CN109924908B - 食物搅拌机及其驱动电机的控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种食物搅拌机及其驱动电机的控制方法和装置，控制方法包括：获取电机的运行参数，并获取逆变器的工作参数；根据电机的运行参数和逆变器的工作参数中的至少一个参数以及至少一个参数对应的限值进行调节以获得转矩调节值；获取第一转矩限制值，并将转矩调节值叠加到第一转矩限制值以获得第二转矩限制值；获取第一转矩指令值，并根据第二转矩限制值对第一转矩指令值进行限制以获得第二转矩指令值；根据第二转矩指令值对逆变器进行控制以对驱动电机进行控制，从而能够将电机的运行参数和逆变器的工作参数限定在安全范围内，确保食物搅拌机的安全性，且有效防止电机寿命缩短，提升用户的体验。

Description

食物搅拌机及其驱动电机的控制方法和装置

技术领域

本发明涉及生活电器技术领域，特别涉及一种食物搅拌机中驱动电机的控制方法、一种非临时性计算机可读存储介质、一种食物搅拌机中驱动电机的控制装置、一种食物搅拌机中的电机驱动系统和一种食物搅拌机。

背景技术

食物搅拌机的工作原理是利用高转速的电机带动坚硬的刀头高速旋转进而搅碎食物。作为刀头动力的直接来源，电机驱动系统的性能决定了搅拌的效果。食物搅拌机通常采用串激电机作为动力来源，但是，串激电机噪声大、效率低，由于有电刷存在，工作时会有换向火花，长时间工作后容易造成碳粉积聚，导致寿命缩短。

为了解决存在换向火花的问题，相关技术提出了一种采用无刷直流电机或开关磁阻电机等无刷电机的技术方案，但是，其存在的问题是，仅采用常规的速度控制方法，不对电机及驱动系统的转矩、电流、功率和温度等进行控制或限制，容易造成电机寿命缩短或产生安全隐患。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种食物搅拌机中驱动电机的控制方法，能够保证电机的安全运行，提高食物搅拌机的安全性。

本发明的第二个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。

本发明的第三个目的在于提出一种食物搅拌机中驱动电机的控制装置。

本发明的第四个目的在于提出一种食物搅拌机中的电机驱动系统。

本发明的第五个目的在于提出一种搅拌机。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的一种食物搅拌机中驱动电机的控制方法，所述驱动电机通过逆变器驱动，所述控制方法包括以下步骤：获取所述电机的运行参数，并获取所述逆变器的工作参数；根据所述电机的运行参数和所述逆变器的工作参数中的至少一个参数以及所述至少一个参数对应的限值进行调节以获得转矩调节值；获取第一转矩限制值，并将所述转矩调节值叠加到所述第一转矩限制值以获得第二转矩限制值；获取第一转矩指令值，并根据所述第二转矩限制值对所述第一转矩指令值进行限制以获得第二转矩指令值；根据所述第二转矩指令值对所述逆变器进行控制以对所述驱动电机进行控制。

根据本发明实施例提出的食物搅拌机中驱动电机的控制方法，其获取电机的运行参数，并获取逆变器的工作参数，根据电机的运行参数和逆变器的工作参数中的至少一个参数以及至少一个参数对应的限值进行调节以获得转矩调节值，获取第一转矩限制值，并将转矩调节值叠加到第一转矩限制值以获得第二转矩限制值，获取第一转矩指令值，并根据第二转矩限制值对第一转矩指令值进行限制以获得第二转矩指令值，根据第二转矩指令对逆变器进行控制以对驱动电机进行控制。由此，本发明实施例的控制方法能够根据电机的运行参数和逆变器的工作参数中的至少一个参数对驱动电机进行控制或限制，从而将电机的运行参数和逆变器的工作参数限定在安全范围内，确保食物搅拌机的安全性，且有效防止电机寿命缩短，提升用户的体验。而且，该方法控制结构简单、易于实现、成本低。

另外，根据本发明上述实施例提出的食物搅拌机中驱动电机的控制方法，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述电机的运行参数可包括所述电机的转速、所述电机的温度和所述电机的输入功率，所述逆变器的工作参数可包括所述逆变器的直流母线电压、所述逆变器中功率器件温度和所述逆变器的输入功率。

