个所述固定运行参数传输至所述控制模块;

控制模块,根据接收的各个所述固定运行参数以及预先设置的初始反电动势常数控制所述目标变频电机以初始频率运行;在接收到所述反电动势检测模块发送的实际反电动势常数时,根据各个所述固定运行参数和所述实际反电动势常数,控制所述目标变频电机运行;

反电动势检测模块,用于在所述目标变频电机以初始频率运行设定时长之后,检测所述目标变频电机的实际反电动势常数,并将所述反电动势常数发送至所述控制模块。

优选地,

在所述至少一个固定参数包括相电阻时,所述固定参数检测模块,包括:信号输出单元、检测单元和计算单元;其中,

所述信号输出单元,用于向所述目标变频电机输出设定pwm信号以控制所述目标变频电机中相互对应的一个上桥臂和一个下桥臂周期性连通或断开;

所述检测单元,用于检测所述目标变频电机的三相电阻所对应的负载电压和输入电流;

所述计算单元,用于通过公式1计算所述目标变频电机的相电阻;

所述公式1包括:

其中,rs表征目标变频电机的相电阻、vd表征负载电压、vs表征上桥臂中开关管的导通电压、t0表征上桥臂在设定pwm信号的一个信号周期内所对应的连通时间、toff表征上桥臂在设定pwm信号的一个信号周期内所对应的断开时间、vdiod表征下桥臂中续流二极管的导通电压、t表征设定pwm信号的信号周期、i表征输入电流。

本发明实施例提供了一种控制变频电机运行的方法及装置,该方法中,首先对需要控制的目标变频电机进行检测,以得到目标变频电机的至少一个固定运行参数(比如相电阻),由于变频电机的各个固定运行参数可能因长时间运行而发生改变,因此,检测得到的各个固定参数比厂商提供的相应参数更为准确;然后则可结合得到的各个固定运行参数和预先设置的初始反电动势常数控制目标电机以初始频率运行,在电机以初始频率运行设定时长之后,则可对运行的目标电机进行检测以得到目标电机的实际反电动势常数,由于变频电机的反电动势常数可能因变频电机长时间运行而发生改变,因此,检测得到的实际反电动势常数比厂商提供的反电动势常数更为准确;相应的,后续通过检测得到的各个固定参数和检测得到的实际反电动势常数控制目标变频电机运行时,则可使目标变频电机能够更为稳定的运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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例,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是本发明一实施例提供的一种控制变频电机运行的方法的流程图;

图2是本发明一实施例提供的另一种控制变频电机运行的方法的流程图;

图3是本发明一实施例提供的一种控制变频电机运行的装置的结构示意图;

图4是本发明一实施例提供的另一种控制变频电机运行的装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中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的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。

如图1所示,本发明实施例提供了一种控制变频电机运行的方法,包括:

步骤101,检测目标变频电机,以获取所述目标变频电机的至少一个固定运行参数;

步骤102,根据各个所述固定运行参数以及预先设置的初始反电动势常数控制所述目标变频电机以初始频率运行;

步骤103,在所述目标变频电机以初始频率运行设定时长之后,检测所述目标变频电机的实际反电动势常数;

步骤104,根据各个所述固定运行参数和所述实际反电动势常数,控制所述目标变频电机运行。

本发明上述实施例中,首先对需要控制的目标变频电机进行检测,以得到目标变频电机的至少一个固定运行参数(比如相电阻),由于变频电机的各个固定运行参数可能因长时间运行而发生改变,因此,检测得到的各个固定参数比厂商提供的相应参数更为准确;然后则可结合得到的各个固定运行参数和预先设置的初始反电动势常数控制目标电机以初始频率运行,在电机以初始频率运行设定时长之后,则可对运行的目标电机进行检测以得到目标电机的实际反电动势常数,由于变频电机的反电动势常数可能因变频电机长时间运行而发生改变,因此,检测得到的实际反电动势常数比厂商提供的反电动势常数更为准确;相应的,后续通过检测得到的各个固定参数和检测得到的实际反电动势常数控制目标变频电机运行时,则可使目标变频电机能够更为稳定的运行。

