CN104579096B - 一种电机的控制方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种电机的控制方法和装置。本发明实施例方法包括:从电机的输出电路中获取三相电压值,并根据三相电压值获取合成电压幅值;当所述合成电压幅值不大于预置电压值时,将根据三相电压值得到的任两个线电压进行信号放大及波形变换;若在预设时间内获取到第一脉冲信号和第二脉冲信号,则获取第二追踪频率,所述第二追踪频率是根据所述第一脉冲信号或第二脉冲信号中任两个相邻的脉冲的下降沿之间的时间间隔获取到的;确定所述电机的转向;以0电压、所述第二追踪频率、以及确定的所述电机的转向作为所述电机追踪过渡阶段的初始状态,本实施例不仅提高了控制效率,还可以平滑对电机进行控制,使得控制安全可靠。

Description

_种电机的控制方法和装置
技术领域
[0001] 本发明涉及变频技术领域,尤其涉及一种电机的控制方法和装置。
背景技术
[0002] 随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。变频器是一 种可以控制交流电动机(以下简称为“电机”)的电力控制设备,可根据电机的实际需要,调 整其输出电源的电压和频率从而为电机提供所需要的电源电压。
[0003] 目前,变频器会针对电机预先设定一个初始启动频率,采用该初始启动频率对电 机进行控制,变频器的输出频率也从该初始启动频率逐渐过渡到额定频率。但是,在变频器 采用该初始启动频率对电机进行控制之前,电机不总是处于静止状态,例如,由于电机工作 需要以及电源短时故障等问题,电机的工作状态可能在启动与静止之间频繁切换。若电机 在高速运转时,以初始启动频率对电机进行控制,变频器会因过压或过流启动保护动作,导 致电机启动失败,甚至会危及同一供电线路上的其他电力电子设备工作的稳定性。
发明内容
[0004] 本发明实施例提供了一种电机的控制方法和装置,用于平滑对电机进行控制,提 高了控制效率,更安全可靠。
[0005] 本发明提供了 一种电机的控制方法,其主要可包括:
[0006] 从电机的输出电路中获取三相电压值,并根据三相电压值获取合成电压幅值;
[0007] 当所述合成电压幅值不大于预置电压值时,将根据三相电压值得到的任两个线电 压进行信号放大及波形变换;
[0008] 若在预设时间内获取到第一脉冲信号和第二脉冲信号,其中,所述第一脉冲信号 和第二脉冲信号是根据所述两个线电压分别进行信号放大及波形变换后得到的,则获取第 二追踪频率,所述第二追踪频率是根据所述第一脉冲信号或第二脉冲信号中任两个相邻的 脉冲的下降沿之间的时间间隔获取到的,或者是根据所述第一脉冲信号或第二脉冲信号 中任两个相邻的脉冲的上升沿之间的时间间隔获取到的;
[0009] 根据第一脉冲信号和第二脉冲信号中的任两个相邻的脉冲的下降沿之间的时间 间隔的差值和任两个相邻的脉冲的上升沿之间的时间间隔的差值以及相序确定所述电机 的转向;
[0010] 以0电压、所述第二追踪频率、以及确定的所述电机的转向控制作为所述电机追踪 过渡阶段的初始状态。
[0011] —种实现方式中,当所述合成电压幅值大于所述预置电压值时,根据三相电压值 获取第一相位;
[0012] 获取第一追踪频率并确定所述电机的转向,其中,所述第一追踪频率为单位时间 内所述第一相位的变化量的绝对值大小,所述电机的转向根据单位时间内所述第一相位的 变化量的符号来确定,符号为正表示所述电机正转,符号为负表示所述电机反转;
[0013] 以所述合成电压幅值、第一相位、所述第一追踪频率、以及确定的所述电机的转向 作为所述电机追踪过渡阶段的初始状态。
[0014] 本发明还提供了一种电机的控制装置,其主要可包括:
[0015] 第一获取模块,用于从电机的输出电路中获取三相电压值,并根据三相电压值获 取合成电压幅值;
[0016] 第一判断模块,用于判断所述第一获取模块获取到的合成电压幅值是否大于预置 电压值;
[0017] 第一处理模块。用于当第一判断模块判断到所述合成电压幅值不大于预置电压值 时,将根据三相电压值得到的任两个线电压进行信号放大及波形变换;若在预设时间内获 取到第一脉冲信号和第二脉冲信号,其中,所述第一脉冲信号和第二脉冲信号是根据所述 两个线电压分别进行信号放大及波形变换后得到的,则获取第二追踪频率,所述第二追踪 频率是根据所述第一脉冲信号或第二脉冲信号中任两个相邻的脉冲的下降沿之间的时间 间隔获取到的,或者是根据所述第一脉冲信号或第二脉冲信号中任两个相邻的脉冲的上升 沿之间的时间间隔获取到的;根据第一脉冲信号和第二脉冲信号中的任两个相邻的脉冲的 下降沿之间的时间间隔的差值、相序、以及电机的转向的对应关系确定所述电机的转向; 以〇电压、所述第二追踪频率、以及确定的所述电机的转向作为所述电机追踪过渡阶段的初 始状态。
