CN109639201A - 一种电机极对数辨识方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电机极对数辨识方法及装置，该方法包括：确定极对数的取值范围及一固定时长；对于处于稳定运行状态的、电频率稳定在预设电频率值的电机的q轴电流，分别针对取值范围内的每一个正整数均执行：利用带通滤波器对q轴电流进行滤波，其中，带通滤波器的传递函数的参数包括当前正整数和预设电频率值；将滤波后的q轴电流在一时间段内的一极值确定为当前正整数对应的极值，该时间段的持续时长为固定时长，不同正整数对应的极值的正负号相同；确定出的所有极值均为正时，确定电机的极对数为其中的最大值对应的正整数，均为负时，确定电机的极对数为其中的最大值对应的正整数。可见，本发明能够自动高效的确定电机极对数。

Description

一种电机极对数辨识方法及装置
技术领域
本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种电机极对数辨识方法及装置。
背景技术
为了给予永磁同步电机不同的特性，不同电机的极对数通常会有区别。即使是类似的产品，不同型号所用电机的极对数也可能不相同。例如，不同型号的空调压缩机，所用的电机的极对数通常不一样，通常可在2～4这个范围内变动。要对这些电机进行控制，必须要先确定电机的极对数。
目前，可通过人为查阅电机规格书、人工测量等方法来确定电机极对数。
但是，人为确定电机极对数的方式较为低效。
发明内容
本发明提供了一种电机极对数辨识方法及装置，能够自动高效的确定电机极对数。
为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：
一方面，本发明提供了一种电机极对数辨识方法，包括：
确定极对数的取值范围，确定一固定时长；
对于处于稳定运行状态的电机的q轴电流，其中，所述电机的电频率稳定在预设电频率值，分别针对所述取值范围内的每一个正整数均执行：利用带通滤波器对所述q轴电流进行滤波，其中，所述带通滤波器的传递函数的参数包括当前正整数和所述预设电频率值；将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的一极值，确定为所述当前正整数对应的极值，所述时间段的持续时长为所述固定时长，其中，不同正整数对应的极值的正负号相同；
确定出的每一个极值均为正值时，对于确定出的所有极值中的最大值，确定所述电机的极对数为所述最大值对应的正整数；
确定出的每一个极值均为负值时，对于确定出的所有极值中的最小值，确定所述电机的极对数为所述最小值对应的正整数。
进一步地，所述将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的一极值，确定为所述当前正整数对应的极值，包括：将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的一波峰值，确定为所述当前正整数对应的极值。
进一步地，所述将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的一极值，确定为所述当前正整数对应的极值，包括：将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的一波谷值，确定为所述当前正整数对应的极值。
进一步地，所述将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的一极值，确定为所述当前正整数对应的极值，包括：将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的最大电流值，确定为所述当前正整数对应的极值。
进一步地，所述将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的一极值，确定为所述当前正整数对应的极值，包括：将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的最小电流值，确定为所述当前正整数对应的极值。
进一步地，所述确定极对数的取值范围，包括：根据预先确定好的所述电机的电机类别，确定极对数的取值范围；
其中，所述电机类别对应于空调压缩机时，所述取值范围为[2，4]；
所述电机类别对应于风机时，所述取值范围为[4，6]；
所述电机类别对应于洗衣机时，所述取值范围为[6，10]。
进一步地，所述带通滤波器的传递函数为：G(s)＝(ω/m)/(s+ω/m)2；
