CN106374432A - 一种同步电机失步检测方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种同步电机失步检测方法，包括步骤：基于获取的每一个控制周期的同步电机转子反馈速度和同步电机转子给定速度，计算每一个控制周期的同步电机转速差值的绝对值；计算N个所述控制周期的同步电机转速差值绝对值的平均值；其中，N≥2；当判断所述同步电机转速差值绝对值的平均值大于预设的同步电机失步故障判断阈值时，则输出驱动信号以驱动同步电机停止运行。本发明提供的同步电机失步检测方法通过判断所述同步电机转速差值绝对值的平均值是否大于预设的失步故障判断阈值来检测所述同步电机的失步故障，直接简单，快速有效，适用于不同类型的同步电机。

Description

一种同步电机失步检测方法及其装置

技术领域

本发明涉及电机检测领域，尤其涉及一种同步电机失步检测方法及同步电机失步检测装置。

背景技术

同步电机具有效率高、体积小、噪音小等特点被广泛应用于压缩机、鼓风机、球磨机等领域。同步电机在运行过程中，由于负载过重、驱动控制不当、外部干扰等很容易导致转子的旋转速度和定子磁场旋转速度不同步，造成同步电机的是失步现象。如果同步电机长时间处于失步状态，会把压缩机绕组或者励磁装置损坏，导致压缩机无法正常工作。现有检测同步电机失步的方法主要有电流采样法、电压采样法，不能直接通过转子和定子磁场旋转速度的差值来判断同步电机的失步，且不同类型的同步电机需采用不同的方案，过程复杂，不利于推广。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种同步电机失步检测方法，能直接通过转子旋转速度和定子磁场旋转速度的差值来检测同步电机的失步。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种同步电机失步检测方法，包括步骤：

基于获取的每一个控制周期的同步电机转子反馈速度和同步电机转子给定速度，计算每一个控制周期的同步电机转速差值的绝对值；

计算N个所述控制周期的同步电机转速差值绝对值的平均值；其中，N≥2；

当判断所述同步电机转速差值绝对值的平均值大于预设的同步电机失步故 障判断阈值时，则输出驱动信号以驱动同步电机停止运行。

与现有技术相比，本发明公开的一种同步电机失步检测方法通过计算N个控制周期内同步电机转速差值绝对值的平均值，将所得同步电机转速差值绝对值的平均值与预设的同步电机失步故障判断阈值进行比较来检测同步电机的失步故障，解决了现有技术需要采样电流或者电压且处理过程复杂的难题，直接简单，快速有效，适用不同类型的同步电机。

作为上述方案的改进，所述同步电机为压缩机。

作为上述方案的改进，所述压缩机为变频压缩机。

作为上述方案的改进，所述N＝10000。

作为上述方案的改进，所述同步电机转子反馈速度和给定速度均采用Q15格式标定。

作为上述方案的改进，所述计算N个所述控制周期的同步电机转速差值绝对值的平均值具体为：计算所述同步电机切入闭环正常运行1s后的N个连续控制周期的同步电机转速差值的绝对值。

作为上述方案的改进，所述同步电机失步故障检测判断阈值设置为标幺值的20％。

作为上述方案的改进，所述输出驱动信号以驱动同步电机停止运行具体为：控制DSP处理器封锁PWM脉冲以驱动同步电机停止运行。

作为上述方案的改进，所述计算N个所述控制周期的同步电机转速差值绝对值的平均值具体包括步骤：

在同步电机切入闭环正常运行1s后置位失步故障检测标志为1；

在置位失步故障检测标志为1后计算到N个所述控制周期的同步电机转速差值绝对值的平均值后，置位计算完成标志为1。

作为上述方案的改进，所述方法还包括当判断同步电机转速差值绝对值的平均值小于预设的同步电机失步故障判断阈值时，则清除失步故障检测标志和计算 完成标志。

本发明对应提供了一种同步电机失步检测装置，包括绝对值计算模块、平均值计算模块及判断模块，其中：

所述绝对值计算模块，用于基于获取的每一个控制周期的同步电机转子反馈速度和同步电机转子给定速度，计算每一个控制周期的同步电机转速差值的绝对值；

所述平均值计算模块，用于计算N个所述控制周期的同步电机转速差值绝对值的平均值；其中，N≥2；

所述判断模块，用于在判断所述同步电机转速差值绝对值的平均值大于预设的同步电机失步故障判断阈值的情况下，输出驱动信号以驱动同步电机停止运行。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的一种同步电机失步检测方法的流程图。

图2是本发明实施例2提供的一种同步电机失步检测方法的流程图。

图3是本发明实施例3提供的一种同步电机失步检测装置的结构示意图。

具体实施方式

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他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，是本发明实施例1提供的一种同步电机失步检测方法的流程图。图1所示的一种同步电机失步检测方法，包括以下步骤：