[0018] —种可能的实现方式中,该装置还可包括:
[0019] 第二获取模块,用于当所述第一判断模块判断到所述合成电压幅值大于预置电压 值时,根据所述第一获取模块获取到的三相电压值获取第一相位;
[0020] 第二处理模块,用于获取第一追踪频率并确定所述电机的转向,其中,所述第一追 踪频率为单位时间内所述第一相位的变化量的绝对值大小,所述电机的转向根据单位时间 内所述第一相位的变化量的符号来确定,符号为正表示所述电机正转,符号为负表示所述 电机反转;
[0021] 控制模块,用于以所述合成电压幅值、第一相位、所述第一追踪频率、以及确定的 所述电机的转向作为所述电机追踪过渡阶段的初始状态。
[0022] 从以上技术方案可以看出,本发明实施例具有以下优点:
[0023] 本发明实施例直接从电机的输出电路中获取合成电压幅值,在合成电压幅值不大 于阈值电压值时,根据从电机的输出电路中获取的电压值来捕获脉冲信号,从而获取追踪 频率及电机的转向,从而以〇电压、获取到的追踪频率及转向作为所述电机追踪过渡阶段的 初始状态。因本实施例在电机的残压较小但不为0时,由根据残压获取到的脉冲信号来获取 追踪频率等控制参数对电机进行控制,使得电机可以平滑过渡,且既快速又准确地对电机 进行控制,不仅提高了控制效率,更使得控制安全可靠。
附图说明
[0024] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本 领域技术人员来讲,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。
[0025] 图1是本发明实施例提供的电机的切换控制方法的一个流程示意图;
[0026] 图2是本发明实施例提供的电机的切换控制方法的另一个流程示意图;
[0027] 图3是本发明实施例提供的电机的切换控制装置的一个结构示意图;
[0028] 图4是本发明实施例提供的电机的切换控制装置的另一个结构示意图。
具体实施方式
[0029] 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,本领域技术人员在没有做出创造性劳动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。
[0030] 本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第 四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理 解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除 了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何 变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产 品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这 些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0031] 本发明实施例提供了一种电机的控制方法。本发明实施例还提供相应的控制装 置,请参与图1至图4。下面通过具体实施例,分别进行详细的说明。
[0032] 本发明实施例提供的电机的控制方法可适用于变频器领域,主要是变频器根据电 机的当前运转状态对电机进行平滑控制,可以提高控制效率,使得控制更安全可靠。下面将 以变频器的角度对该控制方法进行描述:
[0033] 一种电机的控制方法,主要可包括:从电机的输出电路中获取三相电压值,并根据 三相电压值获取合成电压幅值;当所述合成电压幅值不大于预置电压值时,将根据三相电 压值得到的任两个线电压进行信号放大及波形变换;若在预设时间内获取到第一脉冲信号 和第二脉冲信号,其中,所述第一脉冲信号和第二脉冲信号是根据所述两个线电压分别进 行信号放大及波形变换后得到的,则获取第二追踪频率,所述第二追踪频率是根据所述第 一脉冲信号或第二脉冲信号中任两个相邻的脉冲的下降沿之间的时间间隔获取到的,或者 是根据所述第一脉冲信号或第二脉冲信号中任两个相邻的脉冲的上升沿之间的时间间隔 获取到的;根据第一脉冲信号和第二脉冲信号中的任两个相邻的脉冲的下降沿之间的时间 间隔的差值和任两个相邻的脉冲的上升沿之间的时间间隔的差值以及相序确定所述电机 的转向;以〇电压、所述第二追踪频率、以及确定的所述电机的转向作为所述电机追踪过渡 阶段的初始状态。
[0034] 请参考图1,图1为本发明实施例提供的电机的控制方法的流程示意图,其中,该电 机的控制方法可包括:
[0035] 步骤101、从电机的输出电路中获取三相电压值,并根据三相电压值获取合成电压 幅值;
