CN103592524B - 电梯同步电机uvw相序识别方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电梯同步电机UVW相序识别方法及系统，所述方法包括以下步骤：计算抱闸情况下同步电机转子的磁极位置；获取同步电机转子的磁极位置偏离编码器0度位置的偏离角度；根据所述偏离角度、磁极位置计算编码器的磁极角度；根据所述磁极角度识别同步电机UVW相序与变频器UVW相序是否一致。本发明的电梯同步电机UVW相序识别方法及系统，能够确保在电梯发生异常情况之前就识别出同步电机UVW相序与变频器UVW相序是否一致，保证了同步电机的正常运行；并且识别速度快、效率高，对变频器起到一个较好的保护作用。

Description

电梯同步电机UVW相序识别方法及系统

技术领域

本发明涉及电梯技术领域，特别是涉及一种电梯同步电机UVW相序识别方法以及一种电梯同步电机UVW相序识别系统。

背景技术

电梯在安装过程中，同步电机UVW相序与变频器UVW相序会存在不一致的情况，调试走梯过程中，同步电机由于出力方向与实际负载载重方向不相同，会导致电梯出现飞车、过流甚至炸模块等异常情况。

因此，在电梯发生异常情况之前就识别出同步电机UVW相序与变频器UVW相序是否一致，对于防范电梯异常情况的发生显得尤为重要。

发明内容

基于此，本发明提供一种电梯同步电机UVW相序识别方法及系统，能够在电梯发生异常情况之前就识别出同步电机UVW相序与变频器UVW相序是否一致，保证同步电机的正常运行。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种电梯同步电机UVW相序识别方法，包括以下步骤：

计算抱闸情况下同步电机转子的磁极位置；

获取同步电机转子的磁极位置偏离编码器0度位置的偏离角度；

根据所述偏离角度、磁极位置计算编码器的磁极角度；

根据所述磁极角度识别同步电机UVW相序与变频器UVW相序是否一致。

一种电梯同步电机UVW相序识别系统，包括：

磁极位置计算模块，用于计算抱闸情况下同步电机转子的磁极位置；

偏离角度获取模块，用于获取同步电机转子的磁极位置偏离编码器0度位置的偏离角度；

磁极角度计算模块，用于根据所述偏离角度、磁极位置计算编码器的磁极角度；

识别模块，用于根据所述磁极角度识别同步电机UVW相序与变频器UVW相序是否一致。

由以上方案可以看出，本发明的电梯同步电机UVW相序识别方法及系统，首先计算出同步电机转子的磁极位置，然后获取同步电机转子的磁极位置偏离编码器0度位置的偏离角度，再根据偏离角度、磁极位置计算出编码器的磁极角度，最后根据磁极角度来识别同步电机UVW相序与变频器UVW相序是否一致。本发明能够确保在电梯发生异常情况之前就识别出同步电机UVW相序与变频器UVW相序是否一致，保证了同步电机的正常运行；并且识别速度快、效率高，对变频器起到一个较好的保护作用。

附图说明

图1为本发明一种电梯同步电机UVW相序识别方法的流程示意图；

图2为本发明一种电梯同步电机UVW相序识别系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1所示，一种电梯同步电机UVW相序识别方法，包括以下步骤：

步骤S101，计算抱闸情况下同步电机转子的磁极位置。

本发明中，可以采用脉冲电压法来得出同步电机转子的磁极位置。输出电压幅值恒定、方向不同的电压矢量，观察D轴电流方向的电流大小；电流越大，说明D轴方向与同步电机转子磁极方向越近。具体的，上述计算同步电机转子的磁极位置的过程具体可以包括如下：

步骤S1011，在一个周期内，分配12个电压幅值恒定、方向不同的电压矢量，每个电压矢量电角度为30度，持续时间相同，采集三相电流中的两相电流，通过坐标变换，计算出D轴方向的电流，比较12个方向D轴方向的电流值，得到最大的D轴方向的电流值，初步确定同步电机转子位置的30度电角度；

步骤S1012，对所述同步电机转子位置的30度电角度进行细分，分配12个电压矢量，每个矢量电角度为2.5度，持续时间相同，采集三相电流中的两相电流，通过坐标变换，计算出D轴方向电流，比较12个方向D轴方向的电流值，得到最大的D轴方向最大的电流值，确定精确(偏差在2.5度以内)的同步电机转子位置。

步骤S102，获取同步电机转子的磁极位置偏离编码器0度位置的偏离角度。

步骤S103，根据所述偏离角度、磁极位置计算编码器的磁极角度。

设定UVW(UVW、WUV、VWU三者是相同的)方向为同步电机运行方向的正序方向，VUW(VUW、WVU、UWV三者相同的)为同步电机的逆序运行方向。假设步骤S101中获取到的电机UVW相序下的在DQ坐标系下同步电机转子的磁极位置为θ，步骤S102中同步电机转子的磁极位置偏离编码器0度位置的偏离角度为θ₁，则由两者可以求出编码器的磁极角度，这个时候同步电机在不同位置时候计算出来的磁极角度都是相同的，偏离角度只是检测出来的误差角度。当电机相序按VUW相序接入变频器时，假设由步骤S101获得VUW相序下的DQ坐标系下的转子位置θ，读取到的同步电机转子位置偏离编码器0度位置的偏离角度为θ₁，但此时同步电机转子的磁极位置偏离编码器0度位置偏离角度实际机械角度为360-θ₁，当电机处于不同位置时，由此计算出来的磁极角度都是一个不确定的角度。