根据本发明的一个实施例，所述至少一个参数可包括所述电机的转速、所述电机的温度、所述逆变器的直流母线电压、所述逆变器中功率器件温度、所述电机的输入功率与所述逆变器的输入功率中的一个，其中，根据所述电机的运行参数和所述逆变器的工作参数中的至少一个参数以及所述至少一个参数对应的限值进行调节以获得转矩调节值，可包括：对所述电机的转速限值与所述电机的转速之差进行调节以获得第一转矩值；对所述逆变器的直流母线电压限值与所述逆变器的直流母线电压之差进行调节以获得第二转矩值；对所述电机的输入功率与所述逆变器的输入功率中的一个对应的功率限值与该功率之差进行调节以获得第三转矩值；对所述电机的温度限值与所述电机的温度之差进行调节以获得第四转矩值；对所述逆变器中功率器件的温度限值与所述功率器件温度之差进行调节以获得第五转矩值；将所述第一转矩值、所述第三转矩值、所述第四转矩值和所述第五转矩值累加后，再减去所述第二转矩值，以获得所述转矩调节值。

根据本发明的一个实施例，根据所述第二转矩限制值对所述第一转矩指令值进行限制以获得第二转矩指令值，可包括：判断所述第一转矩指令值是否处于所述第二转矩限制值的正负区间；如果是，则所述第二转矩指令值等于所述第一转矩指令值；如果否，则所述第二转矩指令值等于所述第二转矩限制值。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出的一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述的控制方法。

根据本发明实施例提出的一种非临时性计算机可读存储介质，通过运行其上存储的计算机程序，实现食物搅拌机中驱动电机的控制方法，能够根据电机的运行参数和逆变器的工作参数中的至少一个参数对驱动电机进行控制或限制，从而将电机的运行参数和逆变器的工作参数限定在安全范围内，确保食物搅拌机的安全性，且有效防止电机寿命缩短，提升用户的体验。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出的一种食物搅拌机中驱动电机的控制装置，所述驱动电机通过逆变器驱动，所述控制装置包括：第一获取模块，用于获取所述电机的运行参数；第二获取模块，用于获取所述逆变器的工作参数；调节器模块，用于根据所述电机的运行参数和所述逆变器的工作参数中的至少一个参数以及所述至少一个参数对应的限值进行调节以获得转矩调节值；转矩获取模块，用于获取第一转矩限制值；叠加模块，用于将所述转矩调节值叠加到所述第一转矩限制值以获得第二转矩限制值；转矩指令获取模块，用于获取第一转矩指令值；转矩限制模块，用于根据所述第二转矩限制值对所述第一转矩指令值进行限制以获得第二转矩指令值；转矩控制模块，用于根据所述第二转矩指令值对所述逆变器进行控制以对所述驱动电机进行控制。

根据本发明实施例提出的食物搅拌机中驱动电机的控制装置，其中，驱动电机通过逆变器驱动，通过第一获取模块获取电机的运行参数，通过第二获取模块获取逆变器的工作参数，调节器模块根据电机的运行参数和逆变器的工作参数中的至少一个参数以及至少一个参数对应的限值进行调节以获得转矩调节值，通过转矩获取模块获取第一转矩限制值，叠加模块将转矩调节值叠加到第一转矩限制值以获得第二转矩限制值，转矩指令获取模块获取第一转矩指令值，转矩限制模块根据第二转矩限制值对第一转矩指令进行限制以获得第二转矩指令值，转矩控制模块根据第二转矩指令值对逆变器进行控制以对驱动电机进行控制。由此，本发明实施例的控制装置能够根据电机的运行参数和逆变器的工作参数中的至少一个参数对驱动电机进行控制或限制，从而将电机的运行参数和逆变器的工作参数限定在安全范围内，确保食物搅拌机的安全性，且有效防止电机寿命缩短，提升用户的体验。而且，该装置控制结构简单、易于实现、成本低。

另外，根据本发明上述实施例提出的食物搅拌机中驱动电机的控制装置，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述电机的运行参数可包括所述电机的转速、所述电机的温度和所述电机的输入功率，所述逆变器的工作参数可包括所述逆变器的直流母线电压、所述逆变器中功率器件温度和所述逆变器的输入功率。