[0036] 本实施例直接从电机的输出电路中获取三相电压值,具体可包括:通过硬件电路 直接与电机的三相相连接,从而获取到三相电压值。
[0037] 得到三相电压值后,可以根据该三相电压值获取合成电压幅值,其具体可包括:根 据三相电压值获取三个线电压,并对该三个线电压进行Clark变换,得到正交α和β坐标系下 的两个电压分量;将该两个电压分量进行合成,得到合成电压幅值。
[0038] 如三个线电压分别为UV,VW以及WU,进行clark变换后,可以得到Ua和即,合成电压 幅值为Ua和Ufi的平方和再开方。
[0039] 该合成电压幅值可以准确表示电机当前的残压,从而使得根据电机当前的残压来 对电机进行更准确、可靠的追踪。
[0040] 步骤102、若所述合成电压幅值不大于预置电压值时,将根据三相电压值得到的任 两个线电压进行信号放大及波形变换;
[0041] 获取到合成电压幅值后,可以判断合成电压幅值是否大于预置电压值,其中,预置 电压值可自定义,例如,该预置电压值可以是额定电压的1/10,本发明以此为例进行说明, 不构成对本发明的限定。
[0042] 其中,合成电压幅值不大于预置电压值,即合成电压幅值大于0且小于或等于预置 电压值采用本实施例对电机的转速进行追踪,并根据追踪的结果控制电机。其中,若合成电 压幅值大于〇且小于或等于预置电压值,则说明电机的当前残压较大,不能以初始启动频率 启动电机。可以理解的是,若步骤101中可以获取到合成电压幅值,则表示该合成电压幅值 大于0。若合成电压幅值大于预置电压值,则说明电机的当前残压过大,不能以初始启动频 率启动电机,其具体实施将在后续实施例中进行详细说明,此处不再赘述。
[0043] 本实施例在合成电压幅值不大于预置电压值时,将根据三相电压值得到任意两个 线电压,然后对该两个线电压进行信号放大及波形变换。
[0044] 步骤103、在预设时间内获取到第一脉冲信号和第二脉冲信号,获取第二追踪频 率,第二追踪频率是根据第一脉冲信号或第二脉冲信号中任两个相邻的脉冲的下降沿之间 的时间间隔获取到的,或者是根据第一脉冲信号或第二脉冲信号中任两个相邻的脉冲的上 升沿之间的时间间隔获取到的;
[0045] 第二追踪频率是第一脉冲信号中任两个相邻的脉冲的下降沿之间的时间间隔的 倒数,或者是第二脉冲信号中任两个相邻的脉冲的上升沿之间的时间间隔的倒数。
[0046] 步骤104、根据第一脉冲信号和第二脉冲信号中的任两个相邻的脉冲的下降沿之 间的时间间隔的差值和任两个相邻的脉冲的上升沿之间的时间间隔的差值以及相序确定 电机的转向;
[0047] 电机的转向与第一脉冲信号和第二脉冲信号中的任两个相邻的脉冲的下降沿之 间的时间间隔的差值和任两个相邻的脉冲的上升沿之间的时间间隔的差值,以及相序相 关。例如,若以U相位超前V相位、且V相位超前W相位的相序表示电机正转,第一脉冲信号 PHUV是根据UV相电压进行信号放大及波形变换得到的,第二脉冲信号PHVW是根据VW相进行 信号放大及波形变换得到的;当PHUV中的脉冲的下降沿滞后于PHVW中的脉冲的下降沿,且 当PHUV中的脉冲的上升沿滞后于PHVW中的脉冲的上升沿时,确定所述电机正转;当所述 PHUV中的脉冲的下降沿超前于所述PHVW中的脉冲的下降沿,且所述PHUV中的脉冲的上升沿 超前于所述PHVW中的脉冲的上升沿,确定所述电机反转。
[0048] 步骤105、以0电压、第二追踪频率、以及确定的电机的转向作为所述电机追踪过渡 阶段的初始状态。
[0049] 由于合成电压幅值小于预置电压值,虽然残压较大,但还不至于造成变频器的过 压或过流,则以输出电压为0、第二追踪频率、以及确定的电机的转向作为所述电机追踪过 渡阶段的初始状态。
[0050] 以0电压、第二追踪频率、以及确定的电机的转向控制电机后,变频器的输出电压 从〇电压过渡到VF曲线中与第二追踪频率对应的电压值,在过渡过程中变频器的输出频率, 即电机的频率保持为第二追踪频率不变。
[0051] —个实施例中,在从0电压过渡到VF曲线中与第二追踪频率对应的电压值的过渡 过程中,检测直流母线电压和输出电流,若直流母线电压大于预置直流母线电压,则减小相 位的大小,以防止由于电机发电导致直流母线电压提升;若输出电流大于预置输出电流,则 控制变频器的当前输出电压不变,直到输出电流小于该与之输出电流,才继续增加变频器 的当前输出电压。
[0052] 由上可知,本发明实施例直接从电机的输出电路中获取合成电压幅值,在合成电 压幅值不大于阈值电压值时,根据从电机的输出电路中获取的电压值来捕获脉冲信号,从 而获取追踪频率及电机的转向,从而以〇电压、获取到的追踪频率及转向作为所述电机追踪 过渡阶段的初始状态。因本实施例在电机的残压较小但不为〇时,由根据残压获取到的脉冲 信号来获取追踪频率等控制参数对电机进行控制,使得电机可以平滑过渡,且既快速又准 确地对电机进行控制,不仅提高了控制效率,更使得控制安全可靠。
