伺服驱动器保护方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及设备控制领域，尤其涉及一种伺服驱动器保护方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.伺服驱动器在运行过程中，其包括的器件会产生热量，热量积聚会导致伺服驱动器温度升高，从而造成伺服驱动器损坏。因此，为了避免伺服驱动器损坏的情况，需要对伺服驱动器进行过载保护。
3.目前，对伺服驱动器的保护精度较低，导致伺服驱动器损坏风险较高。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供伺服驱动器保护方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有伺服驱动器的保护精度低，伺服驱动器损坏风险高的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种伺服驱动器保护方法，所述伺服驱动器包括温度传感器和至少两个目标器件；所述伺服驱动器保护方法包括：
6.获取每个目标器件在第m个环温计算周期内的平均功耗，所述m为大于等于1的整数；
7.根据预设传
‑
环热阻抗数据集合，以及所述平均功耗，确定第m个环温计算周期的传
‑
环温差；所述预设传
‑
环热阻抗数据集合包括：每个所述目标器件单独发热时，所述温度传感器的温度对环境温度的热阻抗数据；所述传
‑
环温差为所述温度传感器的温度与环境温度的差值；
8.根据所述传
‑
环温差以及所述温度传感器的温度，确定第m个环温计算周期的环境温度；
9.根据所述环境温度，对所述伺服驱动器进行保护。
10.可选的，所述至少两个目标器件包括逆变器、制动电阻和整流器中的至少两个；
11.所述根据所述环境温度，对所述伺服驱动器进行保护的步骤，包括：
12.根据所述环境温度，确定所述伺服驱动器中待保护器件的温度；
13.根据所述待保护器件器件的温度，对所述待保护器件进行保护。
14.可选的，所述根据所述环境温度，确定所述伺服驱动器中待保护器件的温度的步骤，包括：
15.根据所述待保护器件的平均功耗、所述待保护器件的热阻抗数据以及所述环境温度，确定所述待保护器件的温度。
16.可选的，所述根据所述环境温度，确定所述伺服驱动器中待保护器件的温度的步骤，包括：
17.若所述待保护器件为第一器件，则根据预设第一器件
‑
环热阻抗数据集合，以及所述平均功耗，确定所述第一器件与环境温度的温差；所述第一器件为所述至少两个目标器
件中的任一器件；所述预设第一器件
‑
环热阻抗数据集合包括：每个所述目标器件单独发热时，所述第一器件的温度对环境温度的热阻抗数据；
18.根据所述第一器件与环境温度的温差、以及所述环境温度，确定所述第一目标器件的温度。
19.可选的，所述第一目标器件为逆变器，所述逆变器包括逆变igbt，所述根据所述第一器件与所述环境温度的温差、以及所述环境温度，确定所述第一目标器件的温度之后，所述伺服驱动器保护方法还包括：
20.获取所述逆变igbt在第k个igbt计算周期内的平均功耗；所述k为大于等于1的整数；
21.基于所述逆变igbt在第k个igbt计算周期内的平均功耗、所述逆变igbt的热阻抗数据以及第k
‑
1个igbt计算周期内所述逆变igbt与所述逆变器的温差，确定第k个igbt计算周期内所述逆变igbt与所述逆变器的温差；
22.基于第k个igbt计算周期内所述逆变igbt与所述逆变器的温差、以及所述逆变器的温度，确定第k个igbt计算周期内所述逆变igbt结温。
23.可选的，所述根据预设传
‑
环热阻抗数据集合，以及所述平均功耗，确定第m个环温计算周期的传
‑
环温差的步骤，包括：
24.根据预设传
‑
环热阻抗数据集合、所述平均功耗，以及每个所述目标器件在第m
‑
1个环温计算周期内的平均功耗，确定第m个环温计算周期的传
‑
环温差。
25.可选的，所述根据所述环境温度，对所述伺服驱动器进行保护的步骤，包括：
26.根据所述环境温度、以及第m
‑
n个环温计算周期的环境温度，判断所述伺服驱动器的散热风扇是否出现故障，所述n为大于等于1的整数；
27.根据判断结果，对所述伺服驱动器进行保护。
28.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种伺服驱动器保护装置，所述伺服驱动器包括温度传感器和至少两个目标器件；所述伺服驱动器保护装置包括：
29.获取模块，用于获取每个目标器件在第m个环温计算周期内的平均功耗，所述m为大于等于1的整数；
30.第一确定模块，用于根据预设传
‑
环热阻抗数据集合，以及所述平均功耗，确定第m个环温计算周期的传
‑
环温差；所述预设传
‑
环热阻抗数据集合包括：每个所述目标器件单独发热时，所述温度传感器的温度对环境温度的热阻抗数据；所述传
‑
环温差为所述温度传感器的温度与环境温度的差值；
31.第二确定模块，用于根据所述传
‑
环温差以及所述温度传感器的温度，确定第m个环温计算周期的环境温度；
32.保护模块，用于所述环境温度，对所述伺服驱动器进行保护
33.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种伺服驱动器保护设备，所述伺服驱动器保护设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的伺服驱动器保护程序，所述伺服驱动器保护程序被所述处理器执行时实现上述任一项所述的伺服驱动器保护方法的步骤。
34.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有伺服驱动器保护程序，所述伺服驱动器保护程序被处理器执行时实现上述任一项所述的伺服驱