其中，ω的取值为所述预设电频率值，m的取值为所述当前正整数，s为微分算子，G(s)为以s为微分算子的微分运算之函数。
进一步地，该方法还包括：利用矢量控制技术，控制所述电机稳定运行，以使所述电机的电频率稳定在所述预设电频率值。
进一步地，所述利用矢量控制技术，控制所述电机稳定运行，包括：周期性的执行如下操作：
计算所述预设电频率值减去所述电机当前的实际电频率值的第一差值；
以所述第一差值作为输入，经比例积分调节，输出q轴电流调节值；
计算所述q轴电流调节值减去所述电机当前的实际q轴电流值的第二差值；
以所述第二差值作为输入，经比例积分调节，输出q轴电压值；
计算d轴电流调节值减去所述电机当前的实际d轴电流值的第三差值，所述d轴电流调节值为0；
以所述第三差值作为输入，经比例积分调节，输出d轴电压值；
以所述q轴电压值和所述d轴电压值作为输入，经SVPWM(Space Vector PulseWidth Modulation，空间矢量脉宽调制)，以控制所述电机稳定运行。
另一方面，本发明提供了一种电机极对数辨识装置，包括：
第一确定单元，用于确定极对数的取值范围，确定一固定时长；
处理单元，用于对于处于稳定运行状态的电机的q轴电流，其中，所述电机的电频率稳定在预设电频率值，分别针对所述取值范围内的每一个正整数均执行：利用带通滤波器对所述q轴电流进行滤波，其中，所述带通滤波器的传递函数的参数包括当前正整数和所述预设电频率值；将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的一极值，确定为所述当前正整数对应的极值，所述时间段的持续时长为所述固定时长，其中，不同正整数对应的极值的正负号相同；
第二确定单元，用于确定出的每一个极值均为正值时，对于确定出的所有极值中的最大值，确定所述电机的极对数为所述最大值对应的正整数；确定出的每一个极值均为负值时，对于确定出的所有极值中的最小值，确定所述电机的极对数为所述最小值对应的正整数。
进一步地，所述处理单元，用于将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的一波峰值，确定为所述当前正整数对应的极值。
进一步地，所述处理单元，用于将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的一波谷值，确定为所述当前正整数对应的极值。
进一步地，所述处理单元，用于将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的最大电流值，确定为所述当前正整数对应的极值。
进一步地，所述处理单元，用于将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的最小电流值，确定为所述当前正整数对应的极值。
进一步地，所述第一确定单元，用于根据预先确定好的所述电机的电机类别，确定极对数的取值范围；
其中，所述电机类别对应于空调压缩机时，所述取值范围为[2，4]；
所述电机类别对应于风机时，所述取值范围为[4，6]；
所述电机类别对应于洗衣机时，所述取值范围为[6，10]。
进一步地，所述带通滤波器的传递函数为：G(s)＝(ω/m)/(s+ω/m)2；
其中，ω的取值为所述预设电频率值，m的取值为所述当前正整数，s为微分算子，G(s)为以s为微分算子的微分运算之函数。
进一步地，该电机极对数辨识装置还包括：控制单元，用于利用矢量控制技术，控制所述电机稳定运行，以使所述电机的电频率稳定在所述预设电频率值。
进一步地，所述控制单元，用于周期性的执行如下操作：
计算所述预设电频率值减去所述电机当前的实际电频率值的第一差值；
以所述第一差值作为输入，经比例积分调节，输出q轴电流调节值；
计算所述q轴电流调节值减去所述电机当前的实际q轴电流值的第二差值；
以所述第二差值作为输入，经比例积分调节，输出q轴电压值；
计算d轴电流调节值减去所述电机当前的实际d轴电流值的第三差值，所述d轴电流调节值为0；
以所述第三差值作为输入，经比例积分调节，输出d轴电压值；
以所述q轴电压值和所述d轴电压值作为输入，经SVPWM，以控制所述电机稳定运行。
本发明提供了一种电机极对数辨识方法及装置，该方法包括：确定极对数的取值范围及一固定时长；对于处于稳定运行状态的、电频率稳定在预设电频率值的电机的q轴电流，分别针对取值范围内的每一个正整数均执行：利用带通滤波器对q轴电流进行滤波，其中，带通滤波器的传递函数的参数包括当前正整数和预设电频率值；将滤波后的q轴电流在一时间段内的一极值确定为当前正整数对应的极值，该时间段的持续时长为固定时长，不同正整数对应的极值的正负号相同；确定出的所有极值均为正时，确定电机的极对数为其中的最大值对应的正整数，均为负时，确定电机的极对数为其中的最大值对应的正整数。可见，本发明能够自动高效的确定电机极对数。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