[0053] 为了更好的理解本发明实施例,下面将对发明实施例进行详细说明,请参阅图2, 图2是本发明实施例提供的电机的控制方法的另一个流程示意图。该方法可包括如下步骤:
[0054] 步骤201、从电机的输出电路中获取三相电压值,并根据三相电压值获取合成电压 幅值;
[0055] 其具体实施可参见上述步骤101,此处不再赘述。
[0056] 步骤202、判断合成电压幅值是否大于预置电压值;
[0057] 获取到合成电压幅值后,可以判断合成电压幅值是否大于预置电压值,其中,预置 电压值可自定义,例如,该预置电压值可以是额定电压的1/10,本发明以此为例进行说明, 不构成对本发明的限定。
[0058] 若合成电压幅值大于预置电压值,则说明电机的当前残压过大,不能以初始启动 频率启动电机,若合成电压幅值大于〇且小于或等于预置电压值,则说明电机的当前残压较 大,也不能以初始启动频率启动电机。可以理解的是,若步骤201中可以获取到合成电压幅 值,则表示该合成电压幅值大于〇。即合成电压幅值不大于预置电压值,执行步骤203至步骤 211;合成电压幅值大于预置电压值,则采用另一方法对电机的转速进行追踪,并根据追踪 的结果控制电机,即执行步骤212至步骤214。
[0059] 步骤203、当所述合成电压幅值不大于预置电压值时,判断电机是同步电机还是异 步电机;
[0060] 若合成电压幅值不大于预置电压值,变频器则根据电机的类型做出不同响应,具 体可包括:若变频器控制的电机是同步电机,贝Ij无需对该同步电机进行转速追踪,直接以初 始启动频率控制电机,即执行步骤211;若是异步电机,则继续对电机进行追踪以根据追踪 结果控制电机,即执行步骤204。
[0061] 这是因为,对于同步电机而言,在变频器对其控制之前,电机转子在不停运转,由 于转子本体会产生磁场,此时,同步电机一直处于发电状态,根据电磁感应定律,电机三相 绕组上产生的感应电压与转子转速成正比,只要电机在运转,感应电压一直存在。因此,若 合成电压幅值不大于预置电压值时,说明感应电压小或无,则无需继续对电机进行追踪,以 初始启动频率控制电机。
[0062] 对于异步电机而言,在变频器停止对其控制后,转子侧感应电流衰减很快,根据电 磁感应定律,电机转子在运转过程中,电机定子三相感应残压与旋转转子的电流大小成正 比,因此,在变频器停止对其控制后,随着时间推移,电机定子三相残压会逐渐变小,甚至为 0。因此,若合成电压幅值不大于预置电压值时,仍然需要继续对电机进行追踪,以根据追踪 结果控制电机。
[0063] 步骤204、若是异步电机,将根据三相电压值得到的任两个线电压进行信号放大及 波形变换;
[0064] 根据三相电压值可以获取到三个线电压,然后可选择其中任意两个线电压,对该 两个线电压进行信号放大及波形变换。其具体实施可参见上述步骤102,此处不再赘述。
[0065] 步骤205、判断在预设时间内是否获取到第一脉冲信号和第二脉冲信号,第一脉冲 信号和第二脉冲信号是根据两个线电压分别进行信号放大及波形变换后得到的;
[0066] 其中,在正常情况下,对两个线电压进行信号放大及波形变换后,可以得到两路脉 冲信号,每一个线电压对应一个脉冲信号。其中,本实施例为了描述方便,将该两路脉冲信 号描述为第一脉冲信号和第二脉冲信号。第一脉冲信号和第二脉冲信号是根据两个线电压 分别进行信号放大及波形变换后得到的。
[0067] 即若在预设时间内获取到第一脉冲信号和第二脉冲信号,则可以继续对电机进行 追踪,以获取追踪频率,即执行步骤206。
[0068] 若在预设时间内没有获取到第一脉冲信号和第二脉冲信号,则可以对电机进行激 磁以获取脉冲信号。但是有激磁次数的限制,例如,激磁次数不能超过一次,即若已经激磁 过,则激磁无效,表明确实无法捕获脉冲信号。若没有激磁过,则可以对电机进行激磁处理, 正常情况下对电机的第一次激磁都可以捕获到脉冲信号。即在预设时间内没有获取到第一 脉冲信号和第二脉冲信号,则执行步骤209,判断激磁次数是否小于预置激磁次数。
[0069] 步骤206、在预设时间内获取到第一脉冲信号和第二脉冲信号,获取第二追踪频 率,第二追踪频率是根据第一脉冲信号或第二脉冲信号中任两个相邻的脉冲的下降沿之间 的时间间隔获取到的,或者是根据第一脉冲信号或第二脉冲信号中任两个相邻的脉冲的上 升沿之间的时间间隔获取到的;
[0070] 第二追踪频率为第一脉冲信号中任两个相邻的脉冲的下降沿之间的时间间隔的 倒数,或者是第二脉冲信号中任两个相邻的脉冲的上升沿之间的时间间隔的倒数。
[0071] 步骤207、根据第一脉冲信号和第二脉冲信号中的任两个相邻的脉冲的下降沿之 间的时间间隔的差值和任两个相邻的脉冲的上升沿之间的时间间隔的差值以及相序确定 电机的转向;