动器保护方法的步骤。
35.本发明采用一种伺服驱动器保护方法，该伺服驱动器包括温度传感器和至少两个目标器件，伺服驱动器保护方法包括：获取每个目标器件在第m个环温计算周期内的平均功耗；根据预设传
‑
环热阻抗数据集合，以及平均功耗，确定第m个环温计算周期的的传
‑
环温差；根据传
‑
环温差、以及温度传感器的温度，确定第m个环温计算周期的环境温度，根据环境温度，对伺服驱动器进行保护；其中，预设传
‑
环热阻抗数据集合包括：每个目标器件单独发热时，温度传感器的温度对环境温度的热阻抗数据；传
‑
环温差为温度传感器的温度与环境温度的差值；解决了现有伺服驱动器的保护精度低，伺服驱动器损坏风险高的问题。
36.也即本发明提供的技术方案，基于温度传感器测温确定伺服驱动的环境温度，环境温度是根据至少两种目标器件中，每个目标器件的功耗，每个目标器件单独发热时、温度传感器的温度对环境温度的热阻抗数据，以及温度传感器的温度确定的，也即，确定环境温度的过程中，计入了伺服驱动器中多个热源(即目标器件)对温度传感器测量的温度以及环境温度的影响，从而提升了环境温度的准确性，进一步提升了保护精度，降低了伺服驱动器的损坏风险。
附图说明
37.图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的伺服驱动器保护设备结构示意图；
38.图2为本发明伺服驱动器的结构示意图；
39.图3为本发明伺服驱动器保护方法第一实施例的流程示意图；
40.图4为本发明伺服驱动器保护方法第五实施例的逆变igbt热网络示意图；
41.图5为本发明伺服驱动器保护装置的结构框图。
42.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
43.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
44.参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的伺服驱动器保护设备结构示意图。
45.伺服驱动器保护设备可以是伺服驱动器中的一个器件；或者，伺服驱动器保护设备也可以是单独的一个设备，例如，智能电话、电脑、数字广播接收器、服务器、监控设备等。
46.通常，伺服驱动器保护设备包括：至少一个处理器101、存储器102以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的伺服驱动器保护程序，所述伺服驱动器保护程序配置为实现如下任一实施例所述的伺服驱动器保护方法的步骤。
47.处理器101可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器101可以采用dsp(digital signal processing，数字信号处理)、fpga(field－programmable gate array，现场可编程门阵列)、pla(programmable logic array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器101也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称cpu(central processingunit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗
处理器。在一些实施例中，处理器101可以在集成有gpu(graphics processing unit，图像处理器)，gpu用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。处理器101还可以包括ai(artificial intelligence，人工智能)处理器，该ai处理器用于处理有关伺服驱动器保护方法操作，使得伺服驱动器保护方法模型可以自主训练学习，提高效率和准确度。
48.存储器102可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器102还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器102中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令，该至少一个指令用于被处理器101所执行以实现本申请中方法实施例提供的伺服驱动器保护方法。
49.在一些实施例中，伺服驱动器保护设备还可选包括有：通信接口103和至少一个外围设备。处理器101、存储器102和通信接口103之间可以通过总线或信号线相连。各个外围设备可以通过总线、信号线或电路板与通信接口103相连。具体地，外围设备包括：射频电路104、显示屏105和电源106中的至少一种。
50.通信接口103可被用于将i/o(input/output，输入/输出)相关的至少一个外围设备连接到处理器101和存储器102。在一些实施例中，处理器101、存储器102和通信接口103被集成在同一芯片或电路板上；在一些其他实施例中，处理器101、存储器102和通信接口103中的任意一个或两个可以在单独的芯片或电路板上实现，本实施例对此不加以限定。
51.射频电路104用于接收和发射rf(radio frequenncy，射频)信号，也称电磁信号。射频电路104通过电磁信号与通信网络以及其他通信设备进行通信。射频电路104将电信号转换为电磁信号进行发送，或者，将接收到的电磁信号转换为电信号。可选地，射频电路104包括：天线系统、rf收发器、一个或多个放大器、调谐器、振荡器、数字信号处理器、编解码芯片组、用户身份模块卡等等。射频电路104可以通过至少一种无线通信协议来与其它终端进行通信。该无线通信协议包括但不限于：城域网、各代移动通信网络(2g、3g、4g及5g)、无线局域网和/或wifi(wireless fidelity，无线保真)网络。在一些实施例中，射频电路104还可以包括nfc(near field communication，近距离无线通信)有关的电路，本申请对此不加以限定。