S11、基于获取的每一个控制周期的同步电机转子反馈速度和同步电机转子给定速度，计算每一个控制周期的同步电机转速差值的绝对值；

其中，同步电机转子反馈速度通过位置传感器获得。

S12、计算N个所述控制周期的同步电机转速差值绝对值的平均值；其中，N≥2；

可以理解的，N不应过大，以避免采样周期过长，不能及时检测到同步电机的失步故障，N也不应过小，以避免误判的情况发生。

S13、当判断所述同步电机转速差值绝对值的平均值大于预设的同步电机失步故障判断阈值时，则输出驱动信号以驱动同步电机停止运行。

在该步骤中，还包括当判断所述同步电机转速差值绝对值的平均值等于预设的同步电机失步故障判断阈值时，则输出驱动信号以驱动同步电机停止运行。

参见图2，是本发明实施例2提供的一种同步电机失步检测方法的流程图。图2所示的一种同步电机失步检测方法，包括以下步骤：

S21、对每一个控制周期的同步电机转子反馈速度和同步电机转子给定速度进行采样，计算每一个控制周期的同步电机转速差值的绝对值；

在该步骤中，所述同步电机转子反馈速度和同步电机转子给定速度均采用Q15格式标定。

S22、在同步电机切入闭环正常运行1s后置位失步故障检测标志为1；

S23、在置位失步故障检测标志为1后计算到N个所述控制周期的同步电机转速差值绝对值的平均值后，置位计算完成标志为1，N＝10000；

S24、判断所述同步电机转速差值绝对值的平均值是否大于预设的同步电机失步故障判断阈值；

S25、当判断所述同步电机转速差值绝对值的平均值大于预设的同步电机失步故障判断阈值时，则控制DSP处理器封锁PWM脉冲以驱动同步电机停止运行；当判断同步电机转速差值绝对值的平均值小于同步电机失步故障判断阈值时，则清除失步故障检测标志和计算完成标志。

在该步骤中，所述同步电机失步故障检测阈值为标幺值的20％。

在本实施例中，所述同步电机为变频压缩机。

参见图3，是本发明实施例3提供的一种同步电机失步检测装置的结构示意图。如图3所示，本实施例提供的一种同步电机失步检测装置100包括绝对值计算模块101、平均值计算模块102及判断模块103。所述平均值计算模块102分别与所述绝对值计算模块101、判断模块103相连接。所述绝对值计算模块101，用于计算每一个控制周期的同步电机转速差值的绝对值；所述平均值计算模块102，用于计算N个所述控制周期的同步电机转速差值绝对值的平均值，其中，N≥2；所述判断模块103，用于判断所述同步电机转速差值绝对值的平均值是否大于预设的同步电机失步故障判断阈值以检测同步电机的失步故障。

下面，根据图3，将对本实施例中的同步电机失步检测装置的工作过程进行具体描述。所述绝对值计算模块101对每一控制周期的同步电机转子反馈速度和同步电机转子给定速度进行采样，并计算所述转子反馈速度和同步电机转子给定速度的差值绝对值，并将所得结果输入到平均值计算模块102。同步电机切入闭环正常运行1s后，置位失步故障检测标志为1，平均值计算模块102开始计算N个周期内所述电机转速差值绝对值的平均值，计算完成后置位计算完成标志为1，并将所得结果输入到判断模块103中。若判断模块103判断所述同步电机转速差值绝对值的平均值大于预设的同步电机失步故障判断阈值时，则输出驱动信号以驱动同步电机停止运行；若判断模块103判断同步电机转速差值绝对值的平均值小于同步电机失步故障判断阈值时，则清除所述失步故障检测标志和计算完成标志。

综上所述，本发明的实施例中通过计算同步电机的转子反馈速度与转子给定速度的差值的绝对值，再计算N个周期内所述电机转速差值绝对值的平均值，并根据上述结果确定其是否大于预设的同步电机失步故障判断阈值来检测同步电机的失步故障，简单直接，快速有效，能应用于不同类型的同步电机中。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种同步电机失步检测方法，其特征在于，包括步骤：

基于获取的每一个控制周期的同步电机转子反馈速度和同步电机转子给定速度，计算每一个控制周期的同步电机转速差值的绝对值；

计算N个所述控制周期的同步电机转速差值绝对值的平均值；其中，N≥2；

当判断所述同步电机转速差值绝对值的平均值大于预设的同步电机失步故障判断阈值时，则输出驱动信号以驱动同步电机停止运行。

2.如权利要求1所述的同步电机失步检测方法，其特征在于，所述同步电机为变频压缩机。

3.如权利要求1所述的同步电机失步检测方法，其特征在于，所述N＝10000。

4.如权利要求1所述的同步电机失步检测方法，其特征在于，所述同步电机转子反馈速度和给定速度均采用Q15格式标定。

5.如权利要求1所述的同步电机失步检测方法，其特征在于，所述步骤计算N个所述控制周期的同步电机转速差值绝对值的平均值具体为：

计算所述同步电机切入闭环正常运行1s后的N个连续控制周期的同步电机转速差值绝对值的平均值。

6.如权利要求2所述的同步电机失步检测方法，其特征在于，所述同步电机失步故障检测判断阈值设置为标幺值的20％。

7.如权利要求1所述的同步电机失步检测方法，其特征在于，所述输出驱动信号以驱动同步电机停止运行具体为：

控制DSP处理器封锁PWM脉冲以驱动同步电机停止运行。

8.如权利要求1所述的同步电机失步检测方法，其特征在于，所述计算N个所述控制周期的同步电机转速差值绝对值的平均值具体包括步骤：

在同步电机切入闭环正常运行1s后置位失步故障检测标志为1；

在置位失步故障检测标志为1后计算到N个所述控制周期的同步电机转速差值绝对值的平均值后，置位计算完成标志为1。

9.如权利要求8所述的同步电机失步检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

当判断所述同步电机转速差值绝对值的平均值小于预设的同步电机失步故障判断阈值时，清除所述失步故障检测标志和计算完成标志。

10.一种同步电机失步检测装置，其特征在于，包括绝对值计算模块、平均值计算模块及判断模块，其中：

所述绝对值计算模块，用于基于获取的每一个控制周期的同步电机转子反馈速度和同步电机转子给定速度，计算每一个控制周期的同步电机转速差值的绝对值；

所述平均值计算模块，用于计算N个所述控制周期的同步电机转速差值绝对值的平均值；其中，N≥2；

所述判断模块，用于在判断所述同步电机转速差值绝对值的平均值大于预设的同步电机失步故障判断阈值的情况下，输出驱动信号以驱动同步电机停止运行。