根据本发明的一个实施例，所述至少一个参数包括所述电机的转速、所述电机的温度、所述逆变器的直流母线电压、所述逆变器中功率器件温度、所述电机的输入功率与所述逆变器的输入功率中的一个，其中，所述调节器模块可包括：第一调节器，用于对所述电机的转速限值与所述电机的转速之差进行调节以获得第一转矩值；第二调节器，用于对所述逆变器的直流母线电压限值与所述逆变器的直流母线电压之差进行调节以获得第二转矩值；第三调节器，用于对所述电机的输入功率与所述逆变器的输入功率中的一个对应的功率限值与该功率之差进行调节以获得第三转矩值；第四调节器，用于对所述电机的温度限值与所述电机的温度之差进行调节以获得第四转矩值；第五调节器，用于对所述逆变器中功率器件的温度限值与所述功率器件温度之差进行调节以获得第五转矩值；计算单元，用于将所述第一转矩值、所述第三转矩值、所述第四转矩值和所述第五转矩值累加后，再减去所述第二转矩值，以获得所述转矩调节值。

根据本发明的一个实施例，所述转矩限制模块在根据所述第二转矩限制值对所述第一转矩指令值进行限制时可进一步用于，判断所述第一转矩指令值是否处于所述第二转矩限制值的正负区间；如果是，则所述第二转矩指令值等于所述第一转矩指令值；如果否，则所述第二转矩指令值等于所述第二转矩限制值。

为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出的一种食物搅拌机中的电机驱动系统，包括所述的驱动电机的控制装置。

根据本发明实施例的食物搅拌机中的电机驱动系统，通过食物搅拌机中驱动电机的控制装置，能够根据电机的运行参数和逆变器的工作参数中的至少一个参数对驱动电机进行控制或限制，从而将电机的运行参数和逆变器的工作参数限定在安全范围内，确保食物搅拌机的安全性，且有效防止电机寿命缩短，提升用户的体验。

为达到上述目的，本发明第五方面实施例提出的一种食物搅拌机，包括所述的电机驱动系统。

根据本发明实施例的食物搅拌机，通过食物搅拌机中的电机驱动系统，能够根据电机的运行参数和逆变器的工作参数中的至少一个参数对驱动电机进行控制或限制，从而将电机的运行参数和逆变器的工作参数限定在安全范围内，确保食物搅拌机的安全性，且有效防止电机寿命缩短，提升用户的体验。

附图说明

图1为根据本发明实施例的食物搅拌机中驱动电机的控制方法的流程图；

图2为根据本发明一个实施例的电机驱动系统的结构示意图；

图3为根据本发明一个实施例的食物搅拌机中驱动电机的控制方法的原理图；

图4为根据本发明实施例的食物搅拌机中驱动电机的控制装置方框示意图；

图5为根据本发明一个实施例的食物搅拌机中驱动电机的控制装置的调节器模块的方框示意图；

图6为根据本发明实施例的食物搅拌机中的电机驱动系统的方框示意图；以及

图7为根据本发明实施例的食物搅拌机的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图来描述本发明实施例提出的食物搅拌机中驱动电机的控制方法、食物搅拌机中驱动电机的控制装置、食物搅拌机中的电机驱动系统和食物搅拌机。其中，该方法能够对工作在转矩控制模式下的电机驱动系统进行工况限制。

图1为根据本发明实施例的食物搅拌机中驱动电机的控制方法的流程图。其中，驱动电机通过逆变器驱动，具体地，如图2所示，市电电压经过整流后得到直流母线电压Vdc_Fdb(整流部分图中未示出)，直流母线电压Vdc_Fdb为逆变器输入电源的电压，逆变器通过内部功率器件将直流电压变为交流电输出至电机即驱动电机运行。更具体地，电功率由逆变器的输入电源输入逆变器，逆变器再将电功率输入至电机，电机再将电功率转化为机械功率输出。