步骤S104，根据所述磁极角度识别同步电机UVW相序与变频器UVW相序是否一致。

通过前面的描述可以知道，当电机UVW相序按变频器UVW相序接入变频器时，同步电机处于不同位置计算出来的磁极角度都是相同的；而当同步电机以VUW相序接入变频器的UVW相序时，在不同位置计算出来的磁极角度就会存在偏差，磁极角度会不一致，由此就可以判定出同步电机相序UVW是否与变频器的UVW相序是一致的。作为一个较好的实施例，上述根据磁极角度识别同步电机UVW相序与变频器UVW相序是否一致的过程具体可以包括如下：

步骤S1041，判断在多个不同位置所计算出来的磁极角度之间的误差是否在预定范围内；

步骤S1042，若是，即同步电机转子在三个不同的位置所计算出来的磁极角度是相同的或者在一定的误差范围内，则可以判定为同步电机UVW相序与变频器UVW相序一致。

需要说明的是，上述的“多个”不同位置的数量可以设定为3个。因为2个位置不够精确，4个或5个甚至更多则耗费计算资源，而根据在3个不同的位置计算出来磁极角度来判断同步电机UVW相序与变频器UVW相序是否一致，不仅判断结果比较准确，而且计算起来也不会太复杂。

另外，所述预定范围可以设定为30度以内。即如果在三个不同位置计算出来的磁极角度偏差在30度以内，则说明电机UVW相序与变频器UVW发波相序相同。

另外，作为一个较好的实施例，若步骤S1041中判断得出在多个不同位置所计算出来的磁极角度之间的误差不在预定范围内，即计算出来的磁极角度没有规律、偏差比较大，则可以判定为同步电机UVW相序与变频器UVW相序不一致；此时，自动调整变频器UVW相序，直至所述变频器UVW相序与同步电机UVW相序相一致，再次学习磁极角度，同步电机就能正常运行启动，不会出现飞车、过流或者低速大电流持续运行造成模块损坏的异常情况。

与上述一种电梯同步电机UVW相序识别相对应，本发明还提供一种电梯同步电机UVW相序识别系统，如图2所示，包括：

磁极位置计算模块101，用于计算抱闸情况下同步电机转子的磁极位置；

偏离角度获取模块102，用于获取同步电机转子的磁极位置偏离编码器0度位置的偏离角度；

磁极角度计算模块103，用于根据所述偏离角度、磁极位置计算编码器的磁极角度；

识别模块104，用于根据所述磁极角度识别同步电机UVW相序与变频器UVW相序是否一致。

作为一个较好的实施例，所述识别模块可以包括：

判断子模块，用于判断在多个不同位置所计算出来的磁极角度之间的误差是否在预定范围内；

一致判定子模块，用于在所述判断子模块的判断结果为是的情况下，判定为同步电机UVW相序与变频器UVW相序一致。

作为一个较好的实施例，所述识别模块还可以包括：

相序调整子模块，用于在所述判断子模块的判断结果为否的情况下，判定为同步电机UVW相序与变频器UVW相序不一致，并调整变频器UVW相序，直至所述变频器UVW相序与同步电机UVW相序相一致。

作为一个较好的实施例，所述不同位置的数量可以设定为3个。

作为一个较好的实施例，所述预定范围可以设定为30度以内。

作为一个较好的实施例，所述磁极位置计算模块可以包括：

第一计算子模块，用于在一个周期内，分配12个电压幅值恒定、方向不同的电压矢量，每个电压矢量电角度为30度，持续时间相同，采集三相电流中的两相电流，通过坐标变换，计算出D轴方向的电流，比较12个方向D轴方向的电流值，得到最大的D轴方向的电流值，确定同步电机转子位置的30度电角度；

第二计算子模块，用于对所述同步电机转子位置的30度电角度进行细分，分配12个电压矢量，每个矢量电角度为2.5度，持续时间相同，采集三相电流中的两相电流，通过坐标变换，计算出D轴方向电流，比较12个方向D轴方向的电流值，得到最大的D轴方向的电流值，确定偏差在2.5度以内的同步电机转子位置。

上述一种电梯同步电机UVW相序识别系统的其它技术特征与本发明的一种电梯同步电机UVW相序识别方法相同，此处不予赘述。

可以理解，本发明所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本发明的范围的情况下，可以将第一计算子模块称为第二计算子模块；且类似地，可将第二计算子模块称为第一计算子模块。第一计算子模块和第二计算子模块两者都是计算子模块，但其不是同一计算子模块。

