CN108736446B - 永磁同步电机的保护方法、保护系统和永磁同步电机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种永磁同步电机的保护方法、保护系统和永磁同步电机，涉及电机技术领域。其中，保护方法包括：在检测到IPM模块生成过流信号时，开始计时；在计时时长达到第一预设时长时，控制三相桥式电路的上桥臂的三个IGBT开关管为关断状态，并同时控制三相桥式电路的下桥臂的三个IGBT开关管为开通状态；在计时时长达到第二预设时长之前，检测到IPM模块不再生成过流信号时，分别控制六个IGBT开关管保持当前状态直至永磁同步电机停机；其中第二预设时长大于第一预设时长。通过本技术方案，过流产生时可及时控制永磁同步电机停机，且不会对母线电容造成冲击，从而避免永磁同步电机高速运行时较大的反电动势对控制器的损伤，且方法简单易于实现。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种永磁同步电机的保护方法，一种永磁同步电机的保护系统，一种永磁同步电机，一种计算机设备，一种计算机可读存储介质。
背景技术
永磁同步电机以其控制性能好、功率密度高、节能等特点，已经在各行各业中得到广泛的应用。IPM(Intelligent Power Module，智能功率模块)作为控制器上的核心器件，在永磁同步电机的控制中起着重要作用。相关技术中，当电机控制中出现过电流时，IPM会自动将全部六个IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)设置为高阻状态并对外发出过流信号，若此时永磁同步电机已进入弱磁状态，则会进入发电状态，有可能出现过电压而损坏控制器。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的一方面在于提出了一种永磁同步电机的保护方法。
本发明的另一方面在于提出了一种永磁同步电机的保护系统。
本发明的再一方面在于提出了一种永磁同步电机。
本发明的又一方面在于提出了一种计算机设备。
本发明的又一方面在于提出了一种计算机可读存储介质。
有鉴于此，本发明提出了一种永磁同步电机的保护方法，永磁同步电机包括IPM模块，IPM模块包括六个IGBT开关管，六个IGBT开关管组成三相桥式电路，保护方法包括：在检测到IPM模块生成过流信号时，开始计时；在计时时长达到第一预设时长时，控制三相桥式电路的上桥臂的三个IGBT开关管为关断状态，并同时控制三相桥式电路的下桥臂的三个IGBT开关管为开通状态；在计时时长达到第二预设时长之前，检测到IPM模块不再生成过流信号时，分别控制六个IGBT开关管保持当前状态直至永磁同步电机停机；其中第二预设时长大于第一预设时长。
根据本发明的永磁同步电机的保护方法，在检测到IPM模块生成过流信号后开始计时，当计时时长超过第一预设时长后则进入一次保护，将IPM模块中三相桥式电路的上桥臂的三个IGBT开关管断开，并同时将该三相桥式电路的下桥臂的三个IGBT开关管开通，一次保护后，在计时时长达到第二预设时长之前，持续检测IPM模块是否有过流信号，优选地，计时时长从第一预设时长至第二预设时长之间，实时检测IPM模块是否有过流信号，若IPM模块不再生成过流信号，则保持IPM模块的全部六个开关管状态不变直到永磁同步电机停机。其中，在进行过流故障保护时，第一预设时长小于第二预设时长。通过本发明的技术方案，过流产生时可及时控制永磁同步电机停机，且不会对母线电容造成冲击，从而避免永磁同步电机高速运行时较大的反电动势对控制器的损伤，保障了过流产生时永磁同步电机及其控制器的安全，且方法简单，易于实现。
在上述技术方案中，优选地，保护方法还包括：在计时时长达到第二预设时长之前，检测到IPM模块继续生成过流信号时，分别控制六个IGBT开关管为高阻状态。