其中，电机可以是永磁同步电机(包含无刷直流电机)、感应电机、开关磁阻电机等任意用逆变器驱动的电机。

如图1所示，本发明实施例的食物搅拌机中驱动电机的控制方法，包括以下步骤：

S1：获取电机的运行参数，并获取逆变器的工作参数。

根据本发明的一个实施例，电机的运行参数包括电机的转速Spd_Fdb、电机的温度Motor_Thr_Fdb和电机的输入功率Motor_Pow_Fdb，逆变器的工作参数包括逆变器的直流母线电压Vdc_Fdb、逆变器中功率器件温度Inverter_Thr_Fdb和逆变器的输入功率Inverter_Pow_Fdb。

其中，电机的转速Spd_Fdb可通过设置在电机上的传感器进行检测获得，或通过软件进行计算获得；逆变器的直流母线电压Vdc_Fdb可通过设置在逆变器上的传感器进行检测获得；电机的输入功率Motor_Pow_Fdb可由输入电机的电压和输入电机的电流计算获得；逆变器的输入功率Inverter_Pow_Fdb可由输入逆变器的电压即直流母线电压Vdc_Fdb和输入逆变器的电流计算获得；电机的温度Motor_Thr_Fdb可通过传感器检测电机的定子绕组温度、轴承温度或外壳温度获得，还可通过软件估计获得；逆变器中功率器件温度Inverter_Thr_Fdb可通过传感器检测获得或通过软件计算获得。

S2：根据电机的运行参数和逆变器的工作参数中的至少一个参数以及至少一个参数对应的限值进行调节以获得转矩调节值。

也就是说，可根据电机的运行参数和逆变器的工作参数中的一个与其对应的限值进行调节获得转矩调节值，也可根据电机的运行参数和逆变器的工作参数中的多个与多个参数对应的限值进行调节以获得转矩调节值，例如，可以根据一个电机的运行参数以及该参数对应的限值进行调节以获得转矩调节值，又如，可以根据一个电机的运行参数和一个逆变器的工作参数以及该电机的运行参数对应的限值和逆变器的工作参数对应的限值进行调节以获得转矩调节值，再如，可以根据多个电机的运行参数和多个逆变器的工作参数以及多个电机的运行参数对应的限值和多个逆变器的工作参数对应的限值进行调节以获得转矩调节值，由此可见，电机的运行参数和逆变器的工作参数之间不相互关联，可任意选择参数，提高实用性。

其中，电机的运行参数和逆变器的工作参数对应的限值可预先进行设定。

根据本发明的一个实施例，至少一个参数包括电机的转速Spd_Fdb、电机的温度Motor_Thr_Fdb、逆变器的直流母线电压Vdc_Fdb、逆变器中功率器件温度Inverter_Thr_Fdb、电机的输入功率Motor_Pow_Fdb与逆变器的输入功率Inverter_Pow_Fdb中的一个，其中，根据电机的运行参数和逆变器的工作参数中的至少一个参数以及至少一个参数对应的限值进行调节以获得转矩调节值，包括：对电机的转速限值Spd_Lim与电机的转速Spd_Fdb之差进行调节以获得第一转矩值；对逆变器的直流母线电压限值Vdc_Lim与逆变器的直流母线电压Vdc_Fdb之差进行调节以获得第二转矩值；对电机的输入功率Motor_Pow_Fdb与逆变器的输入功率Inverter_Pow_Fdb中的一个对应的功率限值与该功率之差进行调节以获得第三转矩值，即可对电机的输入功率限值Motor_Pow_Lim与电机的输入功率Motor_Pow_Fdb之差进行调节以获得第三转矩值，也可对逆变器的输入功率限值Inverter_Pow_Lim与逆变器的输入功率Inverter_Pow_Fdb之差进行调节以获得第三转矩值；对电机的温度限值Motor_Thr_Lim与电机的温度Motor_Thr_Fdb之差进行调节以获得第四转矩值；对逆变器中功率器件的温度限值Inverter_Thr_Lim与功率器件温度Inverter_Thr_Fdb之差进行调节以获得第五转矩值；将第一转矩值、第三转矩值、第四转矩值和第五转矩值累加后，再减去第二转矩值，以获得转矩调节值。

需要说明的是，当电机的运行参数和逆变器的工作参数中的任意一个参数处于该参数对应的限值区间时进行调节获得的转矩值为0，当电机的运行参数和逆变器的工作参数中的任意一个参数未处于该参数对应的限值区间时进行调节获得的转矩值不为0。其中，限值区间可为限值的最低阈值与限值的最高阈值之间的区域。