图1是本发明一实施例提供的一种电机极对数辨识方法的流程图；
图2是本发明一实施例提供的一种电机控制的示意图；
图3是本发明一实施例提供的另一种电机极对数辨识方法的流程图；
图4是本发明一实施例提供的一种电机极对数辨识装置的示意图；
图5是本发明一实施例提供的另一种电机极对数辨识装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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的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。
如图1所示，本发明实施例提供了一种电机极对数辨识方法，可以包括以下步骤：
步骤101：确定极对数的取值范围，确定一固定时长。
步骤102：对于处于稳定运行状态的电机的q轴电流，其中，所述电机的电频率稳定在预设电频率值，分别针对所述取值范围内的每一个正整数均执行：利用带通滤波器对所述q轴电流进行滤波，其中，所述带通滤波器的传递函数的参数包括当前正整数和所述预设电频率值；将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的一极值，确定为所述当前正整数对应的极值，所述时间段的持续时长为所述固定时长，其中，不同正整数对应的极值的正负号相同。
步骤103：确定出的每一个极值均为正值时，对于确定出的所有极值中的最大值，确定所述电机的极对数为所述最大值对应的正整数；确定出的每一个极值均为负值时，对于确定出的所有极值中的最小值，确定所述电机的极对数为所述最小值对应的正整数。
本发明实施例提供了一种电机极对数辨识方法，该方法包括：确定极对数的取值范围及一固定时长；对于处于稳定运行状态的、电频率稳定在预设电频率值的电机的q轴电流，分别针对取值范围内的每一个正整数均执行：利用带通滤波器对q轴电流进行滤波，其中，带通滤波器的传递函数的参数包括当前正整数和预设电频率值；将滤波后的q轴电流在一时间段内的一极值确定为当前正整数对应的极值，该时间段的持续时长为固定时长，不同正整数对应的极值的正负号相同；确定出的所有极值均为正时，确定电机的极对数为其中的最大值对应的正整数，均为负时，确定电机的极对数为其中的最大值对应的正整数。可见，本发明实施例能够自动高效的确定电机极对数。
本发明实施例中，上述电机指永磁同步电机。
通常情况下，在电机运行时，由于电机存在极对数，电机机械结构旋转一周时，电机电流旋转n周，n就为电机极对数。由于电机电流旋转频率与机械旋转频率是固定关系，并且在永磁同步电机控制中，电流频率是可控的，所以通常是通过控制电流的频率来控制机械频率。
此外，由于电机结构和所带负载会有不同程度的不平衡，所以电机运行时的负载一般是随机械结构旋转一周而变化的，而在这机械旋转一周内，电流的大小也会随着负载变化。比如，假设一个极对数为n的电机以电频率ω运行，那么电机的机械频率为ω/n，而电机的电流也会以ω1＝ω/n的频率进行波动。
如此，可以根据电机的电流频率和电流的变化规律之间的关系来确定电机的极对数。
本发明实施例中，可以基于下述内容来确定如何辨识电机极对数：首先，将电机控制到电频率为ω稳定运行，这时电机的转矩电流Iq，即q轴电流会出现频率为ω1的波动；然后，采用带通滤波器对Iq进行多次滤波，带通滤波器的频率分别选择为ωc＝ω/m，m＝1，2，3…。根据带通滤波器的特性，当m≠n时，Iq经过滤波之后会变得非常小，而当m＝n时，Iq的波动的大小不会受到滤波太大影响。因此，在一种实现中，只要找出最大的滤波值对应的m就可以得到极对数。这里，n为极对数、ω为电频率、ω1为机械频率。可以看出，最大的滤波值对应的m为一正整数，而实际的极对数也为一正整数。
而对于现有的一些电机极对数确定方式：基于上述内容可知，电机的电流会以ω1＝ω/n的频率进行波动，如此，只要检测出ω1的频率就可得到极对数n＝ω/ω1。目前可用的检测ω1的方案有多种，但考虑到干扰和精度等问题，检测到的ω1可能并不与ω为整数倍关系，即直接计算出的n可能不为整数。但极对数必然为正整数，故当计算出的n不为整数时，还需要确定电机极对数取与n相邻的哪个整数，即还需要一个确定整数的方法。当n的数值接近相邻两整数的平均值时，难免会增大误差而降低极对数辨识准确率。