在该技术方案中，一次保护完成之后，若在计时时长达到第二预设时长之前，检测到IPM模块仍生成过流信号时，那么IPM模块很可能因为过流等原因而烧毁，则立即进入二次保护，通过将IPM模块的全部六个IGBT开关管设置为高阻状态，相当于断路IPM模块，从而避免因IPM模块烧毁而造成控制器烧毁甚至起火等二次伤害。
其中，IPM模块的六个IGBT开关管的状态，包括开通状态、关断状态和高阻状态，是由逻辑电路如三态门电路给出的信号来控制的，三态门电路的输出除有高、低电平两种状态外，还有第三种状态，即高阻状态，优选地，本发明中的开通状态对应的是高电平信号，关断状态对应的是低电平信号，而高阻状态对应的是没有信号输入时的状态。
在上述任一技术方案中，优选地，保护方法还包括：检测IPM模块的功率输入端的电流，在电流大于或等于预设阈值时，生成预设信号，以使IPM模块根据预设信号生成过流信号。
在该技术方案中，通过对IPM模块的功率输入端的电流进行检测，并与过流阈值进行比较，判断电机控制中是否发生过流现象，当该电流大于或等于预设阈值时则过流，通过生成预设信号并输入IPM模块，以使IPM模块自动生成过流信号；若该电流小于预设阈值则没过流，IPM模块不会生成过流信号。通过本发明的技术方案，能够快速发现永磁同步电机的过流现象，并在计时超过第一预设时长后及时对过流现象做出控制处理，从而保障了过流产生时永磁同步电机及其控制器的安全。
在上述任一技术方案中，优选地，预设阈值与IPM模块的额定电流的比值大于1且小于或等于2；第一预设时长的范围为：1us至300us；第二预设时长的范围为：8s至15s。
在该技术方案中，本领域技术人员应该理解，预设阈值即是过流阈值，过流阈值是与IPM模块的规格相关的参数，一般大于IPM模块的额定电流且不超过该额定电流的两倍，但不限于此；第一预设时长的范围为1us至300us，但不限于此，只要能在发生过流现象时及时启动一次保护，将IPM模块中三相桥式电路的上桥臂的三个IGBT开关管断开，并同时将该三相桥式电路的下桥臂的三个IGBT开关管开通，从而避免永磁同步电机高速运行时较大的反电动势对控制器的损伤，都是可以实现的，优选地，第一预设时长为100us；第二预设时长的范围为8s至15s，但不限于此，不过第二预设时长应大于第一预设时长，且小于永磁同步电机因一次保护启动后而完成停机的时间，优选地，第二预设时长为10s。
本发明还提出了一种永磁同步电机的保护系统，永磁同步电机包括IPM模块，IPM模块包括六个IGBT开关管，六个IGBT开关管组成三相桥式电路，保护系统包括：第一检测单元，用于在检测到IPM模块生成过流信号时，开始计时；控制单元，用于在计时时长达到第一预设时长时，控制三相桥式电路的上桥臂的三个IGBT开关管为关断状态，并同时控制三相桥式电路的下桥臂的三个IGBT开关管为开通状态；以及在计时时长达到第二预设时长之前，检测到IPM模块不再生成过流信号时，分别控制六个IGBT开关管保持当前状态直至永磁同步电机停机；其中第二预设时长大于第一预设时长。
根据本发明的永磁同步电机的保护系统，在检测到IPM模块生成过流信号后开始计时，当计时时长超过第一预设时长后则进入一次保护，将IPM模块中三相桥式电路的上桥臂的三个IGBT开关管断开，并同时将该三相桥式电路的下桥臂的三个IGBT开关管开通，一次保护后，在计时时长达到第二预设时长之前，持续检测IPM模块是否有过流信号，优选地，计时时长从第一预设时长至第二预设时长之间，实时检测IPM模块是否有过流信号，若IPM模块不再生成过流信号，则保持IPM模块的全部六个开关管状态不变直到永磁同步电机停机。其中，在进行过流故障保护时，第一预设时长小于第二预设时长。通过本发明的技术方案，过流产生时可及时控制永磁同步电机停机，且不会对母线电容造成冲击，从而避免永磁同步电机高速运行时较大的反电动势对控制器的损伤，保障了过流产生时永磁同步电机及其控制器的安全，且方法简单，易于实现。