举例来说，如果电机的转速Spd_Fdb在电机的转速限值Spd_Lim区间内，即电机的转速Spd_Fdb大于电机的转速限值Spd_Lim的最低阈值且小于电机的转速限值Spd_Lim的最高阈值，则对电机的转速限值Spd_Lim与电机的转速Spd_Fdb之差进行调节输出的第一转矩值为0，如果电机的转速Spd_Fdb未在电机的转速限值Spd_Lim区间内，即电机的转速Spd_Fdb小于电机的转速限值Spd_Lim的最低阈值或大于电机的转速限值Spd_Lim的最高阈值，则对电机的转速限值Spd_Lim与电机的转速Spd_Fdb之差进行调节输出的第一转矩值为非零值。

进一步地，在根据电机的转速Spd_Fdb、电机的温度Motor_Thr_Fdb、逆变器的直流母线电压Vdc_Fdb、逆变器中功率器件温度Inverter_Thr_Fdb、电机的输入功率Motor_Pow_Fdb与逆变器的输入功率Inverter_Pow_Fdb以及对应的电机的转速限值Spd_Lim、电机的温度限值Motor_Thr_Lim、逆变器的直流母线电压限值Vdc_Lim、逆变器中功率器件的温度限值Inverter_Thr_Lim、电机的输入功率限值Motor_Pow_Lim与逆变器的输入功率限值Inverter_Pow_Lim进行调节之后，可获得第一转矩值、第二转矩值、第三转矩值、第四转矩值和第五转矩值，将第一转矩值、第三转矩值、第四转矩值和第五转矩值累加后，再减去第二转矩值，以获得转矩调节值。

其中，可通过PI调节器或P调节器等可调结构实现对参数与参数对应的限值之间的差值进行调节。

由此，还可使电机最高速度可控，确保即使食物搅拌机内没有食物，电机的转速也不会超过限定转速造成电机损坏，而且还能保证逆变器的输入功率限定在安全范围内，从而保护逆变器、电机以及食物搅拌机的外部输入线路和设备，保证逆变器和电机的温度限定在安全范围内，从而确保逆变器中功率器件和电机不会因为过热而引发安全问题。在逆变器的电源电压超出正常范围时，还能通过对电机控制使电源电压恢复正常或不继续恶化，进一步提高食物搅拌机的安全性，提升用户的体验。

S3：获取第一转矩限制值Trq_Lim1，并将转矩调节值叠加到第一转矩限制值Trq_Lim1以获得第二转矩限制值Trq_Lim2。

S4：获取第一转矩指令值Trq_Ref1，并根据第二转矩限制值Trq_Lim2对第一转矩指令值Trq_Ref1进行限制以获得第二转矩指令值Trq_Ref2。

根据本发明的一个实施例，根据第二转矩限制值Trq_Lim2对第一转矩指令值Trq_Ref1进行限制以获得第二转矩指令值Trq_Ref2，包括：判断第一转矩指令值Trq_Ref1是否处于第二转矩限制值Trq_Lim2的正负区间；如果是，则第二转矩指令值Trq_Ref2等于第一转矩指令值Trq_Ref1；如果否，则第二转矩指令值Trq_Ref2等于第二转矩限制值Trq_Lim2。其中，第二转矩限制值Trq_Lim2的正负区间为第二转矩限制值Trq_Lim2的最低阈值与最高阈值之间的区域。

也就是说，通过判断第一转矩指令Trq_Ref1是否大于第二转矩限制值Trq_Lim2的最低阈值且小于第二转矩限制值Trq_Lim2的最高阈值，如果是，则判断第一转矩指令值Trq_Ref1处于第二转矩限制值Trq_Lim2的正负区间，第二转矩指令值Trq_Ref2等于第一转矩指令值Trq_Ref1，如果否，则判断第一转矩指令值Trq_Ref1未处于第二转矩限制值Trq_Lim2的正负区间，第二转矩指令值Trq_Ref2等于第二转矩限制值Trq_Lim2。

