电动机控制方法、装置及电动机系统与流程

本发明涉及电动机技术领域，具体而言，涉及一种电动机控制方法、装置及电动机系统。

背景技术：

电动机直接启动时，或多或少会对电网产生冲击，并且随着电动机的功率增大，冲击也就越大。这种冲击直观表现为网压下降，很可能会直接导致附近设备停机，甚至会威胁到用户的生命财产安全。

目前针对大功率电动机，一般采用以下方式来启动，以有效的减小，甚至是避免电动机启动时的电流冲击。

(1)开式星三角启动，该方式虽然能够减小电动机启动时的电流冲击，但是会有比一次冲击电流还要大很多的二次冲击电流。

(2)闭式星三角启动，该方式是在开式星三角启动基础上的改进，通过增加过度电阻，能有效的减小二次冲击电流，但是由于过度电阻体积巨大，直接导致启动柜柜体占用很大空间。

(3)软起启动，软启动器由三组晶闸管和一组旁路接触器构成，可提供电压斜坡启动、限流启动、突跳启动等启动方式，虽然能减小启动时的电流冲击，但是造价成本高。

(4)变频启动，先整流、后逆变，通过控制晶体管的开关频率来控制输出电压和频率，这种方式很好的避免了电动机启动时的冲击电流，但是会产生大量的谐波，而且随着开关频率的增加，产生的谐波量也会增加，并且变频启动的造价成本也很高。

针对现有技术中为减小电动机启动时的冲击电流所需成本高、占用空间大的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种电动机控制方法、装置及电动机系统，以解决现有技术中为减小电动机启动时的冲击电流所需成本高、占用空间大的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电动机控制方法，包括：响应于停机指令，根据电动机停机过程进行能量储存；响应于启动指令，释放储存的能量为所述电动机提供初速度。

可选的，根据电动机停机过程进行能量储存，包括：利用储能机构将所述电动机停机过程中的设定能量进行储存。

可选的，利用储能机构将所述电动机停机过程中的设定能量进行储存，包括：读取预先设置的储能大小和/或储能时长；控制所述储能机构按照所述储能大小和/或储能时长进行能量储存。

可选的，响应于启动指令，释放储存的能量为所述电动机提供初速度，包括：检测到所述启动指令；获取储能标识；根据所述储能标识控制所述电动机的启动。

可选的，根据所述储能标识控制所述电动机的启动，包括：若所述储能标识为未储能，则确定所述电动机为第一次启动，根据用户的控制操作进行能量储存；能量储存完成后，执行电动机启动操作，释放储存的能量为所述电动机提供初速度；若所述储能标识为已储能，则直接释放储存的能量为所述电动机提供初速度。

本发明实施例还提供了一种电动机控制装置，包括：能量储存模块，用于响应于停机指令，根据电动机停机过程进行能量储存；能量释放模块，用于响应于启动指令，释放储存的能量为所述电动机提供初速度。

可选的，所述能量储存模块包括：储能单元，用于利用储能机构将所述电动机停机过程中的设定能量进行储存。

本发明实施例还提供了一种电动机系统，包括：电动机、与所述电动机连接的储能机构、以及本发明实施例所述的电动机控制装置，所述电动机控制装置与所述储能机构连接。

可选的，上述电动机系统还包括：电源模块，与所述电动机控制装置连接，用于为所述电动机控制装置供电。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如本发明实施例所述的方法。

应用本发明的技术方案，将电动机停机过程产生的能量储存起来，在电动机启动时释放储存的能量为电动机提供初速度，从而有效减小了启动时的冲击电流，并且由于电动机获得了初速度，其启动时间也相应缩短，启动所需能量也相应减少。相比于开式星三角、闭式星三角、软起、变频启动等启动方式，储存能量的机构使得电动机启动柜的成本较低且占用空间少。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的电动机控制方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的电动机控制装置的结构框图；