本发明一个实施例中,所述至少一个固定运行参数包括:相电阻、直轴电感和交轴电感中的任意一个或多个。

具体地,本发明一个实施例中,在所述至少一个固定参数包括相电阻时,所述检测目标变频电机,以获取所述目标变频电机的至少一个固定运行参数,包括:

输出设定pwm信号以控制所述目标变频电机中相互对应的一个上桥臂和一个下桥臂周期性连通或断开;

检测所述目标变频电机的三相电阻所对应的负载电压和输入电流;

通过公式1计算所述目标变频电机的相电阻;

所述公式1包括:

其中,rs表征目标变频电机的相电阻、vd表征负载电压、vs表征上桥臂中开关管的导通电压、t0表征上桥臂在设定pwm信号的一个信号周期内所对应的连通时间、toff表征上桥臂在设定pwm信号的一个信号周期内所对应的断开时间、vdiod表征下桥臂中续流二极管的导通电压、t表征设定pwm信号的信号周期、i表征输入电流。

本发明实施例中,由于变频电机通常包括有三相线圈,三相线圈分别连接有一组相互对应的上桥臂和下桥臂。这里,具体可以选择相互对应的一个上桥和一个下桥臂,通过逆变器等信号输出单元输出设定pwm信号,使得选择的上桥臂及其对应的下桥臂周期性连通或断开,实现对直流母线进行高频斩波。向目标变频电机的三相电阻提供一个特定的电压矢量和零矢量,在选择的上桥臂和下桥臂根据设定pwm信号周期性连通或断开期间,则可同时采集目标变频电机中三相电阻的负载电压和三相电阻所对应的输入电流,在预先得到设定pwm信号的信号周期、占空比的情况下,则可推算出选择的上桥臂中开关管在设定pwm信号的一个信号周期内所对应的连通时间和断开时间,同时在预先得知上桥臂中开关管的导通电压及下桥臂中续流二极管的导通电压的情况下,则可通过上述公式计算出三相线圈中一个线圈的电阻,即目标变频电机的相电阻。由于目标变频电机的相电阻可能由于其长时间工作而发生改变,因此,通过实际检测及计算得到目标变频电机的相电阻比厂商提供的参数更为准确。

当然,这里还可以通过逆变器等信号输出单元输出具有不同占空比的pwm信号以检测不同占空比的pwm信号下分别得到的测试相电阻,最终将得到的多个测试相电阻的均值作为目标变频电机的相电阻。

本发明一个实施例中,在所述通过公式1计算所述目标变频电机的相电阻之后,进一步包括:

向目标变频电机施加矢量电压;

控制所述目标变频电机转动,其中,在所述目标变频电机的直轴方向与所述矢量电压的方向相同时,所述目标变频电机停止转动;

检测所述目标变频电机所对应的直轴稳态电流;

确定至少一个样本直轴电流,其中,每一个所述样本直轴电流均不大于所述直轴稳态电流;

针对于每一个所述样本直轴电流,均执行a1和a2:

a1:确定所述目标变频电机的实时直轴电流由0突变至所述样本直轴电流所对应的第一突变时间;

a2:根据所述样本直轴电流和所述第一突变时间,确定所述目标变频电机的参考直轴电感,其中,所述样本直轴电流、所述第一突变时间和所述参考直轴电感满足公式2;

所述公式2包括:

其中,id(tn)表征第n个样本直轴电流、tn表征目标变频电机的实时直轴电流由0突变至第n个样本直轴电流时所对应的第一突变时间、ud表征直轴稳态电压、rs表征相电阻、ldn表征第n个样本直轴电流所对应的参考直轴电感;