其中，第一转矩指令值Trq_Ref1可根据食物搅拌机内食材及工作模式确定。

S5：根据第二转矩指令值Trq_Ref2对逆变器进行控制以对驱动电机进行控制。

也就是说，将第二转矩指令值Trq_Ref2转换为驱动电机的电压，并通过逆变器将驱动电机的电压输入驱动电机，以对驱动电机进行控制。其中，可通过电流反馈控制或转矩控制等方式对驱动电机的电压进行调节，以使驱动电机的转矩符合第二转矩指令值Trq_Ref2。

根据本发明的一个具体实施例，如图3所示，食物搅拌机上电运行，获取电机的转速Spd_Fdb、电机的温度Motor_Thr_Fdb、逆变器的直流母线电压Vdc_Fdb、逆变器中功率器件温度Inverter_Thr_Fdb和电机的输入功率Motor_Pow_Fdb，根据五种参数与其对应的限值获取五个转矩值，如果五种参数在其对应的限制值区间内，则输出五个转矩值均为0，此时，转矩调节值对第一转矩限制值Trq_Lim1不起调节作用，第二转矩限制值Trq_Lim2等于第一转矩限制值Trq_Lim1，根据食物搅拌机内食物确定第一转矩指令值Trq_Ref1，判断第一转矩指令值Trq_Ref1是否处于第二转矩限制值Trq_Lim2的正负区间；如果是，则第二转矩指令值Trq_Ref2等于第一转矩指令值Trq_Ref1；如果否，则第二转矩指令值Trq_Ref2等于第二转矩限制值Trq_Lim2，然后根据确定的第二转矩指令值Trq_Ref2对逆变器进行控制进而对驱动电机进行控制。

如果五种参数中任意一个参数未在其对应的限制值区间内，则至少输出一个不为0的转矩值，至少一个不为0的转矩值进行叠加获取转矩调节值，此时，转矩调节值对第一转矩限制值Trq_Lim1进行调节获得第二转矩限制值Trq_Lim2，根据食物搅拌机内食物确定第一转矩指令值Trq_Ref1，判断第一转矩指令值Trq_Ref1是否处于第二转矩限制值Trq_Lim2的正负区间；如果是，则第二转矩指令值Trq_Ref2等于第一转矩指令值Trq_Ref1；如果否，则第二转矩指令值Trq_Ref2等于第二转矩限制值Trq_Lim2，然后根据确定的第二转矩指令值Trq_Ref2对逆变器进行控制进而对驱动电机进行控制。

综上所述，根据本发明实施例提出的食物搅拌机中驱动电机的控制方法，其中，驱动电机通过逆变器驱动，获取电机的运行参数，并获取逆变器的工作参数，根据电机的运行参数和逆变器的工作参数中的至少一个参数以及至少一个参数对应的限值进行调节以获得转矩调节值，获取第一转矩限制值，并将转矩调节值叠加到第一转矩限制值以获得第二转矩限制值，获取第一转矩指令值，并根据第二转矩限制值对第一转矩指令值进行限值以获得第二转矩指令值，根据第二转矩指令对逆变器进行控制以对驱动电机进行控制。由此，本发明实施例的控制方法能够根据电机的运行参数和逆变器的工作参数中的至少一个参数对驱动电机进行控制或限制，从而将电机的运行参数和逆变器的工作参数限定在安全范围内，确保食物搅拌机的安全性，且有效防止电机寿命缩短，提升用户的体验。而且，该方法控制结构简单、易于实现、成本低。本发明实施例的方法还可使电机最高速度可控，确保即使食物搅拌机内没有食物，电机的转速也不会超过限定转速造成电机损坏，而且还能保证逆变器的输入功率限定在安全范围内，从而保护逆变器、电机以及食物搅拌机的外部输入线路和设备，保证逆变器和电机的温度限定在安全范围内，从而确保逆变器中功率器件和电机不会因为过热而引发安全问题。在逆变器的电源电压超出正常范围时，还能通过对电机控制使电源电压恢复正常或不继续恶化，进一步提高食物搅拌机的安全性，提升用户的体验。

本发明实施例还提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现的控制方法。

根据本发明实施例提出的一种非临时性计算机可读存储介质，通过运行其上存储的计算机程序，实现食物搅拌机中驱动电机的控制方法，能够根据电机的运行参数和逆变器的工作参数中的至少一个参数对驱动电机进行控制或限制，从而将电机的运行参数和逆变器的工作参数限定在安全范围内，确保食物搅拌机的安全性，且有效防止电机寿命缩短，提升用户的体验。而且，该方法控制结构简单、易于实现、成本低。