另外，除非上下文另有特定清楚的描述，本发明中的元件和组件，数量既可以单个的形式存在，也可以多个的形式存在，本发明并不对此进行限定。本发明中的步骤虽然用标号进行了排列，但并不用于限定步骤的先后次序，除非明确说明了步骤的次序或者某步骤的执行需要其他步骤作为基础，否则步骤的相对次序是可以调整的。

通过以上方案可以看出，本发明的电梯同步电机UVW相序识别方法及系统，首先计算出同步电机转子的磁极位置，然后获取同步电机转子的磁极位置偏离编码器0度位置的偏离角度，再根据偏离角度、磁极位置计算出编码器的磁极角度，最后根据磁极角度来识别同步电机UVW相序与变频器UVW相序是否一致。本发明能够确保在电梯发生异常情况之前就识别出同步电机UVW相序与变频器UVW相序是否一致，保证了同步电机的正常运行；并且识别速度快、效率高，对变频器起到一个较好的保护作用。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电梯同步电机UVW相序识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

计算抱闸情况下同步电机转子的磁极位置；

获取同步电机转子的磁极位置偏离编码器0度位置的偏离角度；

根据所述偏离角度、磁极位置计算编码器的磁极角度；

根据所述磁极角度识别同步电机UVW相序与变频器UVW相序是否一致。

2.根据权利要求1所述的电梯同步电机UVW相序识别方法，其特征在于，根据所述磁极角度识别同步电机UVW相序与变频器UVW相序是否一致的过程包括：

判断在多个不同位置所计算出来的磁极角度之间的误差是否在预定范围内；

若是，则判定为同步电机UVW相序与变频器UVW相序一致。

3.根据权利要求2所述的电梯同步电机UVW相序识别方法，其特征在于，若在多个不同位置所计算出来的磁极角度之间的误差不在预定范围内，则判定为同步电机UVW相序与变频器UVW相序不一致，并调整变频器UVW相序，直至所述变频器UVW相序与同步电机UVW相序相一致。

4.根据权利要求2所述的电梯同步电机UVW相序识别方法，其特征在于，所述不同位置的数量为3个；所述预定范围为30度以内。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的电梯同步电机UVW相序识别方法，其特征在于，所述计算抱闸情况下同步电机转子的磁极位置的过程包括：

在一个周期内，分配12个电压幅值恒定、方向不同的电压矢量，每个电压矢量电角度为30度，持续时间相同，采集三相电流中的两相电流，通过坐标变换，计算出D轴方向的电流，比较12个方向D轴方向的电流值，得到最大的D轴方向的电流值，确定同步电机转子位置的30度电角度；

对所述同步电机转子位置的30度电角度进行细分，分配12个电压矢量，每个矢量电角度为2.5度，持续时间相同，采集三相电流中的两相电流，通过坐标变换，计算出D轴方向电流，比较12个方向D轴方向的电流值，得到最大的D轴方向的电流值，确定偏差在2.5度以内的同步电机转子位置。

6.一种电梯同步电机UVW相序识别系统，其特征在于，包括：

磁极位置计算模块，用于计算抱闸情况下同步电机转子的磁极位置；

偏离角度获取模块，用于获取同步电机转子的磁极位置偏离编码器0度位置的偏离角度；

磁极角度计算模块，用于根据所述偏离角度、磁极位置计算编码器的磁极角度；

识别模块，用于根据所述磁极角度识别同步电机UVW相序与变频器UVW相序是否一致。

7.根据权利要求6所述的电梯同步电机UVW相序识别系统，其特征在于，所述识别模块包括：

判断子模块，用于判断在多个不同位置所计算出来的磁极角度之间的误差是否在预定范围内；

一致判定子模块，用于在所述判断子模块的判断结果为是的情况下，判定为同步电机UVW相序与变频器UVW相序一致。

8.根据权利要求7所述的电梯同步电机UVW相序识别系统，其特征在于，所述识别模块还包括：

相序调整子模块，用于在所述判断子模块的判断结果为否的情况下，判定为同步电机UVW相序与变频器UVW相序不一致，并调整变频器UVW相序，直至所述变频器UVW相序与同步电机UVW相序相一致。

9.根据权利要求7所述的电梯同步电机UVW相序识别系统，其特征在于，所述不同位置的数量为3个；所述预定范围为30度以内。

10.根据权利要求6-9任意一项所述的电梯同步电机UVW相序识别系统，其特征在于，所述磁极位置计算模块包括：

第一计算子模块，用于在一个周期内，分配12个电压幅值恒定、方向不同的电压矢量，每个电压矢量电角度为30度，持续时间相同，采集三相电流中的两相电流，通过坐标变换，计算出D轴方向的电流，比较12个方向D轴方向的电流值，得到最大的D轴方向的电流值，确定同步电机转子位置的30度电角度；

第二计算子模块，用于对所述同步电机转子位置的30度电角度进行细分，分配12个电压矢量，每个矢量电角度为2.5度，持续时间相同，采集三相电流中的两相电流，通过坐标变换，计算出D轴方向电流，比较12个方向D轴方向的电流值，得到最大的D轴方向的电流值，确定偏差在2.5度以内的同步电机转子位置。