将各个所述参考直轴电感的均值确定为所述目标变频电机的直轴电感,并将所述直轴电感确定为固定运行参数。

本发明上述实施例中,通过相应的微处理器向目标变频电机施加矢量电压,然后通过变频器等信号输出单元发出一些列的pwm信号以控制目标变频电机发生转动,当目标变频电机的直轴方向与矢量电压的方向相同时,电机停止转动,实现对变频电机的直轴进行定位。在定位结束后,即目标变频电机的直轴与施加的矢量电压方向一致时,可检测得到目标变频电机的直轴稳态电流及直轴稳态电压,然后停止发出pwm信号,使得直轴电流过渡至0。实时直轴电流由0突变至直轴稳态电流时,实时直轴电流与突变时间成指数变化关系,因此,通过确定出至少一个不大于直轴稳态电流的样本直轴电流,然后再次输出相应的pwm信号以使直轴的实时直轴电流由0向直轴稳态电流突变,并针对实时直轴电流的突变过程进行监控,监控到实时直轴电流由0突变至各个样本直轴电流时所分别对应的第一突变时间,则可通过公式2计算出各个样本直轴电流所分别对应的参考直轴电感,各个参考直轴电感的均值则可被确定为目标变频电机的直轴电感,该直轴电感可同时被确定为目标变频电机的一个固定运行参数。

本发明一个实施例中,在所述将所述直轴电感确定为固定运行参数,进一步包括:

控制所述目标变频电机的转子沿顺时针方向旋转270度后停止转动,以使所述目标变频电机的交轴方向与所述矢量电压的方向相同;

检测所述目标变频电机所对应的交轴稳态电流;

确定至少一个样本交轴电流,其中,每一个所述样本交轴电流均不大于所述交轴稳态电流;

针对于每一个所述样本交轴电流,均执行b1和b2:

b1:确定所述目标变频电机的实时交轴电流由0突变至所述样本交轴电流所对应的第二突变时间;

b2:根据所述样本交轴电流和所述第二突变时间,确定所述目标变频电机的参考交轴电感,其中,所述样本交轴电流、所述第二突变时间和所述参考交轴电感满足公式3;

所述公式3包括:

其中,iq(tm)表征第m个样本交轴电流、tm表征目标变频电机的实际交轴电流由0突变至第m个样本交轴电流时所对应的第二突变时间、lqm表征第m个样本交轴电流所对应的参考交轴电感、uq表征交轴稳态电压;

将各个所述参考交轴电感的均值确定为所述目标变频电机的交轴电感,并将所述交轴电感确定为固定运行参数。

本发明上述实施例中,在给定矢量电压的情况下,在实现对目标变频电机的直轴进行定位之后,可再次发出相应的pwm信号,以控制目标变频电机的转子沿顺时针方向旋转270度后停止转动(或,控制目标变频电机的转子沿逆时针方向旋转90度后停止转动),以使目标变频电机的交轴方向与矢量电压的方向相同,实现对目标变频电机的交轴进行定位,并检测出目标变频电机的交轴稳态电流及交轴稳态电压。一定时长之后停止输出pwm信号,使得交轴电流过渡至0。与上述实施例相似地,实时交轴电流由0突变至交轴稳态电流时,实时交轴电流与突变时间成指数变化关系,因此,通过确定出至少一个不大于交轴稳态电流的样本交轴电流,然后再次输出相应的pwm信号以使交轴的实时交轴电流由0向交轴稳态电流突变,并针对实时交轴电流的突变过程进行监控,监控到实时交轴电流由0突变至各个样本交轴电流时所分别对应的第二突变时间,则可通过公式3计算出各个样本交轴电流所分别对应的参考交轴电感,各个参考交轴电感的均值则可被确定为目标变频电机的交轴电感,该交轴电感可同时被确定为目标变频电机的一个固定运行参数。

相应的,本发明一个实施例中,所述检测所述目标变频电机的实际反电动势常数,包括:

检测所述目标变频电机的实际角速度、实际交轴电压、实际直轴电流和实际交轴电流;

通过公式4计算所述目标变频电机的实际反电动势常数;

所述公式4包括:

其中,ke表征实际反电动势常数、uq表征实际交轴电压、id表征实际直轴电流、iq表征实际交轴电流、ωr表征实际角速度。

相应的,本发明一个实施例中,所述根据检测的各个所述固定运行参数和所述实际反电动势常数,控制所述目标变频电机运行,包括:

根据所述直轴电感、所述交轴电感和所述相电阻确定所述目标变频电机的目标交轴电流;

根据所述目标交轴电流和所述实际反电动势常数确定所述目标变频电机的目标直轴电流;