52.显示屏105用于显示ui(user interface，用户界面)。该ui可以包括图形、文本、图标、视频及其它们的任意组合。当显示屏105是触摸显示屏时，显示屏105还具有采集在显示屏105的表面或表面上方的触摸信号的能力。该触摸信号可以作为控制信号输入至处理器101进行处理。此时，显示屏105还可以用于提供虚拟按钮和/或虚拟键盘，也称软按钮和/或软键盘。
53.电源106用于为电子设备中的各个组件进行供电。电源106可以是交流电、直流电、一次性电池或可充电电池。当电源106包括可充电电池时，该可充电电池可以支持有线充电或无线充电。该可充电电池还可以用于支持快充技术。本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对伺服驱动器保护设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
54.此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有伺服驱动器保护程序，所述伺服驱动器保护程序被处理器执行时实现如下文任一实施例所述的伺服驱动器保护方法的步骤。因此，这里将不再进行赘述。另外，对采用相同方法的有益效果描述，也
不再进行赘述。对于本申请所涉及的计算机可读存储介质实施例中未披露的技术细节，请参照本申请方法实施例的描述。确定为示例，程序指令可被部署为在一个计算设备上执行，或者在位于一个地点的多个计算设备上执行，又或者，在分布在多个地点且通过通信网络互连的多个计算设备上执行。
55.本领域普通技术人员可以理解实现下文任一实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述伺服驱动器保护程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如下述各方法的实施例的流程。其中，上述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read
‑
only memory，rom)或随机存储记忆体(random accessmemory，ram)等。
56.相关伺服驱动器保护方法中，通常是基于预设的负载转矩/转速
‑
过载时间的映射曲线，当伺服驱动器以某一负载转矩/转速运行的时间超过对应的过载时间，则对伺服驱动器进行保护，也就是说，某一负载转矩/转速对应的过载时间是固定的，未考虑外部环境的影响，降低了保护精度，增加了伺服驱动器损坏的风险。为了解决该技术问题，
57.基于上述硬件结构，提出本发明的各实施例。
58.伺服驱动器保护方法实施例：
59.本发明实施例提供的伺服驱动器保护方法用于保护伺服驱动器。伺服驱动器包括各种器件，例如，整流器、逆变器、母线电容、制动模块、散热器等；整流器可以是三相不可控整流器，逆变器可以包括逆变igbt(insulated gate bipolar transistor，绝缘栅双极型晶体管)和反并联二极管；制动模块包括制动电阻和制动igbt，其中，制动电阻可以是铝外壳绕线电阻，当然，还可以是其他类型的电阻；母线电容可以是母线铝电解电容，当然，还可以是其他类型的电容。
60.需要说明的是，各种器件的设置位置以及散热方式可以根据实际需要灵活设置。例如，在一些实施方式中，母线电容可以采用独立风道进行散热，逆变igbt可以通过翅片型散热器或压铸散热器进行散热，铝外壳电阻可以设置在散热器内，并有效接触。或者，参见图2所示，散热器可以包括散热风扇21与散热翅片22，散热风扇21与散热翅片22并排设置在伺服驱动器腔体的一侧，制动电阻23设置在散热翅片22内，母线电容24设置在伺服驱动器的腔体内，并靠近散热翅片22，母线电容24采用独立风道进行散热。需要说明的是，本发明实施例中，伺服驱动器包括的各种器件的设置位置以及散热方式包括但不限于上述示例。
61.参照图3，图3为本发明伺服驱动器保护方法第一实施例的流程示意图。
62.本实施例中伺服驱动器保护方法包括以下步骤：
63.步骤s31：获取每个目标器件在第m个环温计算周期内的平均功耗。
64.需要说明的是，m为大于等于1的整数，环温计算周期为环境温度的计算周期，第m个环温计算周期可以是最新的环温计算周期。即，本发明实施例中，周期性确定环境温度(即每隔一段时间，确定一次环境温度)。
65.伺服驱动器包括温度传感器和至少两个目标器件。其中，温度传感器可以是ntc(negative temperature coefficient，负温度系数)传感器或其他类型的传感器；目标器件可以根据实际需要灵活设置。在一些实施方式中，考虑到温度传感器的附近热源会影响温度传感器的温度与环境温度之间的差距，从而影响环境温度的准确性，目标器件可以是散发的热量会影响伺服驱动器中温度传感器的器件，由于距离温度传感器越近，其对温度
传感器的影响越大，因此，可以基于伺服驱动器中各器件的布局，将距离伺服温度传感器比较近的器件设置为目标器件，在一个示例中，至少两个目标器件可以包括逆变器、制动电阻、整流器中的至少两个，例如，至少两个目标器件可以包括逆变器、制动电阻和整流器。
66.本发明实施例中，在伺服驱动器运行的过程中，当第m个环温计算周期到达后，可以获取每个目标器件在第m个环温计算周期的平均功耗。
67.需要说明的是，获取每个目标器件在第m个环温计算周期的平均功耗的具体方式可以根据实际需要灵活设置。目标器件不同，获取目标器件的平均功耗的方式不同。