[0072] 例如,若以U相位超前V相位、且V相位超前W相位的相序表示电机正转,第一脉冲信 号PHUV是根据UV相电压进行信号放大及波形变换得到的,第二脉冲信号PHVW是根据VW相进 行信号放大及波形变换得到的;当PHUV中的脉冲的下降沿滞后于PHVW中的脉冲的下降沿, 且当PHUV中的脉冲的上升沿滞后于PHVW中的脉冲的上升沿时,确定所述电机正转;当所述 PHUV中的脉冲的下降沿超前于所述PHVW中的脉冲的下降沿,且所述PHUV中的脉冲的上升沿 超前于所述PHVW中的脉冲的上升沿,确定所述电机反转。
[0073] 步骤208、以0电压、第二追踪频率、以及确定的电机的转向作为所述电机追踪过渡 阶段的初始状态。
[0074] 由于合成电压幅值小于预置电压值,虽然残压较大,但还不至于造成变频器的过 压或过流,则以输出电压为〇、第二追踪频率、以及确定的电机的转向作为所述电机追踪过 渡阶段的初始状态。以〇电压、第二追踪频率、以及确定的电机的转向作为所述电机追踪过 渡阶段的初始状态后,控制变频器的输出电压从〇电压过渡到VF曲线中与第二追踪频率对 应的电压值,在过渡过程中变频器的输出频率,即电机的频率为保持为第二追踪频率不变。
[0075] 步骤206至步骤208的具体实施可参见上述步骤103至步骤105,此处不再赘述。
[0076] 步骤209、判断激磁次数是否小于预置激磁次数;
[0077] 本发明以预置激磁次数为1次进行详细说明,即若是,则表示没有激磁过,则可以 对电机进行激磁处理,执行步骤210。若已经激磁过,即若否,则表示激磁无效,表明确实无 法捕获脉冲信号,执行步骤211。
[0078] 步骤210、若小于,则对电机进行激磁处理,以获取第一脉冲信号和第二脉冲信号, 并返回执行步骤206。
[0079] 若激磁次数小于预置激磁次数,则还未激磁过,正常情况下对电机的第一次激磁 都可以捕获到脉冲信号,这是由于变频器输出短时间的低频交流电压,如频率为IHz到3Hz 的交流电压,从而在电机气隙内建立旋转磁场,若电机转子仍在运转,则激磁可以感应产生 三相定子残压,从而可以在预设时间内捕获到脉冲。在预设时间内没有获取到第一脉冲信 号和第二脉冲信号,则可以返回步骤206继续获取第二追踪频率。
[0080] 步骤211,以初始启动频率控制电机;
[0081] 在步骤209中判断到激磁次数不小于预置激磁次数,则表明电机目前的状态接近 为静止状态,无需继续对电机进行追踪,可以以初始启动频率控制电机。
[0082] 当步骤202中判断到合成电压幅值大于所述预置电压值时,则采用另一种方法对 电机转速进行追踪,并根据追踪结果对电机进行控制,其具体可包括:
[0083] 步骤212、若合成电压幅值大于预置电压值,根据三相电压值获取第一相位;
[0084] 具体的,首先,根据三相电压值获取第一相位,具体包括:根据三相电压值获取三 个线电压,并对该三个线电压进行clark变换,得到正交α和β坐标系下的两个电压分量^和 Ufi;根据Ucc和Ufi获取第一相位,第一相位为
Figure CN104579096BD00111
[0085] 然后可以根据第一相位确定其他的控制参数,即继续执行步骤213。
[0086] 步骤213、获取第一追踪频率并确定电机的转向,其中,第一追踪频率为单位时间 内第一相位的变化量的绝对值大小,电机的转向根据单位时间内第一相位的变化量的符号 来确定,符号为正表不电机正转,符号为负表不电机反转;
[0087] 步骤214、以合成电压幅值、第一追踪频率、以及确定的电机的转向作为所述电机 追踪过渡阶段的初始状态。
[0088] 以合成电压幅值、第一追踪频率、以及确定的电机的转向控制电机后,变频器的输 出电压从合成电压幅值过渡到VF曲线中与第一追踪频率对应的电压值,在过渡过程中,变 频器的输出频率,即电机的频率保持为固定的第一追踪频率不变。
[0089] —个实施例中,在从合成电压幅值过渡到VF曲线中与第一追踪频率对应的电压值 的过渡过程中,检测直流母线电压和输出电流,若直流母线电压大于预置直流母线电压,则 减小第一相位的大小,以防止由于电机发电导致直流母线电压提升;若输出电流大于预置 输出电流,则控制变频器的当前输出电压不变,直到输出电流小于该与之输出电流,才继续 增加变频器的当前输出电压。
[0090] 由上可知,本发明实施例在残压较大时根据残压直接获取到的追踪频率等控制参 数对电机进行控制,使得电机可以平滑过渡,且既快速又准确地对电机进行控制,不仅提高 了控制效率,更使得控制安全可靠。
[0091] 为便于更好的实施本发明实施例提供的电机的控制方法,本发明实施例还提供一 种基于上述电机的控制方法的控制装置。其中名词的含义与上述电机的控制方法中相同, 具体实现细节可以参考方法实施例中的说明。
[0092] —种电机的控制装置,可以根据追踪到的电机的当前状态对电机进行控制,具体 的,该电机的控制装置可以是变频器等电力电子设备,其中,为了描述方便,本发明实施例 以该电机的控制装置为变频器为例进行说明,不构成本发明的限定。