与现有的这些电机极对数确定方式相比，本发明实施例中，带通滤波器的参数m为一系列正整数，而实际的极对数即为其中的一个正整数，故无需涉及上述确定整数的方法，如此，不仅可降低电机极对数辨识方案的复杂性，还可保证极对数辨识准确率。
详细地，滤波后的q轴电流的波形通常为一正弦波。此外，由于电机运行过程中负载所带来的影响，该正弦波易存在一定范围内的微量波动，以使得不同波峰的波峰值不完全相同，不同波谷的波谷值不完全相同。但是，基于上述内容可知，由于当m≠n时，Iq经过滤波之后会变得非常小，而当m＝n时，Iq的波动的大小不会受到滤波太大影响，故上述步骤102中，可以将滤波后的q轴电流在一时间段内的任一极值，确定为所述当前正整数对应的极值。
对于正弦波来说，在一时间段内的一极值，可以为该时间段内一波峰值，也可以为该时间段内一波谷值。当然，由于不同正整数对应的极值需进行对比，故应保证取极值时，要么都取符号为正的极值，即都取波峰值，要么都取符号为负的极值，即都取波谷值。
此外，由于上述内容提及，滤波后的q轴电流的波形，可能会存在一定范围内的微量波动，故取极值时，还可以取该时间段内所有波峰值中的最大值，即该时间段内的最大电流值，或是可以取该时间段内所有波谷值中的最小值，即该时间段内的最小电流值。以最大电流值或最小电流值作为正整数对应的极值，可以进一步加大不同正整数对应的极值之间的差距，以使得电机极对数的辨别显著性更高。
基于上述内容，在本发明的一个实施例中，上述步骤102中，所述将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的一极值，确定为所述当前正整数对应的极值，包括：将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的一波峰值，确定为所述当前正整数对应的极值。
本实施例中，可以将该时间段内任一波峰的数值确定为当前正整数对应的极值。
基于上述内容，在本发明的一个实施例中，上述步骤102中，所述将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的一极值，确定为所述当前正整数对应的极值，包括：将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的一波谷值，确定为所述当前正整数对应的极值。
本实施例中，可以将该时间段内任一波谷的数值确定为当前正整数对应的极值。
基于上述内容，在本发明的一个实施例中，上述步骤102中，所述将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的一极值，确定为所述当前正整数对应的极值，包括：将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的最大电流值，确定为所述当前正整数对应的极值。
本实施例中，对于将该时间段内每一个波峰的数值，将其中的最大值确定为当前正整数对应的极值。
基于上述内容，在本发明的一个实施例中，上述步骤102中，所述将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的一极值，确定为所述当前正整数对应的极值，包括：将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的最小电流值，确定为所述当前正整数对应的极值。
本实施例中，对于将该时间段内每一个波谷的数值，将其中的最小值确定为当前正整数对应的极值。
详细地，基于上述内容可知，上述m的取值为一系列正整数，以保证足以囊括电机实际的极对数这一数值。考虑到一般电机极对数根据不同的设备，是有各自的范围的，故可以预先优选出m的取值，即如上述步骤101所示，预先确定极对数的取值范围，进行滤波处理时，m依次取该取值范围中的每一个正整数。
如此，在本发明的一个实施例中，为了说明一种确定极对数的取值范围的可能实现方式，所以，所述确定极对数的取值范围，包括：根据预先确定好的所述电机的电机类别，确定极对数的取值范围；
其中，所述电机类别对应于空调压缩机时，所述取值范围为[2，4]；
所述电机类别对应于风机时，所述取值范围为[4，6]；
所述电机类别对应于洗衣机时，所述取值范围为[6，10]。
比如，以空调压缩机为例，由于其极对数一般为2～4对极，故可以设置取值范围为[2，4]，如此，上述当前正整数可以依次取值为2、3、4。比如，先将2代入传递函数，并利用具有该传递函数的带通滤波器，对电机稳定运行时的q轴电流进行滤波；再将3代入传递函数，并利用具有该传递函数的带通滤波器，对电机稳定运行时的q轴电流进行滤波；最后将4代入传递函数，并利用具有该传递函数的带通滤波器，对电机稳定运行时的q轴电流进行滤波。