68.步骤s32：根据预设传
‑
环热阻抗数据集合，以及平均功耗，确定传
‑
环温差。
69.预设传
‑
环热阻抗数据集合包括每个目标器件单独发热时，温度传感器的温度对环境温度的热阻抗数据。例如，假设目标器件包括逆变器、制动电阻和整流器，则预设传
‑
环热阻抗数据集合包括：逆变器单独发热时，温度传感器的温度对环境温度的热阻抗数据；制动电阻单独发热时，温度传感器的温度对环境温度的热阻抗数据；整流器单独发热时，温度传感器的温度对环境温度的热阻抗数据。其中，温度传感器的温度为基于温度传感器检测出的温度值。
70.需要说明的是，每个目标器件单独发热时，温度传感器的温度对环境温度的热阻抗数据可以根据实验得到；热阻抗数据包括但不限于热阻和/或热容。
71.传
‑
环温差为温度传感器的温度与环境温度之间的差值。
72.本发明实施例中，由于每个目标器件产生的热量会影响温度传感器的温度与环境温度的差距，因此，基于每个目标器件在第m个环温计算周期内的平均功耗、该目标器件单独发热时温度传感器的温度对环境温度的热阻抗数据，确定第m个环温计算周期内的传
‑
环温差。
73.步骤s33：根据传
‑
环温差、以及温度传感器的温度，确定第m个环温计算周期的环境温度。
74.本发明实施例中，确定第m个环温计算周期内的传
‑
环温差之后，就可以基于传
‑
环温差，以及温度传感器的温度，确定第m个环温计算周期内的环境温度。其中。确定环境温度的具体方式可以根据实际需要灵活设置。
75.在一些实施方式中，将第m个环温计算周期内的环境温度记为t
(m)
，第m个环温计算周期内的传
‑
环温差记为温度传感器测量的温度记为t
ntc
，t
(m)
、以及t
ntc
的关系可以如下：
[0076][0077]
步骤s34：根据环境温度，对伺服驱动器进行保护。
[0078]
在确定第m个环温计算周期的环境温度之后，就可以根据环境温度对伺服驱动器进行保护。其中，根据环境温度，对伺服驱动器进行保护的具体方式，可以根据实际需要灵活设置。
[0079]
本发明实施例提供的伺服驱动器保护方法，获取每个目标器件在第m个环温计算周期内的平均功耗；根据预设传
‑
环热阻抗数据集合，以及平均功耗，确定第m个环温计算周期的传
‑
环温差；根据传
‑
环温差、以及温度传感器的温度，确定第m个环温计算周期的环境
温度；根据环境温度，对伺服驱动器进行保护；其中，预设传
‑
环热阻抗数据集合包括：每个目标器件单独发热时，温度传感器的温度对环境温度的热阻抗数据；传
‑
环温差为温度传感器的温度与环境温度的差值；基于环境温度对伺服驱动器进行保护，即计入了环境温度对伺服驱动器的影响，提升了保护精度；并且，环境温度是根据至少两种目标器件中，每个目标器件的平均功耗，每个目标器件单独发热时、温度传感器的温度对环境温度的热阻抗数据，以及温度传感器的温度确定的，也即，确定环境温度的过程中，计入了伺服驱动器中多个热源(即目标器件)对温度传感器测量的温度以及环境温度的影响，从而提升了环境温度的准确性，进一步提升了保护精度，降低了伺服驱动器的损坏风险。
[0080]
基于上述实施例，提出本发明伺服驱动器保护方法的第二实施例。本发明实施例中，步骤s31包括：根据每个目标器件的预设功耗参数，获取每个目标器件在第m个环温计算周期内的平均功耗。
[0081]
需要说明的是，预设功耗参数为预先设置的、与功耗相关的参数，也即，本发明实施例中，预先配置有功耗参数，以使后续基于预先配置的功耗参数，进行功耗的计算。其中，预设功耗参数的配置方式可以根据实际需要灵活设置，例如，开发人员可以通过器件的规格书获取到器件的功耗参数，并进行配置；或者，开发人员可以基于器件进行实验，从而获取到器件的功耗参数，并进行配置。
[0082]
本发明实施例中，在步骤s31中，会获取每个目标器件的预设功耗参数，然后，根据每个目标器件的预设功耗参数，确定每个目标器件在第m个环温计算周期的平均功耗。
[0083]
需要说明的是，不同的器件，其对应的预设功耗参数，确定每个目标器件的平均功耗的具体方式不同。具体确定方式可以根据实际需要灵活设置。
[0084]
例如，对于整流器，可以根据整流器的规格书预先配置电流if
‑
电压vf关系，在确定整流器在某一计算周期的平均功耗时，可以先确定该计算周期内，整流器的平均电流和有效值电流，根据预先配置if
‑
vf关系、整流器的平均电流和有效值电流，确定整流器在该计算周期内的平均功耗。
[0085]
对于母线电容，其功耗与纹波电流和esr(equivalent series resistance，等效串联电阻)有关，因此，可以预先设置esr与频率关系曲线，在确定某一计算周期母线电容的平均功耗时，可以将母线电容的纹波电流分为低频纹波电流和开关周期纹波电流，通过esr
‑
频率数据关系曲线，以及母线电容的res分别计算低频纹波电流和开关周期纹波电流的功耗值，然后，将开关周期纹波电流的功耗值和低频纹波电流的功耗值进行平均，以得到平均功耗。其中，开关周期纹波电流可以基于伺服驱动器输出电流有效值i
nrms
、伺服驱动器的调制比m以及输出功率因素确定；低频纹波电流可以基于母线电压、母线电容的电容值以及该计算周期内母线电容充电时间常数t
c
、放电时间常数t
f
确定。
[0086]
本发明实施例提供的伺服驱动器保护方法，根据每个目标器件的预设功耗参数，获取每个目标器件在第m个环温计算周期内的平均功耗，从而提高了每个目标器件平均功耗的计算精度。
[0087]
基于上述实施例，提出本发明伺服驱动器保护方法的第三实施例。本发明实施例中，步骤s32包括：获取每个目标器件在第m个环温计算周期内的平均功耗，与该目标器件单独发热时、温度传感器的温度对环境温度的热阻抗数据的乘积，并获取各乘积的和以得到第m个环温计算周期的传
‑
环温差。
[0088]