图3是本发明实施例三提供的电动机系统的结构示意图；

图4是本发明实施例四提供的电动机控制方法的一种可选的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本实施例提供一种电动机控制方法，可适用于减小电动机启动时的冲击电流的情况。图1是本发明实施例一提供的电动机控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：

s101，响应于停机指令，根据电动机停机过程进行能量储存。

s102，响应于启动指令，释放储存的能量为电动机提供初速度。

电动机直接启动时，由于初始速度为零，速度从无到有，因此会产生很大的冲击电流。本实施例利用储存的能量，在电动机启动时释放能量为电动机提供初速度，使得电动机以一定初速度启动，获得初速度后，在同样的电压作用下，电动机的启动时间会相应缩短；且由于电动机有初速度后，即获得了一定的动能，由能量守恒定律可知，电动机启动所需的能量也会相应减少，因此不仅有效减小了电动机启动时的冲击电流，缩短启动时间，也可以节约一部分能量。不仅将废弃的能量部分回收，而且使得响应速度更快。

本实施例将电动机停机过程产生的能量储存起来，在电动机启动时释放储存的能量为电动机提供初速度，从而有效减小了启动时的冲击电流，并且由于电动机获得了初速度，其启动时间也相应缩短，启动所需能量也相应减少。相比于开式星三角、闭式星三角、软起、变频启动等启动方式，储存能量的机构使得电动机启动柜的成本较低且占用空间少。

可选的，根据电动机停机过程进行能量储存，包括：利用储能机构将电动机停机过程中的设定能量进行储存。其中，设定能量可以是现有技术中电动机停机过程中原本由阻力消耗的能量中的部分能量，也就是说，在本发明实施例中，电动机停机过程中的能量，一部分由刹车系统等阻力消耗，另一部分进行储存，以在电动机启动时使用。储能机构与电动机连接，能够获取并储存电动机停机过程中的设定能量，且在启动时能够将储存的能量释放给电动机。

本可选实施方式利用储能机构储存能量，从而在电动机启动时，通过储能机构释放能量为电动机提供初速度，减小冲击电流。示例性的，储能机构可以包括储能电机和储能弹簧，占用空间小且成本低。

进一步的，利用储能机构将电动机停机过程中的设定能量进行储存，包括：读取预先设置的储能大小和/或储能时长；控制储能机构按照储能大小和/或储能时长进行能量储存。

其中，储能大小是指需要储存多少能量，储能时长是指储存所需能量需要耗费的时间。具体可以根据需求的初速度来设置储能大小和/或储能时长，例如，可根据多次实验，确定可以接受的冲击电流，并确定该冲击电流对应的电动机初速度，从而确定提供该初速度所需的能量，即确定了需要储存多少能量或储能时长。当储能大小和/或储能时长达到时，表示储能结束，停机完成。

本实施方式按照预设的储能大小和/或储能时长，实现需求能量的储存，保证电动机启动时可以获得需求的初速度，以将冲击电流减小到可接受的程度。

在一个可选的实施方式中，响应于启动指令，释放储存的能量为电动机提供初速度，包括：检测到启动指令；获取储能标识；根据储能标识控制电动机的启动。其中，储能标识用于表征储能机构的当前状态为储能状态或者未储能状态，例如，复位表示未储能，置位表示已储能。储能标识初始化为默认状态，即未储能；停机过程储存能量，停机完成后，储能标识变为已储能，启动过程释放能量，启动完成后，储能标识为未储能。

具体的，根据储能标识控制电动机的启动，包括：若储能标识为未储能，则确定电动机为第一次启动，根据用户的控制操作进行能量储存；能量储存完成后，执行电动机启动操作，释放储存的能量为电动机提供初速度；若储能标识为已储能，则直接释放储存的能量为电动机提供初速度。