在本发明的一个实施例中，所述带通滤波器的传递函数为：G(s)＝(ω/m)/(s+ω/m)2；
其中，ω的取值为所述预设电频率值，m的取值为所述当前正整数，s为微分算子，G(s)为以s为微分算子的微分运算之函数。
详细地，当电机运行稳定后，将电机的Iq进行带通滤波，带通滤波器传递函数为G(s)＝ωc/(s+ωc)2。其中，带通滤波器的频率ωc＝ω/m。
这里，ω的取值为上述预设电频率值，执行多次滤波处理时，各次滤波处理时m的取值依次为取值范围中的每一个正整数。如此，取值范围中正整数的个数即为所需执行滤波处理的次数。
详细地，执行滤波处理时，前提是电动稳定运行。如此，在执行滤波处理之前，首先需要控制电机稳定运行，或，针对已经稳定运行的电机来执行滤波处理。
因此，在本发明的一个实施例中，该方法可以进一步包括：利用矢量控制技术，控制所述电机稳定运行，以使所述电机的电频率稳定在所述预设电频率值。
详细地，可以将永磁同步电机按照矢量控制方法进行控制，并运行到一个固定的电频率，比如50Hz。
具体地，在本发明的一个实施例中，为了说明一种电机控制的可能实现方式，所以，请参考图2，所述利用矢量控制技术，控制所述电机稳定运行，包括：周期性的执行如下操作：计算所述预设电频率值减去所述电机当前的实际电频率值的第一差值；以所述第一差值作为输入，经比例积分调节，输出q轴电流调节值；计算所述q轴电流调节值减去所述电机当前的实际q轴电流值的第二差值；以所述第二差值作为输入，经比例积分调节，输出q轴电压值；计算d轴电流调节值减去所述电机当前的实际d轴电流值的第三差值，所述d轴电流调节值为0；以所述第三差值作为输入，经比例积分调节，输出d轴电压值；以所述q轴电压值和所述d轴电压值作为输入，经SVPWM，以控制所述电机稳定运行。
请参考图2，ω*为上述预设电频率值，比如可以令ω*＝50Hz；ω为电机当前的实际电频率值；PI为比例积分调节，其中，P指代proportional(比例)，I指代integral(积分)；Iq*为上述q轴电流调节值；Iq为电机当前的实际q轴电流值；Vq为上述q轴电压值；Id*为上述d轴电流调节值，这里可以令Id*＝0；Id为电机当前的实际d轴电流值；Vd为上述d轴电压值。
通常情况下，当ω略小于50时，经SVPWM，可以相对地提高频率，以使ω稳定在50Hz；反之，当ω略大于50时，经S VPWM，可以相对地降低频率，以使ω稳定在50Hz。同理，通过Id*和Id的对比，以相对地提高或降低频率，以使ω稳定在50Hz。总之，以50Hz基准，经矢量控制以控制电机稳定运行。
综上所述，本发明实施例中，能让电机控制程序根据电机的运行特性，自动识别电机的极对数，这样可以提高电机控制程序的通用性并减少对大量电机型号的管理。
此外，由于可以自动确定电机极对数，不但解决了相关人力成本的投入，提高了确定电机极对数的效率，而且有效解决了针对未知型号电机而无法查阅规格书来确定极对数的情况，以及同一款电机驱动软件驱动不同型号的电机时无法事先确定电机极对数的情况，以及避免了对于大量电机型号，要对每一款电机都确定极对数并对资料进行管理，使得管理成本高的问题。总之，通过本发明实施例，使得电机极对数的确定变得简单、高效。
如图3所示，本发明一个实施例提供了另一种电机极对数辨识方法，该方法以辨识空调压缩机的电机极对数为例，具体包括以下步骤：
步骤301：确定极对数的取值范围为[2，4]，确定固定时长为100ms。
由于空调压缩机极对数一般为2～4对极，故取值范围可以定为[2，4]。
此外，基于经验值，确定固定时长为100ms。
步骤302：利用矢量控制技术，控制电机稳定运行，以使电机的电频率稳定在50Hz。
详细地，可以参照图2所示的电机控制方式，对电机进行控制，具体实现过程可参照上述相关内容，本发明实施例在此不作赘述。
步骤303：对于电机的q轴电流，分别针对取值范围内的每一个正整数均执行：利用带通滤波器对q轴电流进行滤波，其中，带通滤波器的传递函数为G(s)＝(ω/m)/(s+ω/m)2，ω为50Hz，m为当前正整数。
通常情况下，可基于时间先后顺序，依次执行各个滤波过程。比如，先令m＝2，并针对电机的q轴电流以执行第一次滤波处理，并在后续确定出m＝2对应的最大电流值之后，再令m＝3，经滤波以确定出相应最大电流值后，再令m＝4，经滤波以确定出相应最大电流值后，滤波过程结束。
步骤304：将滤波后的q轴电流在一100ms的时间段内的最大电流值，确定为当前正整数对应的最大电流值。