在上述技术方案中，优选地，控制单元，还用于：在计时时长达到第二预设时长之前，检测到IPM模块继续生成过流信号时，分别控制六个IGBT开关管为高阻状态。
在该技术方案中，一次保护完成之后，若在计时时长达到第二预设时长之前，检测到IPM模块仍生成过流信号时，那么IPM模块很可能因为过流等原因而烧毁，则立即进入二次保护，通过将IPM模块的全部六个IGBT开关管设置为高阻状态，相当于断路IPM模块，从而避免因IPM模块烧毁而造成控制器烧毁甚至起火等二次伤害。
其中，IPM模块的六个IGBT开关管的状态，包括开通状态、关断状态和高阻状态，是由逻辑电路如三态门电路给出的信号来控制的，三态门电路的输出除有高、低电平两种状态外，还有第三种状态，即高阻状态，优选地，本发明中的开通状态对应的是高电平信号，关断状态对应的是低电平信号，而高阻状态对应的是没有信号输入时的状态。
在上述任一技术方案中，优选地，保护系统还包括：第二检测单元，用于检测IPM模块的功率输入端的电流，在电流大于或等于预设阈值时，生成预设信号，以使IPM模块根据预设信号生成过流信号。
在该技术方案中，通过对IPM模块的功率输入端的电流进行检测，并与过流阈值进行比较，判断电机控制中是否发生过流现象，当该电流大于或等于预设阈值时则过流，通过生成预设信号并输入IPM模块，以使IPM模块自动生成过流信号；若该电流小于预设阈值则没过流，IPM模块不会生成过流信号。通过本发明的技术方案，能够快速发现永磁同步电机的过流现象，并在计时超过第一预设时长后及时对过流现象做出控制处理，从而保障了过流产生时永磁同步电机及其控制器的安全。
在上述任一技术方案中，优选地，预设阈值与IPM模块的额定电流的比值大于1且小于或等于2；第一预设时长的范围为：1us至300us；第二预设时长的范围为：8s至15s。
在该技术方案中，本领域技术人员应该理解，预设阈值即是过流阈值，过流阈值是与IPM模块的规格相关的参数，一般大于IPM模块的额定电流且不超过该额定电流的两倍，但不限于此；第一预设时长的范围为1us至300us，但不限于此，只要能在发生过流现象时及时启动一次保护，将IPM模块中三相桥式电路的上桥臂的三个IGBT开关管断开，并同时将该三相桥式电路的下桥臂的三个IGBT开关管开通，从而避免永磁同步电机高速运行时较大的反电动势对控制器的损伤，都是可以实现的，优选地，第一预设时长为100us；第二预设时长的范围为8s至15s，但不限于此，不过第二预设时长应大于第一预设时长，且小于永磁同步电机因一次保护启动后而完成停机的时间，优选地，第二预设时长为10s。
本发明还提出了一种永磁同步电机，包括：如上述技术方案中任一项的永磁同步电机的保护系统。
根据本发明的永磁同步电机，包括如上述技术方案中任一项的永磁同步电机的保护系统，因而具有该保护系统全部的有益技术效果，不再赘述。
本发明还提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器用于执行如上述技术方案中任一项永磁同步电机的保护方法的步骤。
根据本发明的计算机设备，其所包含的处理器用于执行如上述技术方案中任一项永磁同步电机的保护方法的步骤，因而该计算机设备能够实现该保护方法全部的有益效果，不再赘述。
本发明还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现了如上述技术方案中任一项永磁同步电机的保护方法的步骤。