[0093] 请参阅图3,图3是电机的控制装置的结构示意图。电机的控制装置300主要可包 括:第一获取模块301、第一判断模块302和第一处理模块303。其中,
[0094] 第一获取模块301,用于从电机的输出电路中获取三相电压值,并根据三相电压值 获取合成电压幅值;
[0095] 第一判断模块302,用于判断所述第一获取模块获取到的合成电压幅值是否大于 预置电压值;
[0096] 第一处理模块303、用于当第一判断模块判断到所述合成电压幅值不大于预置电 压值时,将根据三相电压值得到的任两个线电压进行信号放大及波形变换;若在预设时间 内获取到第一脉冲信号和第二脉冲信号,其中,所述第一脉冲信号和第二脉冲信号是根据 所述两个线电压分别进行信号放大及波形变换后得到的,则获取第二追踪频率,所述第二 追踪频率是根据所述第一脉冲信号或第二脉冲信号中任两个相邻的脉冲的下降沿之间的 时间间隔获取到的,或者是根据所述第一脉冲信号或第二脉冲信号中任两个相邻的脉冲的 上升沿之间的时间间隔获取到的;根据第一脉冲信号和第二脉冲信号中的任两个相邻的脉 冲的下降沿之间的时间间隔的差值和任两个相邻的脉冲的上升沿之间的时间间隔的差值 以及相序确定所述电机的转向;以〇电压、所述第二追踪频率、以及确定的所述电机的转向 作为所述电机追踪过渡阶段的初始状态。
[0097] 一个具体的实施例中,第一处理模块303,还用于若在预设时间内没有获取到第一 脉冲信号和第二脉冲信号,则判断激磁次数是否小于预置激磁次数,若小于,则对所述电机 进行激磁处理,以获取所述第一脉冲信号和第二脉冲信号,并获取第二追踪频率;若激磁次 数不小于预置激磁次数,则以初始启动频率控制所述电机。
[0098] 本发明实施例直接从电机的输出电路中获取合成电压幅值,在合成电压幅值不大 于阈值电压值时,根据从电机的输出电路中获取的电压值来捕获脉冲信号,从而获取追踪 频率及电机的转向,从而以〇电压、获取到的追踪频率及转向作为所述电机追踪过渡阶段 的初始状态。因本实施例在电机的残压较小但不为〇时,由根据残压获取到的脉冲信号来获 取追踪频率等控制参数对电机进行控制,使得电机可以平滑过渡,且既快速又准确地对电 机进行控制,不仅提高了控制效率,更使得控制安全可靠。
[0099] 进一步地,可一并参阅图4,图4是发明提供的电机的控制装置的结构示意图:
[0100] 本实施例中的变频器当合成电压幅值不大于预置电压值时,对于同步电机,变频 器无需继续对该同步电机进行转速追踪,直接以初始启动频率控制电机,对于异步电机,则 需要继续对该异步电机进行转速追踪,由第一处理模块303将根据三相电压值得到的任两 个线电压进行信号放大及波形变换。
[0101] 因此,该电机的控制装置300,还可以包括第二判断模块307,用于当合成电压值不 大于预置电压值时,判断电机是同步电机还是异步电机,若是同步电机,则以初始启动频率 控制电机,若是异步电机,则由第二处理模块将根据三相电压值得到的任两个线电压进行 差分放大及波形变换。
[0102] 此外,若残压较大时,则可以采用另一种方法对电机转速进行追踪,并根据追踪结 果对电机进行控制,可一并参阅图4,进一步地,该电机的控制装置300,还可以包括:
[0103] 第二获取模块304,用于当所述第一判断模块判断到所述合成电压幅值大于预置 电压值时,根据所述第一获取模块获取到的三相电压值获取第一相位;
[0104] 第二处理模块305,用于获取第一追踪频率并确定所述电机的转向,其中,所述第 一追踪频率为单位时间内所述第一相位的变化量的绝对值大小,所述电机的转向根据单位 时间内所述第一相位的变化量的符号来确定,符号为正表示所述电机正转,符号为负表示 所述电机反转;
[0105] 控制模块306,用于以所述合成电压幅值、第一相位、所述第一追踪频率、以及确定 的所述电机的转向作为所述电机追踪过渡阶段的初始状态。
[0106] 本发明实施例在残压较大时根据残压直接获取到的追踪频率等控制参数对电机 进行控制,使得电机可以平滑过渡,且既快速又准确地对电机进行控制,不仅提高了控制效 率,更使得控制安全可靠。
[0107] 在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部 分,可以参见其他实施例的相关描述。
[0108] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。
[0109] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统, 装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
[0110] 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。