根据所述目标直轴电流确定直轴控制电压,根据所述目标交轴电流确定交轴控制电压,并根据确定的所述直轴控制电压和所述交轴控制电压控制所述目标变频电机运行。

具体地,本发明一个实施例中,所述根据所述目标交轴电流和所述实际反电动势常数确定所述目标变频电机的目标直轴电流,包括:

通过公式5计算所述目标变频电机的目标直轴电流;

所述公式5包括:

其中,id表征目标直轴电流、iq表征目标交轴电流。

为了更加清楚的说明本发明的技术方案及优点,下面以检测目标电机的相电阻、直轴电感、交轴电感和实际反电动势常数等多个运行参数,并根据检测得到的各个运行参数控制目标变频电机运行为例,如图2所示,具体可以包括如下各个步骤:

步骤201,对目标变频电机上电,通过逆变器等信号控制单元向目标变频电机输出设定pwm信号。

变频电机通常包括有三相线圈,三相线圈分别连接有一组相互对应的上桥臂和下桥臂。这里,具体可以选择相互对应的一个上桥臂和一个下桥臂,通过逆变器输出设定pwm信号,使得选择的上桥臂和下桥臂周期性连通或断开,实现对直流母线进行高频斩波。

步骤202,检测目标变频电机的三相电阻所对应的负载电压和输入电流。

这里,通过向目标变频电机的三相电阻提供一个特定的电压矢量和零矢量,在选择的上桥臂和下桥臂根据设定pwm信号周期性连通或断开期间,则可同时采集目标变频电机三相电阻的负载电压和三相电阻所对应的输入电流,在预先得到设定pwm信号的信号周期、占空比的情况下,则可推算出选择的上桥臂中开关管在设定pwm信号的一个信号周期内所对应的连通时间和断开时间,同时在预先得知上桥臂中开关管的导通电压及下桥臂中续流二极管的导通电压的情况下,则可通过上述公式计算出三相线圈中一个线圈的电阻,即目标变频电机的相电阻。

公式1包括:

其中,rs表征目标变频电机的相电阻、vd表征负载电压、vs表征上桥臂中开关管的导通电压、t0表征上桥臂在设定pwm信号的一个信号周期内所对应的连通时间、toff表征上桥臂在设定pwm信号的一个信号周期内所对应的断开时间、vdiod表征下桥臂中续流二极管的导通电压、t表征设定pwm信号的信号周期、i表征输入电流。

步骤203,向目标变频电机施加矢量电压。

步骤204,控制目标变频电机转动,以实现对目标变频电机的直轴进行定位。

步骤205,检测目标电机的之后稳态电流,并确定出至少一个样本直轴电流。

这里,在给定矢量电压之后,可以通过输出一系列的pwm信号控制目标变频电机转动,其中,在目标变频电机的直轴方向与矢量电压的方向相同时,目标变频电机停止转动并维持其直轴方向与矢量电压的方向相同,实现对目标变频电机的直轴进行定位,此时检测直轴的直轴稳态电流和直轴稳态电压;同时,还可确定出至少一个不大于直轴稳态电流的样本直轴电流。

之后,则可停止输出一系列的pwm信号,以使直轴的电流由直轴稳态电流过渡至0。

步骤206,针对于每一个样本直轴电流,确定目标变频电机的实时直轴电流由0突变至样本直轴电流所对应的第一突变时间。

步骤207,根据各个样本直轴电流分别对应的第一突变时间,确定样本参考直轴电感。

在实现对目标变频电机的直轴进行定位之后,则可停止输出一系列的pwm信号,以使直轴的电流过渡至0。

由于直轴的实时直轴电流由0突变至直轴稳态电流时,实时直轴电流与突变时间成指数变化关系,可再次输出相应的pwm信号以使直轴的实时直轴电流由0向直轴稳态电流突变,并针对实时直轴电流的突变过程进行监控,监控到实时直轴电流由0突变至各个样本直轴电流时,记录各个样本直轴电流所分别对应的第一突变时间,后续则可通过公式2计算出各个样本直轴电流所分别对应的参考直轴电感。