根据本发明的计算机可读存储介质，其上存储的计算机程序被处理器执行时实现了如上述技术方案中任一项永磁同步电机的保护方法的步骤，因而该计算机可读存储介质能够实现该保护方法全部的有益效果，不再赘述。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了根据本发明的一个实施例的永磁同步电机的保护方法的流程示意图；
图2示出了根据本发明的另一个实施例的永磁同步电机的保护方法的流程示意图；
图3示出了根据本发明的再一个实施例的永磁同步电机的保护方法的流程示意图；
图4示出了根据本发明的一个实施例的永磁同步电机的保护系统的示意框图；
图5示出了根据本发明的另一个实施例的永磁同步电机的保护系统的示意框图；
图6a示出了根据本发明的一个具体实施例的永磁同步电机的保护系统的示意图；
图6b示出了根据本发明的一个具体实施例的IPM模块的示意图；
图6c示出了根据本发明的一个具体实施例的永磁同步电机的保护系统的功能示意图；
图7示出了根据本发明的一个具体实施例的永磁同步电机的保护方法的流程示意图；
图8示出了根据本发明的一个实施例的永磁同步电机示意框图；
图9示出了根据本发明的一个实施例的计算机设备的示意图。
其中，图6a中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
602交流电源模块，604整流模块，606直流母线模块，608IPM模块，610电流检测模块，612MCU模块，6120过流保护模块，614永磁同步电机模块。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明第一方面的实施例，提出了一种永磁同步电机的保护方法，永磁同步电机包括IPM模块，IPM模块包括六个IGBT开关管，六个IGBT开关管组成三相桥式电路，图1示出了本发明的一个实施例的永磁同步电机的保护方法的流程示意图。其中，该保护方法，包括：
步骤102，在检测到IPM模块生成过流信号时，开始计时；
步骤104，在计时时长达到第一预设时长时，控制三相桥式电路的上桥臂的三个IGBT开关管为关断状态，并同时控制三相桥式电路的下桥臂的三个IGBT开关管为开通状态；
步骤106，在计时时长达到第二预设时长之前，检测到IPM模块不再生成过流信号时，分别控制六个IGBT开关管保持当前状态直至永磁同步电机停机；其中第二预设时长大于第一预设时长。
本发明提供的永磁同步电机的保护方法，在检测到IPM模块生成过流信号后开始计时，当计时时长超过第一预设时长后则进入一次保护，将IPM模块中三相桥式电路的上桥臂的三个IGBT开关管断开，并同时将该三相桥式电路的下桥臂的三个IGBT开关管开通，一次保护后，在计时时长达到第二预设时长之前，持续检测IPM模块是否有过流信号，优选地，计时时长从第一预设时长至第二预设时长之间，实时检测IPM模块是否有过流信号，若IPM模块不再生成过流信号，则保持IPM模块的全部六个开关管状态不变直到永磁同步电机停机。其中，在进行过流故障保护时，第一预设时长小于第二预设时长。通过本发明的技术方案，过流产生时可及时控制永磁同步电机停机，且不会对母线电容造成冲击，从而避免永磁同步电机高速运行时较大的反电动势对控制器的损伤，保障了过流产生时永磁同步电机及其控制器的安全，且方法简单，易于实现。
图2示出了本发明的另一个实施例的永磁同步电机的保护方法的流程示意图。其中，该保护方法，包括：
步骤202，在检测到IPM模块生成过流信号时，开始计时；
步骤204，在计时时长达到第一预设时长时，控制三相桥式电路的上桥臂的三个IGBT开关管为关断状态，并同时控制三相桥式电路的下桥臂的三个IGBT开关管为开通状态；
步骤206，在计时时长达到第二预设时长之前，检测到IPM模块不再生成过流信号时，控制六个IGBT开关管保持当前状态直至永磁同步电机停机；
步骤208，在计时时长达到第二预设时长之前，检测到IPM模块继续生成过流信号时，分别控制六个IGBT开关管为高阻状态；其中第二预设时长大于第一预设时长。
