CN108471268A - 一种电机电流检测和转速检测同步的方法 - Google Patents

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王长江
王世强
房伟
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Jiangxi Jing Jun Electronic Control Technology Co Ltd
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/14—Estimation or adaptation of motor parameters, e.g. rotor time constant, flux, speed, current or voltage

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了电机电流检测和转速检测同步的方法，其过程是：确定转速检测的时间间隔；使用时间间隔和角位移计算初始转速值；使用各初始转速值计算一阶加速度；使用各时刻的一阶加速度计算二阶加速度；如此类推得到所需要的各阶加速度；需要将电流检测和转速检测进行同步时，首先确定一个估算误差；使用本个检测间隔的时间计算各阶加速度对于转速估算的影响，如果小于估算误差，则忽略；将该时间间隔内的转速值v0t加上各阶加速度修正值作为该时间间隔结束时的转速估算值；如果该时间间隔是最近的一个，则作为当前实时转速估算值。采用上述技术方案，将转速的数值和电流、电压同步到同一时刻，便于电机控制器控制；采用误差比较，简化估算。

Description

一种电机电流检测和转速检测同步的方法
技术领域
本发明属于电机驱动控制的技术领域。更具体地，本发明涉及一种电机电流检测和转速检测同步的方法。
背景技术
自从电机被发明以来，得到了越来越广泛的应用。近年来，随着电力电子、电机控制技术、稀土永磁材料的快速进步，永磁同步电机得到了快速的发展。
与传统的电励磁同步电机相比，永磁同步电机具有效率高、功率密度大、结构简单等许多优点，成为包括电动汽车在内的很多领域的首选电机。
要对永磁同步电机进行高精度高质量的控制，需要对电机的状态参数进行实时的检测，包括电压、电流、温度、转速、转矩、转子位置等。其中电压、电流、温度、转矩、转子位置等都是时刻量，测得的结果是某一时刻的数值；
现有技术中，目前对于电机转速的测量方法，主要有机械RPM转速测量法、光学rpm转速测量法等。其中：
机械转速测量方法通过机械测量传感器采集数据，再通过内部的电子分析得到结果，这种方法在测量过程中依赖于接触压力，加载运动不连续；
光学测量方法是一种采用反射原理的转速测量法，发射光线，处理固定在待测目标上的反射条反射光线得到转速信息；
脉冲法采用霍尔传感器，每个传感器经过固定的位置，得到一个脉冲，从两个脉冲的时间间隔或者固定时间间隔内的脉冲数量来计算转速；
由于无传感器控制技术的发展，近年来出现了利用电机绕组中的电信号来计算电机转速的方法。
所有这些测算电机转速的方法，都依赖于过去一段时间内的位置变化信息，估算的转速都滞后于时间，跟其他时刻量的状态参数结果，比如电流，有一个时间差。
发明内容
本发明提供一种电机电流检测和转速检测同步的方法，其目的是将转速与电流等电机状态参数的测量同步到同一个时刻点。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
本发明的电机电流检测和转速检测同步的方法，其过程是：
步骤1、确定转速检测的时间间隔；
步骤2、使用时间间隔和角位移计算初始转速值v0t；
步骤3、使用各初始转速值v0t计算一阶加速度v1t；
步骤4、使用各时刻的一阶加速度计算二阶加速度；如此类推得到所需要的各阶加速度；
步骤5、需要将电流检测和转速检测进行同步时，首先确定一个估算误差。
步骤6、使用本个检测间隔的时间计算各阶加速度对于转速估算的影响，如果小于估算误差，则忽略。
步骤7、将该时间间隔内的转速值v0t加上各阶加速度修正值作为该时间间隔结束时的转速估算值。如果该时间间隔是最近的一个，则作为当前实时转速估算值。
该方法应用的控制系统包括旋转变压器、选编解码器、电流传感器、电机控制器。