若首次启动，由于之前没有停机过程，所以没有自动进行储能，此时可以提示用户手动操作进行储能，储能完成后执行电动机启动操作，释放已储存的能量为电动机提供初速度，由此保证减小电动机首次启动时的电流冲击。

对于停机过程，也可以检测停机指令，结合储能标识来控制储能，从而更加准确地进行能量储存和释放，为电动机正常启动提供保障。

实施例二

基于同一发明构思，本实施例提供了一种电动机控制装置，可以用于实现上述实施例所述的电动机控制方法。该装置可以通过软件和/或硬件实现。

图2是本发明实施例二提供的电动机控制装置的结构框图，如图2所示，该装置包括：

能量储存模块21，用于响应于停机指令，根据电动机停机过程进行能量储存；

能量释放模块22，用于响应于启动指令，释放储存的能量为电动机提供初速度。

可选的，能量储存模块21包括：储能单元，用于利用储能机构将电动机停机过程中的设定能量进行储存。

可选的，储能单元包括：

读取子单元，用于读取预先设置的储能大小和/或储能时长；

控制子单元，用于控制储能机构按照储能大小和/或储能时长进行能量储存。

可选的，能量释放模块22包括：

检测单元，用于检测到启动指令；

获取单元，用于获取储能标识；

控制单元，用于根据储能标识控制电动机的启动。

可选的，控制单元具体用于：若储能标识为未储能，则确定电动机为第一次启动，根据用户的控制操作进行能量储存；能量储存完成后，执行电动机启动操作，释放储存的能量为电动机提供初速度；若储能标识为已储能，则直接释放储存的能量为电动机提供初速度。

上述装置可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例提供的方法。

实施例三

在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种电动机系统，如图3所示，该电动机系统包括：电动机31、与电动机连接的储能机构32、以及上述电动机控制装置33，电动机控制装置33与储能机构32连接。

储能机构32用于在电动机控制装置33的控制下，在电动机启动时释放已储存的能量，使电动机获得一定的初速度，或者在电动机停机时，储存一部分能量。

电动机31，作为执行机构，接受储能机构32释放的能量或者回馈能量到储能机构32。

上述电动机系统还可以包括：电源模块34，与电动机控制装置33连接，用于为电动机控制装置33供电。

本实施例通过储能机构和电动机控制装置，在电动机停机时储存能量，在电动机启动时释放所储存的能量为电动机提供初速度，从而有效减小启动时的冲击电流，缩短启动时间，减小启动所需能量，且上述结构成本低、占用空间小。

当然，上述模块或单元的划分仅作为示例，并不构成对本申请的不当限定。示例性的，还可以将电动机控制装置划分为检测模块和控制模块，检测模块用于检测启动指令或停机指令；控制模块用于根据启动指令控制能量的储存或根据停机指令控制能量的释放。

实施例四

本实施例在上述实施例的基础上，结合一个具体实例对上述电动机控制方案进行说明，然而值得注意的是，该具体实施例仅是为了更好地说明本申请，并不构成对本申请的不当限定。与上述实施例相同或相应的术语解释，本实施例不再赘述。

如图4所示，电动机控制过程包括如下步骤：

步骤s1：开始；

步骤s2：准备阶段，对控制程序、储能机构状态等进行初始化，以及进行储能大小、储能时长等参数的设置；

步骤s3：手动储能，若电动机第一次启动，储能机构处于复位状态(即未储能状态)，因此需要在启动前进行手动储能，以减小电动机首次启动时的冲击电流；

步骤s4：检测到系统向电动机发送停机命令，或紧急停机按钮已触发；

步骤s5：按照设置的储能大小和/或储能时长间进行能量储存；

步骤s6：检测到系统向电动机发送启动命令；

步骤s7：将储存的能量释放，使电动机获得一定的初速度，然后返回到步骤s4，程序可在步骤s4到步骤s7之间循环；

步骤s8：控制结束。

实施例五

本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明实施例一所述的电动机控制方法。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。