在该实施例中，一次保护完成之后，若在计时时长达到第二预设时长之前，检测到IPM模块仍生成过流信号时，那么IPM模块很可能因为过流等原因而烧毁，则立即进入二次保护，通过将IPM模块的全部六个IGBT开关管设置为高阻状态，相当于断路IPM模块，从而避免因IPM模块烧毁而造成控制器烧毁甚至起火等二次伤害。
图3示出了本发明的再一个实施例的永磁同步电机的保护方法的流程示意图。其中，该保护方法，包括：
步骤302，检测IPM模块的功率输入端的电流，在电流大于或等于预设阈值时，生成预设信号，以使IPM模块根据预设信号生成过流信号；
步骤304，在检测到IPM模块生成过流信号时，开始计时；
步骤306，在计时时长达到第一预设时长时，控制三相桥式电路的上桥臂的三个IGBT开关管为关断状态，并同时控制三相桥式电路的下桥臂的三个IGBT开关管为开通状态；
步骤308，在计时时长达到第二预设时长之前，检测到IPM模块不再生成过流信号时，分别控制六个IGBT开关管保持当前状态直至永磁同步电机停机；
步骤310，在计时时长达到第二预设时长之前，检测到IPM模块继续生成过流信号时，分别控制六个IGBT开关管为高阻状态；其中第二预设时长大于第一预设时长。
在该实施例中，通过对IPM模块的功率输入端的电流进行检测，并与过流阈值进行比较，判断电机控制中是否发生过流现象，当该电流大于或等于预设阈值时则过流，通过生成预设信号并输入IPM模块，以使IPM模块自动生成过流信号；若该电流小于预设阈值则没过流，IPM模块不会生成过流信号。通过本发明的实施例，能够快速发现永磁同步电机的过流现象，并在计时超过第一预设时长后及时对过流现象做出控制处理，从而保障了过流产生时永磁同步电机及其控制器的安全。
在上述任一实施例中，优选地，预设阈值与IPM模块的额定电流的比值大于1且小于或等于2；第一预设时长的范围为：1us至300us；第二预设时长的范围为：8s至15s。
在该实施例中，本领域技术人员应该理解，预设阈值即是过流阈值，过流阈值是与IPM模块的规格相关的参数，一般大于IPM模块的额定电流且不超过该额定电流的两倍，但不限于此；第一预设时长的范围为1us至300us，但不限于此，只要能在发生过流现象时及时启动一次保护，将IPM模块中三相桥式电路的上桥臂的三个IGBT开关管断开，并同时将该三相桥式电路的下桥臂的三个IGBT开关管开通，从而避免永磁同步电机高速运行时较大的反电动势对控制器的损伤，都是可以实现的，优选地，第一预设时长为100us；第二预设时长的范围为8s至15s，但不限于此，不过第二预设时长应大于第一预设时长，且小于永磁同步电机因一次保护启动后而完成停机的时间，优选地，第二预设时长为10s。
本发明第二方面的实施例，提出了一种永磁同步电机的保护系统，永磁同步电机包括IPM模块，IPM模块包括六个IGBT开关管，六个IGBT开关管组成三相桥式电路，图4示出了本发明的一个实施例的永磁同步电机的保护系统400的示意框图。其中，该保护系统400，包括：
第一检测单元402，用于在检测到IPM模块生成过流信号时，开始计时；
控制单元404，用于在计时时长达到第一预设时长时，控制三相桥式电路的上桥臂的三个IGBT开关管为关断状态，并同时控制三相桥式电路的下桥臂的三个IGBT开关管为开通状态；以及在计时时长达到第二预设时长之前，检测到IPM模块不再生成过流信号时，分别控制六个IGBT开关管保持当前状态直至永磁同步电机停机；其中第二预设时长大于第一预设时长。