例如，假设至少两个目标器件包括：逆变器、制动电阻和整流器。逆变器单独发热时，温度传感器的温度对环境温度的热阻抗数据记为z
13
；整流器单独发热时，温度传感器的温度对环境温度的热阻抗数据记为z
23
；制动电阻单独发热时，温度传感器的温度对环境温度的热阻抗数据记为z
33
；将逆变器在第m个环温计算周期内的平均功耗记为整流器在第m个环温计算周期内的平均功耗记为制动电阻在第m个环温计算周期内的平均功耗记为其中，第m个环温计算周期内的传
‑
环温差的计算公式如下：
[0089][0090]
本发明实施例提供的伺服驱动器保护方法，获取每个目标器件在第m个环温计算周期内的平均功耗，与该目标器件单独发热时、温度传感器的温度对环境温度的热阻抗数据的乘积，并获取各乘积的和以得到第m个环温计算周期内的传
‑
环温差，根据第m个环温计算周期内的传
‑
环温差、以及所述温度传感器的温度，确定第m个环温计算周期的环境温度，从而在确定环境温度时，计入了多热源耦合的影响，提升了环境温度的准确性。
[0091]
基于上述实施例，提出本发明伺服驱动器保护方法的第四实施例。本发明实施例中，步骤s32包括：根据预设传
‑
环热阻抗数据集合、平均功耗，以及每个目标器件在第m
‑
1个环温计算周期内的平均功耗，确定第m个环温计算周期的传
‑
环温差。
[0092]
本发明实施例中，根据预设传
‑
环热阻抗数据集合、每个目标器件在第m个环温计算周期内的平均功耗、以及每个目标器件在第m
‑
1个环温计算周期内的平均功耗，确定第m个环温计算周期的传
‑
环温差。需要说明的是，当m为1时，每个目标器件在第m
‑
1个环温计算周期内的平均功耗可以设置为0。
[0093]
其中，具体确定方式可以根据实际需要灵活设置。
[0094]
在一些实施方式中，步骤s32可以包括：获取每个目标器件在第m个环温计算周期内的平均功耗，与该目标器件单独发热时、温度传感器的温度对环境温度的热阻抗数据的乘积，并获取各乘积的和，以得到第一传
‑
环温差；然后，获取每个目标器件在第m
‑
1个环温计算周期内的平均功耗，与该目标器件单独发热时、温度传感器的温度对环境温度的热阻抗数据的乘积，并获取各乘积的和，以得到第二传
‑
环温差；获取第一传
‑
环温差和第二传
‑
环温差的和，以得到第m个环温计算周期内，传
‑
环温差。
[0095]
例如，假设至少两个目标器件包括：逆变器、制动电阻和整流器。逆变器单独发热时，温度传感器的温度对环境温度的热阻抗数据记为z
13
；整流器单独发热时，温度传感器的温度对环境温度的热阻抗数据记为z
23
；制动电阻单独发热时，温度传感器的温度对环境温度的热阻抗数据记为z
33
；逆变器在第m
‑
1个环温计算周期内的平均功耗记为整流器在第m
‑
1个环温计算周期内的平均功耗记为制动电阻在第m
‑
1个环温计算周期
内的平均功耗记为其中，第m个环温计算周期内的传
‑
环温差的计算公式如下：
[0096][0097]
本发明实施例提供的伺服驱动器保护方法，根据预设传
‑
环热阻抗数据集合、每个目标器件在第m个环温计算周期内的平均功耗，以及每个目标器件在第m
‑
1个环温计算周期内的平均功耗，确定第m个环温计算周期的传
‑
环温差，基于第m
‑
1个环温计算周期的环境温度、以及温度传感器的温度，确定第m个环温计算周期的环境温度，从而在确定环境温度时，不仅计入了多热源耦合的影响，还参考了上一环温计算周期每个目标器件的平均功耗，进一步提升了环境温度的准确性。
[0098]
基于上述实施例，提出本发明伺服驱动器保护方法的第五实施例。本发明实施例中，步骤s34包括：
[0099]
步骤s341：根据环境温度，确定伺服驱动器中待保护器件的温度。
[0100]
其中，待保护器件为伺服驱动器中的器件，待保护器件的个数、以及待保护器件具体为哪一器件可以根据实际需要灵活设置，例如，可以根据实际需要设置至少两个待保护器件；为了避免功率器件温度过高导致损坏，待保护器件可以是功率器件。
[0101]
本发明实施例中，在确定第m个环温计算周期的环境温度之后，可以根据第m个环温计算周期的环境温度，确定伺服驱动器中，待保护器件的温度。
[0102]
需要说明的是，本发明实施例中，待保护器件温度的计算周期可以与环温计算周期相同，也可以不同，当设置有多个待保护器件时，各待保护器件温度的计算周期可以相同，也可以不同，各待保护器件温度的计算周期可以根据实际需要灵活设置，例如，可以根据待保护器件的工作特征(例如，产生热量的速率、过载能力等)确定待保护器件温度的计算周期。
[0103]
其中，确定待保护器件的温度的方式可以根据实际需要灵活设置，包括但不限于以下两种方式：
[0104]
第一种，步骤s341包括：根据待保护器件的平均功耗、待保护器件的热阻抗数据以及环境温度，确定待保护器件的温度。
[0105]
其中，待保护器件的热阻抗数据可以预先设置。
[0106]
需要说明的是，在这种确定待保护器件的温度的方式中，可以先获取待保护器件的平均功耗，以及待保护器件的热阻抗数据，然后，基于待保护器件的平均功耗、待保护器件的热阻抗数据以及环境温度，确定待保护器件的温度。在一些实施方式中，为了保证数据的及时性，在确定待保护器件在某一器件计算周期内的温度时，可以根据待保护器件在该器件计算周期内的平均功耗、待保护器件的热阻抗数据以及该器件计算周期对应的环境温度，确定待保护器件的温度。其中，器件计算周期为待保护器件的温度计算周期，不同的待保护器件，器件计算周期可以不同。该器件计算周期对应的环境温度可以为该器件计算周
期前或器件计算周期内，最新的环境温度。
[0107]
可以理解的是，确定待保护器件的平均功耗的方式，可以参见前述确定目标器件的平均功耗的方式，此处不再赘述。
[0108]
其中，可以获取待保护器件的平均功耗与热阻抗数据的乘积，对获取的乘积与环境温度进行求和，以得到待保护器件对应的温度。例如，当待保护器件包括母线电容时，假设母线电容温度的计算周期与环温计算周期相同，则将第m个环温计算周期母线电容的功耗记为母线电容的热阻抗参数记为z