所述的旋转变压器包括定子和转子；其中定子绕组作为变压器的原边，接受励磁电压；转子绕组作为变压器的副边，通过电磁耦合得到感应电压。
所述的选编解码器将旋转变压器的感应电压，转换为转子的角位置数据。
所述的电流传感器检测选定导线中流经的电流。
所述的电机控制器使用选编解码器、旋转变压器和电流传感器的数据，得到电机电流、转速数据。
本发明采用上述技术方案，计算各阶加速度，将转速检测值由某段时间的平均值修正到需要数据的时刻，将转速的数值和电流、电压同步到同一时刻，便于电机控制器控制；采用误差比较，简化估算。
附图说明
图1为本发明的电流和转速检测系统结构示意图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1所表达的本发明的结构，为电流和转速检测系统示意图。
本发明的电机电流检测和转速检测同步的方法，其应用的控制系统包括旋转变压器、选编解码器、电流传感器、电机控制器。
所述的旋转变压器包括定子和转子；其中定子绕组作为变压器的原边，接受励磁电压；转子绕组作为变压器的副边，通过电磁耦合得到感应电压。
所述的选编解码器将旋转变压器的感应电压，转换为转子的角位置数据。
所述的电流传感器检测选定导线中流经的电流。
所述的电机控制器使用选编解码器、旋转变压器和电流传感器的数据，得到电机电流、转速数据。
为了克服现有技术的缺陷，实现将转速与电流等电机状态参数的测量同步到同一个时刻点的发明目的，本发明采用的一个实例为：
本发明的电机电流检测和转速检测同步的方法，其过程是：
步骤1、确定转速检测的时间间隔为500微秒；
步骤2、使用时间间隔和角位移计算初始转速值v0t；
步骤3、使用各初始转速值v0t计算一阶加速度v1t；
步骤4、使用各时刻的一阶加速度计算二阶加速度；如此类推得到所需要的各阶加速度；
步骤5、需要将电流检测和转速检测进行同步时，首先确定一个估算误差0.1％。
步骤6、使用本个检测间隔的时间计算各阶加速度对于转速估算的影响，如果小于估算误差，则忽略。
步骤7、将该时间间隔内的转速值v0t加上各阶加速度修正值作为该时间间隔结束时的转速估算值。如果该时间间隔是最近的一个，则作为当前实时转速估算值。
上述技术方案通过计算各阶加速度，将转速检测值由某段时间的平均值修正到需要数据的时刻。因此，本发明的有益效果是：
1、将转速的数值和电流、电压同步到同一时刻，便于电机控制器控制；
2、采用误差比较，简化估算。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电机电流检测和转速检测同步的方法，其特征在于，该方法的过程是：
步骤1、确定转速检测的时间间隔；
步骤2、使用时间间隔和角位移计算初始转速值v0t；
步骤3、使用各初始转速值v0t计算一阶加速度v1t；
步骤4、使用各时刻的一阶加速度计算二阶加速度；如此类推得到所需要的各阶加速度；
步骤5、需要将电流检测和转速检测进行同步时，首先确定一个估算误差；
步骤6、使用本个检测间隔的时间计算各阶加速度对于转速估算的影响，如果小于估算误差，则忽略；
步骤7、将该时间间隔内的转速值v0t加上各阶加速度修正值作为该时间间隔结束时的转速估算值；如果该时间间隔是最近的一个，则作为当前实时转速估算值。
2.按照权利要求1所述的电机电流检测和转速检测同步的方法，其特征在于：该方法应用的控制系统包括旋转变压器、选编解码器、电流传感器、电机控制器。
3.按照权利要求2所述的电机电流检测和转速检测同步的方法，其特征在于：所述的旋转变压器包括定子和转子；其中定子绕组作为变压器的原边，接受励磁电压；转子绕组作为变压器的副边，通过电磁耦合得到感应电压。
4.按照权利要求2所述的电机电流检测和转速检测同步的方法，其特征在于：所述的选编解码器将旋转变压器的感应电压，转换为转子的角位置数据。
5.按照权利要求2所述的电机电流检测和转速检测同步的方法，其特征在于：所述的电流传感器检测选定导线中流经的电流。
6.按照权利要求2所述的电机电流检测和转速检测同步的方法，其特征在于：所述的电机控制器使用选编解码器、旋转变压器和电流传感器的数据，得到电机电流、转速数据。
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