公式2包括:

其中,id(tn)表征第n个样本直轴电流、tn表征目标变频电机的实时直轴电流由0突变至第n个样本直轴电流时所对应的第一突变时间、ud表征直轴稳态电压、rs表征相电阻、ldn表征第n个样本直轴电流所对应的参考直轴电感。

步骤208,将各个参考直轴电感的均值确定为目标变频电机的直轴电感。

这里,得到的直轴电感则可被确定为目标变频电机的其中一个固定运行参数。

步骤209,在给定矢量电压不变的情况下,控制目标变频电机的转子沿顺时针方向旋转270度后停止转动,使得目标变频电机的交轴方向与矢量电压的方向相同,以实现对目标变频电机的交轴进行定位。

当然,这里也可以在给定矢量电压不变的情况下,控制目标变频电机的转子沿逆时针方向旋转90度后停止转动,使得目标变频电机的交轴方向与矢量电压的方向相同,以实现对目标变频电机的交轴进行定位。

步骤210,确定目标变频电机的交轴电感。

这里,可利用与步骤205至步骤208中相似的方法,确定出目标变频电机的交轴电感,确定的交轴电感则可被确定为目标变频电机的其中一个固定运行参数。

步骤211,根据得到的相电阻、直轴电感、交轴电感和预先设置的初始反电动势常数控制目标变频电机以初始频率运行。

这里,初始反电动势常数可以通过相应数量的样本分析以确定;初始频率可以是目标变频电机能够正常运行的最低频率。

步骤212,在目标变频电机以初始频率运行设定时长之后,检测目标变频电机的实际角速度、实际交轴电压、实际直轴电流和实际交轴电流。

步骤213,根据得到的直轴电感、实际角速度、实际交轴电压、实际直轴电流和实际交轴电流,确定目标变频电机的实际反电动常数。

这里,具体可以通过公式4计算目标变频电机的实际反电动势常数。

公式4包括:

其中,ke表征实际反电动势常数、uq表征实际交轴电压、id表征实际直轴电流、iq表征实际交轴电流、ωr表征实际角速度。

步骤214,根据得到的直轴电感、交轴电感和相电阻确定目标变频电机的目标交轴电流。

步骤215,根据得到的目标交轴电流和实际反电动势常数确定目标变频电机的目标直轴电流。

这里,可以通过公式5计算目标变频电机的目标直轴电流;

公式5包括:

其中,id表征目标直轴电流、iq表征目标交轴电流。

步骤216,根据得到的目标直轴电流确定直轴控制电压,根据得到的目标交轴电流确定交轴控制电压,并根据确定的直轴控制电压和交轴控制电压控制目标变频电机运行。

如图3所示,本发明实施例提供了一种控制变频电机运行的装置,包括:

固定参数检测模块301,用于检测目标变频电机,以获取所述目标变频电机的至少一个固定运行参数,并将各个所述固定运行参数传输至所述控制模块302;

控制模块302,根据接收的各个所述固定运行参数以及预先设置的初始反电动势常数控制所述目标变频电机以初始频率运行;在接收到所述反电动势检测模块303发送的实际反电动势常数时,根据各个所述固定运行参数和所述实际反电动势常数,控制所述目标变频电机运行;

反电动势检测模块303,用于在所述目标变频电机以初始频率运行设定时长之后,检测所述目标变频电机的实际反电动势常数,并将所述反电动势常数发送至所述控制模块302。

如图4所示,本发明一个优选实施例中,在所述至少一个固定参数包括相电阻时,所述固定参数检测模块301,包括:信号输出单元3011、检测单元3012和计算单元3013;其中,

所述信号输出单元3011,用于向所述目标变频电机输出设定pwm信号以控制所述目标变频电机中相互对应的一个上桥臂和一个下桥臂周期性连通或断开;

所述检测单元3012,用于检测所述目标变频电机的三相电阻所对应的负载电压和输入电流;

所述计算单元3013,用于通过公式1计算所述目标变频电机的相电阻;

所述公式1包括:

其中,rs表征目标变频电机的相电阻、vd表征负载电压、vs表征上桥臂中开关管的导通电压、t0表征上桥臂在设定pwm信号的一个信号周期内所对应的连通时间、toff表征上桥臂在设定pwm信号的一个信号周期内所对应的断开时间、vdiod表征下桥臂中续流二极管的导通电压、t表征设定pwm信号的信号周期、i表征输入电流。

上述装置内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容,由于与本发明方法实施例基于同一构思,具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述,此处不再赘述。

综上所述,本发明各个实施例至少具有如下有益效果:

1、本发明一实施例中,首先对需要控制的目标变频电机进行检测,以得到目标变频电机的至少一个固定运行参数(比如相电阻),由于变频电机的各个固定运行参数可能因长时间运行而发生改变,因此,检测得到的各个固定参数比厂商提供的相应参数更为准确;然后则可结合得到的各个固定运行参数和预先设置的初始反电动势常数控制目标电机以初始频率运行,在电机以初始频率运行设定时长之后,则可对运行的目标电机进行检测以得到目标电机的实际反电动势常数,由于变频电机的反电动势常数可能因变频电机长时间运行而发生改变,因此,检测得到的实际反电动势常数比厂商提供的反电动势常数更为准确;相应的,后续通过检测得到的各个固定参数和检测得到的实际反电动势常数控制目标变频电机运行时,则可使目标变频电机能够更为稳定的运行。

2、本发明一实施例中,在选择的上桥臂和下桥臂根据设定pwm信号周期性连通或断开期间,同时采集目标变频电机中三相电阻的负载电压和三相电阻所对应的输入电流,在预先得到设定pwm信号的信号周期、占空比的情况下,则可推算出选择的上桥臂中开关管在设定pwm信号的一个信号周期内所对应的连通时间和断开时间,同时在预先得知上桥臂中开关管的导通电压及下桥臂中续流二极管的导通电压的情况下,则可计算出三相线圈中一个线圈的电阻,即目标变频电机的相电阻。由于目标变频电机的相电阻可能由于其长时间工作而发生改变,因此,通过实际检测及计算得到目标变频的相电阻比厂商提供的参数更为准确。

3、本发明一实施例中,在实现对目标变频电机的直轴进行定位之后,即目标变频电机的直轴与施加的矢量电压方向一致时,可检测得到目标变频电机的直轴稳态电流及直轴稳态电压,然后停止发出pwm信号,使得直轴电流过渡至0;确定出至少一个不大于直轴稳态电流的样本直轴电流,然后再次输出相应的pwm信号以使直轴的实时直轴电流由0向直轴稳态电流突变,并针对实时直轴电流的突变过程进行监控,监控到实时直轴电流由0突变至各个样本直轴电流时所分别对应的第一突变时间,则可计算出各个样本直轴电流所分别对应的参考直轴电感,各个参考直轴电感的均值则可被确定为目标变频电机的直轴电感,由于目标变频电机的相电阻、直轴电感等可能由于其长时间工作而发生改变,因此,通过实际检测及计算得到目标变频电机的直轴电感比厂商提供的参数更为准确。

4、本发明一实施例中,实现对目标变频电机的交轴进行定位之后,即目标变频电机的交轴与施加的矢量电压方向一致时,可检测得到目标变频电机的交轴稳态电流及交轴稳态电压,一定时长之后停止输出pwm信号,使得交轴电流过渡至0;确定出至少一个不大于交轴稳态电流的样本交轴电流,然后再次输出相应的pwm信号以使交轴的实时交轴电流由0向交轴稳态电流突变,并针对实时交轴电流的突变过程进行监控,监控到实时交轴电流由0突变至各个样本交轴电流时所分别对应的第二突变时间,则可计算出各个样本交轴电流所分别对应的参考交轴电感,各个参考交轴电感的均值则可被确定为目标变频电机的交轴电感,由于目标变频电机的相电阻、交轴电感等可能由于其长时间工作而发生改变,因此,通过实际检测及计算得到目标变频电机的交轴电感比厂商提供的参数更为准确。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个······”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

最后需要说明的是:以上所述仅为本发明的较佳实施例,仅用于说明本发明的技术方案,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1