本发明提供的永磁同步电机的保护系统400，在检测到IPM模块生成过流信号后开始计时，当计时时长超过第一预设时长后则进入一次保护，将IPM模块中三相桥式电路的上桥臂的三个IGBT开关管断开，并同时将该三相桥式电路的下桥臂的三个IGBT开关管开通，一次保护后，在计时时长达到第二预设时长之前，持续检测IPM模块是否有过流信号，优选地，计时时长从第一预设时长至第二预设时长之间，实时检测IPM模块是否有过流信号，若IPM模块不再生成过流信号，则保持IPM模块的全部六个开关管状态不变直到永磁同步电机停机。其中，在进行过流故障保护时，第一预设时长小于第二预设时长。通过本发明的技术方案，过流产生时可及时控制永磁同步电机停机，且不会对母线电容造成冲击，从而避免永磁同步电机高速运行时较大的反电动势对控制器的损伤，保障了过流产生时永磁同步电机及其控制器的安全，且方法简单，易于实现。
在本发明的一个实施例中，优选地，控制单元404，还用于：在计时时长达到第二预设时长之前，检测到IPM模块继续生成过流信号时，分别控制六个IGBT开关管为高阻状态。
在该实施例中，一次保护完成之后，若在计时时长达到第二预设时长之前，检测到IPM模块仍生成过流信号时，那么IPM模块很可能因为过流等原因而烧毁，则立即进入二次保护，通过将IPM模块的全部六个IGBT开关管设置为高阻状态，相当于断路IPM模块，从而避免因IPM模块烧毁而造成控制器烧毁甚至起火等二次伤害。
图5示出了本发明的另一个实施例的永磁同步电机的保护系统500的示意框图。其中，该保护系统500，包括：
第一检测单元502，用于在检测到IPM模块生成过流信号时，开始计时；
控制单元504，用于在计时时长达到第一预设时长时，控制三相桥式电路的上桥臂的三个IGBT开关管为关断状态，并同时控制三相桥式电路的下桥臂的三个IGBT开关管为开通状态；以及在计时时长达到第二预设时长之前，检测到IPM模块不再生成过流信号时，分别控制六个IGBT开关管保持当前状态直至永磁同步电机停机；其中第二预设时长大于第一预设时长；
控制单元504，还用于在计时时长达到第二预设时长之前，检测到IPM模块继续生成过流信号时，分别控制六个IGBT开关管为高阻状态；
第二检测单元506，用于检测IPM模块的功率输入端的电流，在电流大于或等于预设阈值时，生成预设信号，以使IPM模块根据预设信号生成过流信号。
在该实施例中，通过对IPM模块的功率输入端的电流进行检测，并与过流阈值进行比较，判断电机控制中是否发生过流现象，当该电流大于或等于预设阈值时则过流，通过生成预设信号并输入IPM模块，以使IPM模块自动生成过流信号；若该电流小于预设阈值则没过流，IPM模块不会生成过流信号。通过本发明的实施例，能够快速发现永磁同步电机的过流现象，并在计时超过第一预设时长后及时对过流现象做出控制处理，从而保障了过流产生时永磁同步电机及其控制器的安全。
在上述任一实施例中，优选地，预设阈值与IPM模块的额定电流的比值大于1且小于或等于2；第一预设时长的范围为：1us至300us；第二预设时长的范围为：8s至15s。
在该实施例中，本领域技术人员应该理解，预设阈值即是过流阈值，过流阈值是与IPM模块的规格相关的参数，一般大于IPM模块的额定电流且不超过该额定电流的两倍，但不限于此；第一预设时长的范围为1us至300us，但不限于此，只要能在发生过流现象时及时启动一次保护，将IPM模块中三相桥式电路的上桥臂的三个IGBT开关管断开，并同时将该三相桥式电路的下桥臂的三个IGBT开关管开通，从而避免永磁同步电机高速运行时较大的反电动势对控制器的损伤，都是可以实现的，优选地，第一预设时长为100us；第二预设时长的范围为8s至15s，但不限于此，不过第二预设时长应大于第一预设时长，且小于永磁同步电机因一次保护启动后而完成停机的时间，优选地，第二预设时长为10s。
图6a示出了本发明的一个具体实施例的永磁同步电机的保护系统的示意图。该保护系统，包括：
交流电源模块602，用于给整流模块提供交流电；
整流模块604，其输入端与交流电源模块602相连，对交流电进行整流以获得直流电；