通常情况下，这一时间段的起始时间可以随机选取，但持续时长应保持一致，在本发明实施例中即为100ms。
假设m＝2时，确定出的最大值为Iq_lpf1；m＝3时，确定出的最大值为Iq_lpf2；m＝4时，确定出的最大值为Iq_lpf3。
步骤305：对于确定出的所有最大电流值中的最大值，确定电机的极对数为最大值对应的正整数。
假设Iq_lpf2＞Iq_lpf1且Iq_lpf2＞Iq_lpf3，即Iq_lpf2相对最大，故可确定空调压缩机的电机的极对数即为3。
本发明实施例中，利用了电机自身负载的波动特性来辨识电机极对数；利用了带通滤波器来辨识电机电流波动的频率；限定了带通滤波器带通频率与电机电频率成整数倍关系；限定了根据不同的控制对象在一定范围内选择频率整数倍数。
如图4所示，本发明一个实施例提供了一种电机极对数辨识装置，可以包括：
第一确定单元401，用于确定极对数的取值范围，确定一固定时长；
处理单元402，用于对于处于稳定运行状态的电机的q轴电流，其中，所述电机的电频率稳定在预设电频率值，分别针对所述取值范围内的每一个正整数均执行：利用带通滤波器对所述q轴电流进行滤波，其中，所述带通滤波器的传递函数的参数包括当前正整数和所述预设电频率值；将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的一极值，确定为所述当前正整数对应的极值，所述时间段的持续时长为所述固定时长，其中，不同正整数对应的极值的正负号相同；
第二确定单元403，用于确定出的每一个极值均为正值时，对于确定出的所有极值中的最大值，确定所述电机的极对数为所述最大值对应的正整数；确定出的每一个极值均为负值时，对于确定出的所有极值中的最小值，确定所述电机的极对数为所述最小值对应的正整数。
在本发明一个实施例中，所述处理单元402，用于将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的一波峰值，确定为所述当前正整数对应的极值。
在本发明一个实施例中，所述处理单元402，用于将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的一波谷值，确定为所述当前正整数对应的极值。
在本发明一个实施例中，所述处理单元402，用于将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的最大电流值，确定为所述当前正整数对应的极值。
在本发明一个实施例中，所述处理单元402，用于将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的最小电流值，确定为所述当前正整数对应的极值。
在本发明一个实施例中，所述第一确定单元401，用于根据预先确定好的所述电机的电机类别，确定极对数的取值范围；
其中，所述电机类别对应于空调压缩机时，所述取值范围为[2，4]；
所述电机类别对应于风机时，所述取值范围为[4，6]；
所述电机类别对应于洗衣机时，所述取值范围为[6，10]。
在本发明一个实施例中，所述带通滤波器的传递函数为：G(s)＝(ω/m)/(s+ω/m)2；
其中，ω的取值为所述预设电频率值，m的取值为所述当前正整数，s为微分算子，G(s)为以s为微分算子的微分运算之函数。
在本发明一个实施例中，请参考图5，该电机极对数辨识装置还可以包括：控制单元501，用于利用矢量控制技术，控制所述电机稳定运行，以使所述电机的电频率稳定在所述预设电频率值。
在本发明一个实施例中，所述控制单元501，用于周期性的执行如下操作：计算所述预设电频率值减去所述电机当前的实际电频率值的第一差值；以所述第一差值作为输入，经比例积分调节，输出q轴电流调节值；计算所述q轴电流调节值减去所述电机当前的实际q轴电流值的第二差值；以所述第二差值作为输入，经比例积分调节，输出q轴电压值；计算d轴电流调节值减去所述电机当前的实际d轴电流值的第三差值，所述d轴电流调节值为0；以所述第三差值作为输入，经比例积分调节，输出d轴电压值；以所述q轴电压值和所述d轴电压值作为输入，经SVPWM，以控制所述电机稳定运行。
上述装置内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
此外，本发明一个实施例提供了一种可读介质，包括执行指令，当存储控制器的处理器执行所述执行指令时，所述存储控制器执行上述任一所述的电机极对数辨识方法。
此外，本发明一个实施例提供了一种存储控制器，包括：处理器、存储器和总线；