cap
，第m个环温计算周期母线电容的温度记为则母线电容的计算公式如下：
[0109][0110]
在一些实施方式中，由于因此，母线电容的计算公式也可如下：
[0111][0112]
需要说明的是，第一种方式适用于非目标器件，也适用于目标器件。
[0113]
第二种，步骤s341包括：
[0114]
步骤s3411：若待保护器件为第一器件，则根据预设第一器件
‑
环热阻抗数据集合，以及平均功耗，确定第一器件与环境温度的温差。
[0115]
其中，第一器件为至少两个目标器件中的任一器件，也就是说，只要待保护器件为目标器件，则可以采用第二种方式确定该器件的温度。
[0116]
预设第一器件
‑
环热阻抗数据集合包括：每个目标器件单独发热时，第一器件对应的温度对环境温度的热阻抗数据。
[0117]
本发明实施例中，若待保护器件为第一器件，则根据预设第一器件
‑
环热阻抗数据集合，以及每个目标器件在第m个环温计算周期内的平均功耗，确定第一器件与环境温度的温差。
[0118]
需要说明的是，确定第一器件与环境温度的温差的具体方式可以根据实际需要灵活设置。
[0119]
在一些实施方式中，步骤s3411可以包括：若待保护器件为第一器件，获取每个目标器件在第m个环温计算周期的平均功耗，与该目标器件单独发热时、第一器件的温度对环境温度的热阻抗数据的乘积，并获取各乘积的和，以得到第一器件与环境温度的温差。
[0120]
为了更好的理解，此处以两个示例进行说明，在一个示例中，假设至少两个目标器件包括：逆变器、制动电阻和整流器，第一器件为逆变器，则第一器件
‑
环热阻抗数据集合包括：逆变器单独发热时，逆变器温度对环境温度的热阻抗数据，记为z
11
；整流器单独发热时，逆变器温度对环境温度的热阻抗数据，记为z
21
；制动电阻单独发热时，逆变器温度对环境温度的热阻抗数据，记为z
31
。将第m个环温计算周期内，逆变器与环境温度的温差记为则计算公式如下：
[0121][0122]
在另一示例中，假设至少两个目标器件包括：逆变器、制动电阻和整流器，第一器件为制动电阻，则第一器件
‑
环热阻抗数据集合包括：逆变器单独发热时，制动电阻温度对环境温度的热阻抗数据，记为z
12
；整流器单独发热时，制动电阻温度对环境温度的热阻抗数据，记为z
22
；制动电阻单独发热时，制动电阻温度对环境温度的热阻抗数据，记为z
32
。将第m个环温计算周期内，制动电阻与环境温度的温差记为则计算公式如下：
[0123][0124]
在另一些实施方式中，为了提高第一器件与环境温度的温差的计算精度其中，步骤s341可以包括：若待保护器件为第一器件，则根据预设第一器件
‑
环热阻抗数据集合，每个目标器件在第m个环温计算周期的平均功耗，以及每个目标器件在第m
‑
1个环温计算周期的平均功耗，确定第m个环温计算周期中，第一器件与环境温度的温差。
[0125]
其中，具体的计算方式可以根据实际需要。例如，若待保护器件为第一器件，可以获取每个目标器件在第m个环温计算周期的平均功耗，与该目标器件单独发热时、第一器件的温度对环境温度的热阻抗数据的乘积，并获取各乘积的和，以得到第一温差；获取每个目标器件在第m
‑
1个环温计算周期的平均功耗，与该目标器件单独发热时、第一器件的温度对环境温度的热阻抗数据的乘积，并获取各乘积的和，以得到第一器件与环境温度的第二温差；对第一温差和第二温差进行求和，以得到第m个环温计算周期中，第一器件与环境温度的温差。
[0126]
为了更好的理解，此处以两个示例进行说明。在一个示例中，假设至少两个目标器件包括：逆变器、制动电阻和整流器，第一器件为逆变器，则第一器件
‑
环热阻抗数据集合包括：逆变器单独发热时，逆变器温度对环境温度的热阻抗数据，记为z
11
；整流器单独发热时，逆变器温度对环境温度的热阻抗数据，记为z
21
；制动电阻单独发热时，逆变器温度对环境温度的热阻抗数据，记为z
31
。将第m个环温计算周期，逆变器与环境温度的温差记为则计算公式如下：
[0127][0128]
在另一示例中，假设至少两个目标器件包括：逆变器、制动电阻和整流器，第一器
件为制动电阻，则第一器件
‑
环热阻抗数据集合包括：逆变器单独发热时，制动电阻温度对环境温度的热阻抗数据，记为z
12
；整流器单独发热时，制动电阻温度对环境温度的热阻抗数据，记为z
22
；制动电阻单独发热时，制动电阻温度对环境温度的热阻抗数据，记为z
32
。将第m个环温计算周期，制动电阻与环境温度的温差记为则计算公式如下：
[0129][0130]
步骤s3412：根据第一器件与环境温度的温差、以及环境温度，确定第一器件的温度。
[0131]
其中，第一器件的温度＝第一器件与环境温度的温差+第m个环温计算周期的环境温度。
[0132]
例如，若第一器件为逆变器，第m个环温计算周期中，逆变器的温度记为则逆变器温度的计算公式为：
[0133]
在一些实施方式中，由于因此，逆变器温度的计算公式也可为：
[0134]
步骤s342：根据待保护器件器件的温度，对待保护器件进行保护。
[0135]
在确定待保护器件对应的温度后，根据待保护器件器件对应的温度，对待保护器件进行保护。其中，具体的保护方式可以根据实际需要灵活设置。
[0136]
例如，在一些实施方式中，可以判断待保护器件的温度是否大于等于该待保护器件对应的温度阈值，若否，则正常运行；若是，对待保护器件执行保护操作。
[0137]
需要说明的是，由于各待保护器件的承受能力不同，因此，各待保护器件对应的温度阈值可以不同。对待保护器件执行保护操作的具体方式可以根据实际需要灵活设置，例如，可以降低待保护器件的功率、进行告警等。
[0138]
