本发明涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种用于控制用于驱动负载的电动机的方法。
背景技术：
这里提供的背景描述是为了总体上呈现本公开的背景。目前指定的发明人的工作，在本背景技术部分中描述的范围，以及在提交时可能不具有其他资格作为现有技术的描述的方面，既不明确也不暗示地被承认为现有技术。
电动机通常用于驱动各种设备的操作，从非常小规模的机器到诸如电梯（也称为“升降机”）的更大的组件。最常见的电动机之一是同步电动机，特别是在需要恒定电动机速度的工业应用中。同步电动机使电动机轴的旋转与用于为电动机提供动力的ac电源的频率同步。
背景技术的前述论述仅意图便于理解本发明。此论述并不认可或承认提及的材料中的任一种在本申请的优先权日是或曾经是公共常识的一部分。
技术实现要素：
本发明提出了一种用于控制用于驱动负载的电动机的方法，所述电动机和负载形成系统的至少一部分，所述电动机包括定子，所述定子设置成响应于施加的ac电压产生变化的磁场，并且转子设置成响应于定子产生的变化磁场，转子以与施加的ac电压的频率同步的速度旋转，该方法包括：接收目标转子速度;确定施加的ac电压的电压电平以产生a具有足够大的磁通量的磁场，以在以目标旋转速度旋转时保持转子与施加的ac电压的频率同步，其中电压电平根据：目标转子速度确定;包括多个模型元件的系统的模型，其中一个或多个模型元件指示当转子的速度恒定且一个或多个时系统的一个或多个部分对转子的旋转的影响当转子的速度是动态的时，模型元件的一部分表示系统的一个或多个部分对转子旋转的影响;并且以所确定的电压电平和以提供目标转子速度所需的频率将施加的ac电压施加到定子。
其中通过将所述目标转子速度应用于所述模型来确定所述电压水平。
其中所述电压电平由下式确定：vt=k1ω2+k2ω+k3{dotover(ω)}+k4ω+k5，其中ω是目标转子速度，{dotover（ω）}是目标转子速度的导数，ω是目标转子速度的导数的导数，k1是与所有部分的效果有关的系数。抑制转子自由旋转并随转子速度的平方变化的系统，k2是系统所有部件的效果系数，它抑制转子的自由旋转，随转子的速度而变化，k3是与系统的所有部件的影响相关的系数，其抑制转子的自由旋转，其随着转子的速度的变化率而变化，k4是与系统的所有部分的影响相关的系数。抑制转子的自由旋转，其随着转子速度变化率的变化率而变化，并且k5是与抑制包括静摩擦的转子的自由旋转的所有常数的效果相关的系数。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内、包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。
实施例一：
实施例一解释所述用于控制用于驱动负载的电动机的方法，所述电动机和负载形成系统的至少一部分，所述电动机包括定子，所述定子设置成响应于施加的ac电压产生变化的磁场，并且转子设置成响应于定子产生的变化磁场，转子以与施加的ac电压的频率同步的速度旋转，该方法包括：接收目标转子速度;确定施加的ac电压的电压电平以产生a具有足够大的磁通量的磁场，以在以目标旋转速度旋转时保持转子与施加的ac电压的频率同步，其中电压电平根据：目标转子速度确定;包括多个模型元件的系统的模型，其中一个或多个模型元件指示当转子的速度恒定且一个或多个时系统的一个或多个部分对转子的旋转的影响当转子的速度是动态的时，模型元件的一部分表示系统的一个或多个部分对转子旋转的影响;并且以所确定的电压电平和以提供目标转子速度所需的频率将施加的ac电压施加到定子。
其中通过将所述目标转子速度应用于所述模型来确定所述电压水平。
其中所述电压电平由下式确定：vt=k1ω2+k2ω+k3{dotover(ω)}+k4ω+k5，其中ω是目标转子速度，{dotover（ω）}是目标转子速度的导数，ω是目标转子速度的导数的导数，k1是与所有部分的效果有关的系数。抑制转子自由旋转并随转子速度的平方变化的系统，k2是系统所有部件的效果系数，它抑制转子的自由旋转，随转子的速度而变化，k3是与系统的所有部件的影响相关的系数，其抑制转子的自由旋转，其随着转子的速度的变化率而变化，k4是与系统的所有部分的影响相关的系数。抑制转子的自由旋转，其随着转子速度变化率的变化率而变化，并且k5是与抑制包括静摩擦的转子的自由旋转的所有常数的效果相关的系数。
实施例二：