直流母线模块606，其输入端与整流模块604的输出端相连，对直流电进行滤波得到滤波后直流电；
IPM模块608，其功率输入端与直流母线模块606输出端相连，由直流母线模块606提供滤波后直流电；
电流检测模块610，与IPM模块608功率输入端相连，用于检测流过IPM模块608功率输入端的电流；
MCU模块612，与IPM模块608相连，检测IPM模块608是否有FLT信号，FLT信号为过流信号，并控制IPM模块608全部六个开关管的状态；
永磁同步电机模块614，与IPM模块608功率输出端相连，由IPM模块608驱动其转动。
在本发明的一个具体实施例中，如图6b所示，IPM模块608包括六个开关管，六个开关管组成三相桥式电路。
在本发明的一个具体实施例中，如图6a至图6c所示，MCU模块612包括过流保护模块6120，当电流检测模块610检测到出现过电流时，IPM模块608会给过流保护模块6120FLT信号；当过流保护模块6120检测到FLT信号，延迟t1时间后，关闭IPM模块608上桥臂的三个开关管并同时打开下桥臂的三个开关管；之后在t2时间内，若过流保护模块6120若仍能检测到FLT信号，则立即将IPM模块608的全部六个开关设置为高阻状态，否则，保持IPM模块608的全部六个开关管状态不变直到永磁同步电机停机。其中，过流检测是通过在电流流过IPM模块608的线路上串联一个电阻值已知的电阻，测量电阻上的电压来得到流过的电流。
在本发明的一个具体实施例中，开关管为IGBT晶体管或MOSFET晶闸管；FLT信号是一个电平信号，可以为高电平或低电平。
图7示出了本发明的一个具体实施例的永磁同步电机的保护方法的流程示意图。其中，该保护方法，包括：
步骤702，对流入IPM模块的电流进行检测；
步骤704，判断当该电流是否超过阈值α，超过则为过流，跳转到步骤706；否则不过流，直接结束；
步骤706，IPM模块给出FLT信号；
步骤708，计时，若计时超过t1时间，则跳转到步骤710，否则继续计时；
步骤710，一次保护，关断IPM模块上桥臂的三个开关管并同时开通下桥臂的三个开关管；
步骤712，一次保护后，t2时间内FLT信号是否还存在；若存在跳转到步骤714，若不存在跳转到步骤716；
步骤714，立即将IPM模块的全部六个开关管设置为高阻状态；
步骤716，保持IPM模块的全部六个开关管状态不变直到永磁同步电机停机。
在本发明的一个具体实施例中，t1、t2均是已知的，不需要额外的计算来获取，其中t1不大于100us，t2不小于10s；阈值α是与IPM模块的规格相关的参数，不超过IPM模块额定电流的2倍。
本发明采用的这种过流故障保护方法，可以避免永磁同步电机高速运行时较大的反电动势对控制器的损伤，且方法简单，易于实现。
如图8所示，根据本发明的一个实施例的永磁同步电机的示意框图。其中，该永磁同步电机800包括：如上述实施例中任一项的永磁同步电机的保护系统802。
本发明提供的永磁同步电机800，包括如上述实施例中任一项的永磁同步电机的保护系统802，因而具有该保护系统802全部的有益技术效果，不再赘述。
如图9所示，根据本发明的一个实施例的计算机设备的示意图。其中，该计算机设备1包括：存储器12、处理器14及存储在存储器12上并可在处理器14上运行的计算机程序，处理器14用于执行如上述实施例中任一项的永磁同步电机的保护方法的步骤。
本发明提供的计算机设备1，其所包含的处理器14用于执行如上述实施例中任一项的永磁同步电机的保护方法的步骤，因而该计算机设备1能够实现该保护方法全部的有益效果，不再赘述。
本发明还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现了如上述实施例中任一项永磁同步电机的保护方法的步骤。