Claims (11)

1. 一种电机的控制方法,其特征在于,包括: 从电机的输出电路中获取三相电压值,并根据三相电压值获取合成电压幅值; 当所述合成电压幅值不大于预置电压值时,将根据所述三相电压值得到的任两个线电 压进行信号放大及波形变换; 若在预设时间内获取到第一脉冲信号和第二脉冲信号,其中,所述第一脉冲信号和第 二脉冲信号是根据所述两个线电压分别进行信号放大及波形变换后得到的,则获取第二追 踪频率,所述第二追踪频率是根据所述第一脉冲信号或第二脉冲信号中任两个相邻的脉冲 的下降沿之间的时间间隔获取到的,或者是根据所述第一脉冲信号或第二脉冲信号中任两 个相邻的脉冲的上升沿之间的时间间隔获取到的; 根据第一脉冲信号和第二脉冲信号中的任两个相邻的脉冲的下降沿之间的时间间隔 的差值和任两个相邻的脉冲的上升沿之间的时间间隔的差值以及相序确定所述电机的转 向; 以O电压、所述第二追踪频率、以及确定的所述电机的转向作为所述电机追踪过渡阶段 的初始状态; 所述根据第一脉冲信号和第二脉冲信号中的任两个相邻的脉冲的下降沿之间的时间 间隔的差值和任两个相邻的脉冲的上升沿之间的时间间隔的差值以及相序确定所述电机 的转向,具体包括: 若以U相位超前V相位、且V相位超前W相位的相序表示电机正转,第一脉冲信号PHUV是 根据UV相电压进行信号放大及波形变换得到的,第二脉冲信号PHVW是根据VW相进行信号放 大及波形变换得到的; 当PHUV中的脉冲的下降沿滞后于PHVW中的脉冲的下降沿,且当PHUV中的脉冲的上升沿 滞后于PHVW中的脉冲的上升沿时,确定所述电机正转;当所述PHUV中的脉冲的下降沿超前 于所述PHVW中的脉冲的下降沿,且所述PHUV中的脉冲的上升沿超前于所述PHVW中的脉冲的 上升沿,确定所述电机反转。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于, 若在预设时间内没有获取到第一脉冲信号和第二脉冲信号,则判断激磁次数是否小于 预置激磁次数,若所述激磁次数小于预置激磁次数,则对所述电机进行激磁处理,以获取所 述第一脉冲信号和第二脉冲信号,并执行所述获取第二追踪频率的步骤。
3. 根据权利要求2所述的方法,其特征在于, 若激磁次数不小于预置激磁次数且无法获得第一脉冲信号或第二脉冲信号,则以初始 启动频率控制所述电机。
4. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述合成电压值不大于预置电压值时, 在所述将根据三相电压值得到的任两个线电压进行信号放大及波形变换的步骤之前,还包 括: 判断所述电机是同步电机还是异步电机,若是同步电机,则以初始启动频率控制所述 电机,若是异步电机,则执行所述将根据三相电压值得到的任两个线电压进行信号放大及 波形变换的步骤。
5. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据三相电压值获取合成电压幅值, 具体包括: 根据三相电压值获取三个线电压,并对该三个线电压进行Clark变换,得到正交α和β坐 标系下的两个电压分量; 将该两个电压分量进行合成,得到所述合成电压幅值。
6. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于, 当所述合成电压幅值大于所述预置电压值时,根据所述三相电压值获取第一相位; 获取第一追踪频率并确定所述电机的转向,其中,所述第一追踪频率为单位时间内所 述第一相位的变化量的绝对值大小,所述电机的转向根据单位时间内所述第一相位的变化 量的符号来确定,符号为正表不所述电机正转,符号为负表不所述电机反转; 以所述合成电压幅值、第一相位、所述第一追踪频率、以及确定的所述电机的转向作为 所述电机追踪过渡阶段的初始状态。
7. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据三相电压值获取第一相位,具体 包括: 根据三相电压值获取三个线电压,并对该三个线电压进行Clark变换,得到正交α和β坐 标系下的两个电压分量Ua和11β; 根据Ucc和Ufi获取第一相位,所述第一相位为
Figure CN104579096BC00031
8. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于, 所述以O电压、所述第二追踪频率、以及确定的所述电机的转向作为所述电机追踪过渡 阶段的初始状态的步骤之后,还包括:以所述初始状态控制电机过渡到VF曲线中与所述第 二追踪频率对应的电压值,所述过渡过程中电机的频率为固定的第二追踪频率; 所述以所述合成电压幅值、第一相位、所述第一追踪频率、以及确定的所述电机的转向 作为所述电机追踪过渡阶段的初始状态的步骤之后,还包括:以所述初始状态控制电机过 渡到VF曲线中与所述第一追踪频率对应的电压值,所述过渡过程中电机的频率为固定的第 一追踪频率; 其中,在从所述合成电压幅值过渡到VF曲线中与所述第一追踪频率对应的电压值的过 渡过程中,以及在从所述O电压过渡到VF曲线中与所述第二追踪频率对应的电压值的过渡 过程中,所述方法还包括:检测变频器的直流母线电压和输出电流,若所述直流母线电压大 于预置直流母线电压,则减小所述第一相位的大小;若所述输出电流大于预置输出电流,则 控制所述变频器的当前输出电压不变。