一种用于控制用于驱动负载的电动机的方法，所述电动机和负载形成系统的至少一部分，所述电动机包括定子，所述定子设置成响应于施加的ac电压产生变化的磁场，并且转子设置成响应于定子产生的变化磁场，转子以与施加的ac电压的频率同步的速度旋转，该方法包括：接收目标转子速度;确定施加的ac电压的电压电平以产生a具有足够大的磁通量的磁场，以在以目标旋转速度旋转时保持转子与施加的ac电压的频率同步，其中电压电平根据：目标转子速度确定;包括多个模型元件的系统的模型，其中一个或多个模型元件指示当转子的速度恒定且一个或多个时系统的一个或多个部分对转子的旋转的影响当转子的速度是动态的时，模型元件的一部分表示系统的一个或多个部分对转子旋转的影响;并且以所确定的电压电平和以提供目标转子速度所需的频率将施加的ac电压施加到定子。
其中通过将所述目标转子速度应用于所述模型来确定所述电压水平。
其中所述电压电平由下式确定：vt=k1ω2+k2ω+k3{dotover(ω)}+k4ω+k5，其中ω是目标转子速度，{dotover（ω）}是目标转子速度的导数，ω是目标转子速度的导数的导数，k1是与所有部分的效果有关的系数。抑制转子自由旋转并随转子速度的平方变化的系统，k2是系统所有部件的效果系数，它抑制转子的自由旋转，随转子的速度而变化，k3是与系统的所有部件的影响相关的系数，其抑制转子的自由旋转，其随着转子的速度的变化率而变化，k4是与系统的所有部分的影响相关的系数。抑制转子的自由旋转，其随着转子速度变化率的变化率而变化，并且k5是与抑制包括静摩擦的转子的自由旋转的所有常数的效果相关的系数。
其中，当系统以恒定速度操作时，通过以下公式确定电压：vt（恒定速度）=k1ω2+k2ω+k5
其中ω是目标转子速度，k1是与抑制转子自由旋转的系统的所有部分的效果相关的系数，并且随着转子速度的平方而变化，k2是与效果相关的系数。阻止转子自由旋转的系统的所有部分随转子的速度而变化，k5是与抑制转子自由旋转的所有常数的影响有关的系数，包括静摩擦力。
其中，当所述系统以动态速度操作时，通过以下公式确定所述电压：vt（动态速度）=k3{（ω）}+k4ω
其中，ω是目标转子速度的导数，ω是目标转子速度的导数的导数，k3是与系统的所有部分的抑制自由旋转的效应相关的系数。转子随转子速度的变化率而变化，而k4是与系统所有部件的作用相关的系数，它抑制转子的自由旋转，随着变化率的变化率而变化。转子的速度。所述模型的系数kn由用户选择。所述模型被布置成平衡电动机效率的最大化和降低电动机去同步的风险。当目标速度大于或小于转子的当前速度时，转子的速度是动态的。当目标速度大于转子的当前速度时，将电压电平增加额外的量。
还包括：在将所施加的ac电压施加在所确定的电压电平之后，将所施加的ac电压的频率改变为提供目标转子速度所需的频率。其中所述方法是开环电动机控制方法。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统或设备等均是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种阶段。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合。可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术的发展许多元素仅是示例而不限制本公开或权利要求的范围。
在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路、过程、算法、结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。
此外，尽管每个操作可以将操作描述为顺序过程，但是许多操作可以并行或同时执行。另外，可以重新排列操作的顺序。一个过程可能有其他步骤。此外，可以通过硬件、软件、固件、中间件、代码、硬件描述语言或其任何组合来实现方法的示例。当在软件、固件、中间件或代码中实现时，用于执行必要任务的程序代码或代码段可以存储在诸如存储介质的非暂时性计算机可读介质中，并通过处理器执行所描述的任务。
综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，所述权利要求(包括所有等同物)旨在限定本发明的精神和范围。以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。