图4为根据本发明实施例的食物搅拌机中驱动电机的控制装置方框示意图。如图4所示，本发明实施例的食物搅拌机中驱动电机的控制装置包括：第一获取模块10、第二获取模块20、调节器模块30、转矩获取模块40、叠加模块50、转矩指令获取模块60、转矩限值模块70和转矩控制模块80。

其中，第一获取模块10用于获取电机的运行参数；第二获取模块20用于获取逆变器的工作参数；调节器模块30用于根据电机的运行参数和逆变器的工作参数中的至少一个参数以及至少一个参数对应的限值进行调节以获得转矩调节值；转矩获取模块40用于获取第一转矩限制值Trq_Lim1；叠加模块50用于将转矩调节值叠加到第一转矩限制值Trq_Lim1以获得第二转矩限制值Trq_Lim2；转矩指令获取模块60用于获取第一转矩指令值Trq_Ref1；转矩限值模块70用于根据第二转矩限制值Trq_Lim2对第一转矩指令值Trq_Ref1进行限制以获得第二转矩指令值Trq_Ref2；转矩控制模块80用于根据第二转矩指令值Trq_Ref2对逆变器进行控制以对驱动电机进行控制。

根据本发明的一个实施例，电机的运行参数包括电机的转速Spd_Fdb、电机的温度Motor_Thr_Fdb和电机的输入功率Motor_Pow_Fdb，逆变器的工作参数包括逆变器的直流母线电压Vdc_Fdb、逆变器中功率器件温度Inverter_Thr_Fdb和逆变器的输入功率Inverter_Pow_Fdb。

根据本发明的一个实施例，至少一个参数包括电机的转速Spd_Fdb、电机的温度Motor_Thr_Fdb、逆变器的直流母线电压Vdc_Fdb、逆变器中功率器件温度Inverter_Thr_Fdb、电机的输入功率Motor_Pow_Fdb与逆变器的输入功率Inverter_Pow_Fdb中的一个，其中，如图5所示，调节器模块30包括：第一调节器31、第二调节器32、第三调节器33、第四调节器34、第五调节器35和计算单元36。

其中，第一调节器31用于对电机的转速限值Spd_Lim与电机的转速Spd_Fdb之差进行调节以获得第一转矩值；第二调节器32用于对逆变器的直流母线电压限值Vdc_Lim与逆变器的直流母线电压Vdc_Fdb之差进行调节以获得第二转矩值；第三调节器33用于对电机的输入功率Motor_Pow_Fdb与逆变器的输入功率Inverter_Pow_Fdb中的一个对应的功率限值与该功率之差进行调节以获得第三转矩值，即可对电机的输入功率限值Motor_Pow_Lim与电机的输入功率Motor_Pow_Fdb之差进行调节以获得第三转矩值，也可对逆变器的输入功率限值Inverter_Pow_Lim与逆变器的输入功率Inverter_Pow_Fdb之差进行调节以获得第三转矩值；第四调节器34用于对电机的温度限值Motor_Thr_Lim与电机的温度Motor_Thr_Fdb之差进行调节以获得第四转矩值；第五调节器35用于对逆变器中功率器件的温度限值Inverter_Thr_Lim与功率器件温度Inverter_Thr_Fdb之差进行调节以获得第五转矩值；计算单元36用于将第一转矩值、第三转矩值、第四转矩值和第五转矩值累加后，再减去第二转矩值，以获得转矩调节值。其中，第一调节器31、第二调节器32、第三调节器33、第四调节器34和第五调节器35可为PI调节器或P调节器等。

需要说明的是，当电机的运行参数和逆变器的工作参数中的任意一个参数处于该参数对应的限值区间时进行调节获得的转矩值为0，当电机的运行参数和逆变器的工作参数中的任意一个参数未处于该参数对应的限值区间时进行调节获得的转矩值不为0。其中，限值区间可为限值的最低阈值与限值的最高阈值之间的区域。