根据本发明的计算机可读存储介质，其上存储的计算机程序被处理器执行时实现了如上述实施例中任一项永磁同步电机的保护方法的步骤，因而该计算机可读存储介质能够实现该保护方法全部的有益效果，不再赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种永磁同步电机的保护方法，所述永磁同步电机包括IPM模块，所述IPM模块包括六个IGBT开关管，六个所述IGBT开关管组成三相桥式电路，其特征在于，所述保护方法包括：
在检测到所述IPM模块生成过流信号时，开始计时；
在计时时长达到第一预设时长时，控制所述三相桥式电路的上桥臂的三个所述IGBT开关管为关断状态，并同时控制所述三相桥式电路的下桥臂的三个所述IGBT开关管为开通状态；
在所述计时时长达到第二预设时长之前，检测到所述IPM模块不再生成所述过流信号时，分别控制六个所述IGBT开关管保持当前状态直至所述永磁同步电机停机；
其中所述第二预设时长大于所述第一预设时长。
2.根据权利要求1所述的永磁同步电机的保护方法，其特征在于，还包括：在所述计时时长达到第二预设时长之前，检测到所述IPM模块继续生成所述过流信号时，分别控制六个所述IGBT开关管为高阻状态。
3.根据权利要求1或2所述的永磁同步电机的保护方法，其特征在于，还包括：检测所述IPM模块的功率输入端的电流，在所述电流大于或等于预设阈值时，生成预设信号，以使所述IPM模块根据所述预设信号生成所述过流信号。
4.根据权利要求3所述的永磁同步电机的保护方法，其特征在于，
所述预设阈值与所述IPM模块的额定电流的比值大于1且小于或等于2；
所述第一预设时长的范围为：1us至300us；
所述第二预设时长的范围为：8s至15s。
5.一种永磁同步电机的保护系统，所述永磁同步电机包括IPM模块，所述IPM模块包括六个IGBT开关管，六个所述IGBT开关管组成三相桥式电路，其特征在于，所述保护系统包括：
第一检测单元，用于在检测到所述IPM模块生成过流信号时，开始计时；
控制单元，用于在计时时长达到第一预设时长时，控制所述三相桥式电路的上桥臂的三个所述IGBT开关管为关断状态，并同时控制所述三相桥式电路的下桥臂的三个所述IGBT开关管为开通状态；以及在所述计时时长达到第二预设时长之前，检测到所述IPM模块不再生成所述过流信号时，分别控制六个所述IGBT开关管保持当前状态直至所述永磁同步电机停机；其中所述第二预设时长大于所述第一预设时长。
6.根据权利要求5所述的永磁同步电机的保护系统，其特征在于，所述控制单元，还用于：
在所述计时时长达到第二预设时长之前，检测到所述IPM模块继续生成所述过流信号时，分别控制六个所述IGBT开关管为高阻状态。
7.根据权利要求5或6所述的永磁同步电机的保护系统，其特征在于，还包括：
第二检测单元，用于检测所述IPM模块的功率输入端的电流，在所述电流大于或等于预设阈值时，生成预设信号，以使所述IPM模块根据所述预设信号生成所述过流信号。
8.根据权利要求7所述的永磁同步电机的保护系统，其特征在于，
所述预设阈值与所述IPM模块的额定电流的比值大于1且小于或等于2；
所述第一预设时长的范围为：1us至300us；
所述第二预设时长的范围为：8s至15s。
9.一种永磁同步电机，其特征在于，包括：
如权利要求5至8中任一项所述的永磁同步电机的保护系统。
10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器用于执行如权利要求1至4中任一项所述的永磁同步电机的保护方法的步骤。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现了如权利要求1至4中任一项所述的永磁同步电机的保护方法的步骤。
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