本发明实施例提供的伺服驱动器控制方法，在确定第m个环温计算周期的环境温度之后，可以根据第m个环温计算周期的环境温度，进一步确定伺服驱动器中待保护器件的温度，根据待保护器件器件的温度，对待保护器件进行保护，从而实现了器件级的保护，其中，确定出的待保护器件的温度可以是待保护器件的结温或芯温度，并且，即使在伺服驱动器冷热态频繁停机或使能，频繁过载，断电和外部环境温度变化等情况下，依然可以准确确定各关键器件的温度，通过阈值比较有效保护关键器件，同时，可基于关键器件的温度评估其他器件的降额。
[0139]
基于上述实施例，提出本发明伺服驱动器保护方法的第五实施例。本发明实施例中，第一器件包括逆变器。步骤s3412中，根据第一器件与环境温度的温差、以及环境温度，确定第一器件的温度之后，伺服驱动器保护方法还包括：
[0140]
步骤s35：获取逆变igbt在第k个igbt计算周期内的平均功耗。
[0141]
本发明实施例中，周期性确定逆变igbt的结温；其中，igbt计算周期，为逆变igbt结温的计算周期，最新igbt计算周期为最新的逆变igbt结温的计算周期。需要说明的是，igbt计算周期与环温计算周期可以相同，也可以不同。其中，k为大于等于1的整数。
[0142]
本发明实施例中，可以预先配置逆变igbt的功耗参数，即逆变igbt的预设功耗参数，然后，基于预设igbt的预设功耗参数，获取最新igbt计算周期逆变igbt的平均功耗。其中，逆变igbt的预设功耗参数可以基于逆变igbt的规格书获得，或者基于逆变igbt继续实验获得。
[0143]
其中，基于逆变igbt的预设功耗参数，获取逆变igbt在第k个igbt计算周期内的平均功耗的方式可以根据实际需要灵活设置。
[0144]
在一些实施方式中，基于逆变igbt的预设功耗参数，获取逆变igbt在第k个igbt计算周期内的平均功耗可以包括：根据逆变igbt的预设功耗参数，第k个igbt计算周期内逆变igbt的集射极电流第k个igbt计算周期内逆变igbt载频的平均占空比d
k
、第k个igbt计算周期内的开关频率f
sw
、第k个igbt计算周期内母线电压u
kdc
、以及第k
‑
1个igbt计算周期内igbt的结温确定逆变igbt在最新igbt周期内的平均功耗。具体计算方式可以根据实际需要灵活设置。例如，在一个示例中，将第k
‑
1个igbt计算周期内，逆变igbt的平均功耗记为：的计算公式如下：
[0145][0146]
其中，为第k个igbt计算周期内逆变igbt的开关损耗；为第k个igbt计算周期内逆变igbt的导通损耗。
[0147]
的计算公式如下：
[0148][0149][0150]
其中，a0、a1、b0、b1、a
sw
、b
sw
、c
sw
为预先设置的与igbt功耗相关的常数，c0、c1为预先设置的功耗与温度的系数，u
rated
为预先设置的开通和关断损耗测试的额定电压(可以从逆变igbt的数据手册中获得)。其中，a0、a1、b0、b1、a
sw
、b
sw
、c
sw
、c0和c1可以基于逆变igbt的输出特性(该输出特性可以从逆变igbt的数据手册中获得，或者有开发人员基于实验获得)确定。
[0151]
需要说明的是，本发明实施例中，确定制动igbt在某一计算周期的平均功耗的方式，与确定逆变igbt在第k个igbt计算周期的平均功耗的方式类似。
[0152]
步骤s36：基于逆变igbt在第k个igbt计算周期内的平均功耗、逆变igbt的热阻抗数据以及第k
‑
1个igbt计算周期内逆变igbt与逆变器的温差，确定第k个igbt计算周期内逆
变igbt与逆变器的温差。
[0153]
本发明实施例中，预先配置有逆变igbt的热阻抗数据。其中，逆变器的热阻抗数据可以通过实验测量得到，并预先设置。在一些实施方式中，可以利用foster(局部网络热路模型)、cauer(连续网络热路模型)等中的一个，建立逆变igbt的热网络，从而得到逆变igbt的热阻抗数据。
[0154]
在获取逆变igbt在第k个igbt计算周期内的平均功耗之后，可以基于逆变igbt在第k个igbt计算周期内的平均功耗、逆变igbt的热阻抗数据、以及第k
‑
1个igbt计算周期内逆变igbt结温与逆变器的温差，确定第k个igbt计算周期内逆变igbt结温与逆变器的温差。
[0155]
需要说明的是，当k为1时，第k
‑
1个igbt计算周期内逆变igbt与逆变器的温差可以设置为0。
[0156]
在一个示例中，参见图4所示，其为逆变igbt的热网络，其中，逆变igbt结
‑
壳foster热网络41包括4个rc并联单元，其中，r
tjc,1
‑
r
tjc,4
分别为这4个rc单元中的热阻，c
tjc,1
‑
c
tjc,4
分别为这4个rc单元的电容，逆变igbt壳
‑
逆变器的温度热网络42包括1个rc并联单元，r
tch
为该rc并联单元的热阻，c
tch
为该rc并联单元的电容。基于r
tjc,1
‑
r
tjc,4
、c
tjc,1
‑
c
tjc,4
、r
tch
、c
tch
确定逆变igbt的热阻抗数据
[0157]
在这个示例中，第k
‑
1个igbt计算周期内逆变igbt结温与逆变器的温差包括：第k
‑
1个igbt计算周期内5个rc并联单元的温差。
[0158]
第k个igbt计算周期内，逆变igbt结温(即最新igbt计算周期逆变igbt结温)与逆变器的温差的计算公式如下：
[0159][0160]
其中，为第k个igbt计算周期逆变igbt结温与逆变器的温差，为第k个igbt计算周期内，逆变igbt结
‑
壳foster热网络41中第i个中rc并联单元的温差；为第k个igbt计算周期内逆变igbt壳
‑
逆变器的温差(即逆变igbt壳
‑
逆变器的温度热网络42中rc并列单元的温差)。
[0161]
的计算公式如下：
[0162][0163]
其中，k
a