所述存储器用于存储执行指令，所述处理器与所述存储器通过所述总线连接，当所述存储控制器运行时，所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令，以使所述存储控制器执行上述任一所述的电机极对数辨识方法。
综上所述，本发明的实施例具有至少如下有益效果：
1、本发明实施例中，确定极对数的取值范围及一固定时长；对于处于稳定运行状态的、电频率稳定在预设电频率值的电机的q轴电流，分别针对取值范围内的每一个正整数均执行：利用带通滤波器对q轴电流进行滤波，其中，带通滤波器的传递函数的参数包括当前正整数和预设电频率值；将滤波后的q轴电流在一时间段内的一极值确定为当前正整数对应的极值，该时间段的持续时长为固定时长，不同正整数对应的极值的正负号相同；确定出的所有极值均为正时，确定电机的极对数为其中的最大值对应的正整数，均为负时，确定电机的极对数为其中的最大值对应的正整数。可见，本发明实施例能够自动高效的确定电机极对数。
2、本发明实施例中，带通滤波器的参数m为一系列正整数，而实际的极对数即为其中的一个正整数，故无需涉及上述确定整数的方法，如此，不仅可降低电机极对数辨识方案的复杂性，还可保证极对数辨识准确率。
3、本发明实施例中，能让电机控制程序根据电机的运行特性，自动识别电机的极对数，这样可以提高电机控制程序的通用性并减少对大量电机型号的管理。此外，由于可以自动确定电机极对数，不但解决了相关人力成本的投入，提高了确定电机极对数的效率，而且有效解决了针对未知型号电机而无法查阅规格书来确定极对数的情况，以及同一款电机驱动软件驱动不同型号的电机时无法事先确定电机极对数的情况，以及避免了对于大量电机型号，要对每一款电机都确定极对数并对资料进行管理，使得管理成本高的问题。总之，通过本发明实施例，使得电机极对数的确定变得简单、高效。
4、本发明实施例中，利用了电机自身负载的波动特性来辨识电机极对数；利用了带通滤波器来辨识电机电流波动的频率；限定了带通滤波器带通频率与电机电频率成整数倍关系；限定了根据不同的控制对象在一定范围内选择频率整数倍数。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个〃····〃”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。
最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电机极对数辨识方法，其特征在于，包括：
确定极对数的取值范围，确定一固定时长；
对于处于稳定运行状态的电机的q轴电流，其中，所述电机的电频率稳定在预设电频率值，分别针对所述取值范围内的每一个正整数均执行：利用带通滤波器对所述q轴电流进行滤波，其中，所述带通滤波器的传递函数的参数包括当前正整数和所述预设电频率值；将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的一极值，确定为所述当前正整数对应的极值，所述时间段的持续时长为所述固定时长，其中，不同正整数对应的极值的正负号相同；
确定出的每一个极值均为正值时，对于确定出的所有极值中的最大值，确定所述电机的极对数为所述最大值对应的正整数；
确定出的每一个极值均为负值时，对于确定出的所有极值中的最小值，确定所述电机的极对数为所述最小值对应的正整数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的一极值，确定为所述当前正整数对应的极值，包括：
将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的一波峰值，确定为所述当前正整数对应的极值；
或，
将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的一波谷值，确定为所述当前正整数对应的极值；
或，
将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的最大电流值，确定为所述当前正整数对应的极值；
或，
将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的最小电流值，确定为所述当前正整数对应的极值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述确定极对数的取值范围，包括：根据预先确定好的所述电机的电机类别，确定极对数的取值范围；
其中，所述电机类别对应于空调压缩机时，所述取值范围为[2，4]；
所述电机类别对应于风机时，所述取值范围为[4，6]；