9. 一种电机的控制装置,其特征在于,包括: 第一获取模块,用于从电机的输出电路中获取三相电压值,并根据三相电压值获取合 成电压幅值; 第一判断模块,用于判断所述第一获取模块获取到的合成电压幅值是否大于预置电压 值; 第一处理模块,用于当第一判断模块判断到所述合成电压幅值不大于预置电压值时, 将根据三相电压值得到的任两个线电压进行信号放大及波形变换;若在预设时间内获取到 第一脉冲信号和第二脉冲信号,其中,所述第一脉冲信号和第二脉冲信号是根据所述两个 线电压分别进行信号放大及波形变换后得到的,则获取第二追踪频率,所述第二追踪频率 是根据所述第一脉冲信号或第二脉冲信号中任两个相邻的脉冲的下降沿之间的时间间隔 获取到的,或者是根据所述第一脉冲信号或第二脉冲信号中任两个相邻的脉冲的上升沿之 间的时间间隔获取到的;根据第一脉冲信号和第二脉冲信号中的任两个相邻的脉冲的下降 沿之间的时间间隔的差值和任两个相邻的脉冲的上升沿之间的时间间隔的差值以及相序 确定所述电机的转向;以O电压、所述第二追踪频率、以及确定的所述电机的转向作为所述 电机追踪过渡阶段的初始状态; 所述根据第一脉冲信号和第二脉冲信号中的任两个相邻的脉冲的下降沿之间的时间 间隔的差值和任两个相邻的脉冲的上升沿之间的时间间隔的差值以及相序确定所述电机 的转向,具体包括:第一处理模块,还用于当PHUV中的脉冲的下降沿滞后于PHVW中的脉冲的 下降沿,且当PHUV中的脉冲的上升沿滞后于PHVW中的脉冲的上升沿时,确定所述电机正转; 当所述PHUV中的脉冲的下降沿超前于所述PHVW中的脉冲的下降沿,且所述PHUV中的脉冲的 上升沿超前于所述PHVW中的脉冲的上升沿,确定所述电机反转。
10. 根据权利要求9所述的装置,其特征在于, 所述第一处理模块,还用于若在预设时间内没有获取到第一脉冲信号和第二脉冲信 号,则判断激磁次数是否小于预置激磁次数,若所述激磁次数小于预置激磁次数,则对所述 电机进行激磁处理,以获取所述第一脉冲信号和第二脉冲信号,并获取第二追踪频率;若激 磁次数不小于预置激磁次数,则以初始启动频率控制所述电机。
11. 根据权利要求10所述的装置,其特征在于,还包括: 第二获取模块,用于当所述第一判断模块判断到所述合成电压幅值大于预置电压值 时,根据所述第一获取模块获取到的所述三相电压值获取第一相位; 第二处理模块,用于获取第一追踪频率并确定所述电机的转向,其中,所述第一追踪频 率为单位时间内所述第一相位的变化量的绝对值大小,所述电机的转向根据单位时间内所 述第一相位的变化量的符号来确定,符号为正表示所述电机正转,符号为负表示所述电机 反转; 控制模块,用于以所述合成电压幅值、所述第一相位、所述第一追踪频率、以及确定的 所述电机的转向作为所述电机追踪过渡阶段的初始状态。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1719717A (zh) * 2005-06-30 2006-01-11 东方日立(成都)电控设备有限公司 变频调速系统瞬间掉电再起动方法及装置
EP1681173B1 (en) * 1999-12-24 2008-10-08 Seiko Epson Corporation Motor control apparatus and motor control method
CN103580453A (zh) * 2013-11-15 2014-02-12 深圳市易驱电气有限公司 一种具有转速追踪功能的变频器及应用其的转速追踪方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1681173B1 (en) * 1999-12-24 2008-10-08 Seiko Epson Corporation Motor control apparatus and motor control method
CN1719717A (zh) * 2005-06-30 2006-01-11 东方日立(成都)电控设备有限公司 变频调速系统瞬间掉电再起动方法及装置
CN103580453A (zh) * 2013-11-15 2014-02-12 深圳市易驱电气有限公司 一种具有转速追踪功能的变频器及应用其的转速追踪方法

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