和k
b
为预先设置的温度和功耗相关的系数，为第k
‑
1个igbt计算周期内，逆变igbt结
‑
壳foster热网络41中第i个中rc并联单元的温差。
[0164]
的计算公式如下：
[0165][0166]
其中，k
c
和k
d
为预先设置的温度和功耗相关的系数，为第k
‑
1个igbt计算周期内，逆变igbt壳
‑
逆变器的温差。
[0167]
步骤s37：基于第k个igbt计算周期内逆变igbt与逆变器的温差、以及逆变器的温度，确定第k个igbt计算周期内逆变igbt结温。
[0168]
第k个igbt计算周期内，逆变igbt结温计算公式如下：
[0169][0170]
其中，为第k个igbt计算周期内，逆变igbt结温，为第k个igbt计算周期内，逆变器的温度。
[0171]
在一些实施方式中，步骤s36之后，还可以基于第k个igbt计算周期内逆变igbt结温，对逆变igbt进行保护。例如，判断第k个igbt计算周期内逆变igbt结温是否大于等于对应的温度阈值，若是，则对逆变igbt执行保护操作。
[0172]
本发明实施例提供的伺服驱动器控制方法，通过获取逆变igbt在第k个igbt计算周期内的平均功耗，基于逆变igbt在第k个igbt计算周期内的平均功耗、逆变igbt的热阻抗数据以及第k
‑
1个igbt计算周期内逆变igbt与逆变器的温差，确定第k个igbt计算周期内逆变igbt与逆变器的温差，基于第k个igbt计算周期内逆变igbt与逆变器的温差、以及逆变器的温度，确定第k个igbt计算周期内逆变igbt结温，提升了逆变igbt结温的准确率。
[0173]
基于上述实施例，提出本发明伺服驱动器保护方法的第六实施例。本发明实施例中，步骤s34包括：
[0174]
步骤1：根据环境温度、以及第m
‑
n个环温计算周期的环境温度，判断伺服驱动器的散热风扇是否出现故障。
[0175]
确定第m个环温计算周期的环境温度之后，可以根据第m个环温计算周期的环境温度、以及第m
‑
n个环温计算周期的环境温度，判断伺服驱动器的散热风扇是否出现故障。其中，n为大于等于1的整数，n的具体取值可以根据实际需要灵活设置，例如，可以是1、2、3等。
[0176]
判断伺服驱动器的散热风扇是否出现故障的具体判断方式可以根据实际需要灵活设置。
[0177]
在一些实施方式中，考虑到环温计算周期较短，若散热风扇正常运行，则第m个环温计算周期的环境温度与第m
‑
n个环温计算周期的温度之间，差距较小；若散热风扇出现故障，则驱动器处于自然散热状态，通过温度传感器检测出的温度快速升高，从而导致第m个环境计算周期的环境温度与第m
‑
n个环温计算周期的环境温度之间，差距较大。因此，可以判断第m个环温计算周期的环境温度、与第m
‑
n个环温计算周期的环境温度的差值，是否大于等于预设温差阈值，若是，则判定散热风扇出现故障；若否，则判定散热风扇未出现故障。即，判断以下不等式是否成立：第m个环温计算周期的环境温度
‑
第m
‑
n个环温计算周期的环境温度≥预设温差阈值；若成立，则判定散热风扇出现故障；若不成立，则判定散热风扇未出现故障。其中，预设温差阈值可以根据实际需要灵活设置。
[0178]
步骤2：根据判断结果，对伺服驱动器进行保护。
[0179]
若散热风扇未出现故障，则控制伺服驱动器正常运行；若散热风扇出现故障，则对伺服驱动器执行保护操作；其中，对伺服驱动器执行保护操作的具体方式可以根据实际需要灵活设置，包括但不限于以下方式中的至少一种：
[0180]
第一种：降低伺服驱动器的功率；或控制伺服驱动器停止运行。
[0181]
第二种：进行告警。其中，进行告警的方式包括但不限于以下方式中的至少一种：在显示屏上显示告警信息；播放报警提示音；指示灯闪烁；亮红灯。其中，可以同时采用至少两种告警方式进行告警，以提醒工作人员。
[0182]
本发明实施例提供的伺服驱动器控制方法，根据第m个环温计算周期的环境温度、以及第m
‑
n个环温计算周期的环境温度，判断伺服驱动器的散热风扇是否出现故障，根据判断结果，对伺服驱动器进行保护，从而提供了一种新的散热风扇故障判断方法，且散热风扇故障判断方法基于软件实现，无需新增其他器件，降低了成本。
[0183]
伺服驱动器保护装置实施例：
[0184]
基于前述实施例，提出发明实施例的伺服驱动器保护装置第一实施例。需要说明的是，该伺服驱动器保护装置可以是伺服驱动器中的一个器件，也可以是单独的一个装置。参照图5，图5为本发明伺服驱动器保护装置的结构框图，该伺服驱动器保护装置包括：
[0185]
获取模块51，用于获取每个目标器件在第m个环温计算周期内的平均功耗，m为大于等于1的整数。
[0186]
第一确定模块52，用于根据预设传
‑
环热阻抗数据集合，以及平均功耗，确定第m个环温计算周期的传
‑
环温差；预设传
‑
环热阻抗数据集合包括：每个目标器件单独发热时，温度传感器的温度对环境温度的热阻抗数据；传
‑
环温差为温度传感器的温度与环境温度的差值。
[0187]
第二确定模块53，用于根据传
‑
环温差以及温度传感器的温度，确定第m个环温计算周期的环境温度。
[0188]
保护模块54，用于根据环境温度，对伺服驱动器进行保护。
[0189]
需要说明的是，伺服驱动器保护装置还可选的包括有对应的模块，以实现前述伺服驱动器保护方法中的其他步骤。
[0190]
可见，本领域的技术人员应该明白，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件(可以用计算装置可执行的计算机程序代码来实现)、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。
[0191]
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。