所述电机类别对应于洗衣机时，所述取值范围为[6，10]；
和/或，
所述带通滤波器的传递函数为：G(s)＝(ω/m)/(s+ω/m)2；
其中，ω的取值为所述预设电频率值，m的取值为所述当前正整数，s为微分算子，G(s)为以s为微分算子的微分运算之函数。
4.根据权利要求1至3中任一所述的方法，其特征在于，
进一步包括：利用矢量控制技术，控制所述电机稳定运行，以使所述电机的电频率稳定在所述预设电频率值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述利用矢量控制技术，控制所述电机稳定运行，包括：
周期性的执行如下操作：
计算所述预设电频率值减去所述电机当前的实际电频率值的第一差值；
以所述第一差值作为输入，经比例积分调节，输出q轴电流调节值；
计算所述q轴电流调节值减去所述电机当前的实际q轴电流值的第二差值；
以所述第二差值作为输入，经比例积分调节，输出q轴电压值；
计算d轴电流调节值减去所述电机当前的实际d轴电流值的第三差值，所述d轴电流调节值为0；
以所述第三差值作为输入，经比例积分调节，输出d轴电压值；
以所述q轴电压值和所述d轴电压值作为输入，经空间矢量脉宽调制SVPWM，以控制所述电机稳定运行。
6.一种电机极对数辨识装置，其特征在于，包括：
第一确定单元，用于确定极对数的取值范围，确定一固定时长；
处理单元，用于对于处于稳定运行状态的电机的q轴电流，其中，所述电机的电频率稳定在预设电频率值，分别针对所述取值范围内的每一个正整数均执行：利用带通滤波器对所述q轴电流进行滤波，其中，所述带通滤波器的传递函数的参数包括当前正整数和所述预设电频率值；将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的一极值，确定为所述当前正整数对应的极值，所述时间段的持续时长为所述固定时长，其中，不同正整数对应的极值的正负号相同；
第二确定单元，用于确定出的每一个极值均为正值时，对于确定出的所有极值中的最大值，确定所述电机的极对数为所述最大值对应的正整数；确定出的每一个极值均为负值时，对于确定出的所有极值中的最小值，确定所述电机的极对数为所述最小值对应的正整数。
7.根据权利要求6所述的电机极对数辨识装置，其特征在于，
所述处理单元，用于将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的一波峰值，确定为所述当前正整数对应的极值；或，将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的一波谷值，确定为所述当前正整数对应的极值；或，将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的最大电流值，确定为所述当前正整数对应的极值；或，将滤波后的所述q轴电流在一时间段内的最小电流值，确定为所述当前正整数对应的极值。
8.根据权利要求6所述的电机极对数辨识装置，其特征在于，
所述第一确定单元，用于根据预先确定好的所述电机的电机类别，确定极对数的取值范围；
其中，所述电机类别对应于空调压缩机时，所述取值范围为[2，4]；
所述电机类别对应于风机时，所述取值范围为[4，6]；
所述电机类别对应于洗衣机时，所述取值范围为[6，10]；
和/或，
所述带通滤波器的传递函数为：G(s)＝(ω/m)/(s+ω/m)2；
其中，ω的取值为所述预设电频率值，m的取值为所述当前正整数，s为微分算子，G(s)为以s为微分算子的微分运算之函数。
9.根据权利要求6至8中任一所述的电机极对数辨识装置，其特征在于，
进一步包括：控制单元，用于利用矢量控制技术，控制所述电机稳定运行，以使所述电机的电频率稳定在所述预设电频率值。
10.根据权利要求9所述的电机极对数辨识装置，其特征在于，
所述控制单元，用于周期性的执行如下操作：
计算所述预设电频率值减去所述电机当前的实际电频率值的第一差值；
以所述第一差值作为输入，经比例积分调节，输出q轴电流调节值；
计算所述q轴电流调节值减去所述电机当前的实际q轴电流值的第二差值；
以所述第二差值作为输入，经比例积分调节，输出q轴电压值；
计算d轴电流调节值减去所述电机当前的实际d轴电流值的第三差值，所述d轴电流调节值为0；
以所述第三差值作为输入，经比例积分调节，输出d轴电压值；
以所述q轴电压值和所述d轴电压值作为输入，经空间矢量脉宽调制SVPWM，以控制所述电机稳定运行。
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