举例来说，如果电机的转速Spd_Fdb在电机的转速限值Spd_Lim区间内，即电机的转速限值Spd_Lim大于电机的转速Spd_Fdb的最低阈值且小于电机的转速Spd_Fdb的的最高阈值，则对电机的转速限值Spd_Lim与电机的转速Spd_Fdb之差进行调节输出的第一转矩值为0，如果电机的转速Spd_Fdb未在电机的转速限值Spd_Lim区间内，即电机的转速限值Spd_Lim小于电机的转速Spd_Fdb的最低阈值或大于电机的转速Spd_Fdb的最高阈值，则对电机的转速限值Spd_Lim与电机的转速Spd_Fdb之差进行调节输出第一转矩值为非零值。

进一步地，在根据电机的转速Spd_Fdb、电机的温度Motor_Thr_Fdb、逆变器的直流母线电压Vdc_Fdb、逆变器中功率器件温度Inverter_Thr_Fdb、电机的输入功率Motor_Pow_Fdb与逆变器的输入功率Inverter_Pow_Fdb以及对应的电机的转速限值Spd_Lim、电机的温度限值Motor_Thr_Lim、逆变器的直流母线电压限值Vdc_Lim、逆变器中功率器件的温度限值Inverter_Thr_Lim、电机的输入功率限值Motor_Pow_Lim与逆变器的输入功率限值Inverter_Pow_Lim进行调节之后，可获得第一转矩值、第二转矩值、第三转矩值、第四转矩值和第五转矩值，将第一转矩值、第三转矩值、第四转矩值和第五转矩值累加后，再减去第二转矩值，以获得转矩调节值。

根据本发明的一个实施例，转矩限制模块70在根据第二转矩限制值Trq_Lim2对第一转矩指令值Trq_Ref1进行限制时进一步用于，判断第一转矩指令值Trq_Ref1是否处于第二转矩限制值Trq_Lim2的正负区间；如果是，则第二转矩指令值Trq_Ref2等于第一转矩指令值Trq_Ref1；如果否，则第二转矩指令值Trq_Ref2等于第二转矩限制值Trq_Lim2。其中，第二转矩限制值Trq_Lim2的正负区间为第二转矩限制值Trq_Lim2的最低阈值与最高阈值之间的区域。

也就是说，转矩限制模块70通过判断第一转矩指令Trq_Ref1是否大于等于第二转矩限制值Trq_Lim2的最低阈值且小于等于第二转矩限制值Trq_Lim2的最高阈值，如果是，则转矩限制模块70判断第一转矩指令值Trq_Ref1处于第二转矩限制值Trq_Lim2的正负区间，第二转矩指令值Trq_Ref2等于第一转矩指令值Trq_Ref1，如果否，则转矩限制模块70判断第一转矩指令值Trq_Ref1未处于第二转矩限制值Trq_Lim2的正负区间，第二转矩指令值Trq_Ref2等于第二转矩限制值Trq_Lim2。

其中，第一转矩指令值Trq_Ref1可根据食物搅拌机内食材及工作模式确定。

根据本发明的一个具体实施例，食物搅拌机上电运行，获取电机的转速Spd_Fdb、电机的温度Motor_Thr_Fdb、逆变器的直流母线电压Vdc_Fdb、逆变器中功率器件温度Inverter_Thr_Fdb以及电机的输入功率Motor_Pow_Fdb与逆变器的输入功率Inverter_Pow_Fdb中的一个，根据五种参数与其对应的限值获取五个转矩值，如果五种参数在其对应的限制值区间内，则输出五个转矩值均为0，此时，转矩调节值对第一转矩限制值Trq_Lim1不起调节作用，第二转矩限制值Trq_Lim2等于第一转矩限制值Trq_Lim1，根据食物搅拌机内食物确定第一转矩指令值Trq_Ref1，判断第一转矩指令值Trq_Ref1是否处于第二转矩限制值Trq_Lim2的正负区间；如果是，则第二转矩指令值Trq_Ref2等于第一转矩指令值Trq_Ref1；如果否，则第二转矩指令值Trq_Ref2等于第二转矩限制值Trq_Lim2，然后根据确定的第二转矩指令值Trq_Ref2对逆变器进行控制进而对驱动电机进行控制。

如果五种参数中任意一个参数未在其对应的限制值区间内，则至少输出一个不为0的转矩值，至少一个不为0的转矩值进行叠加获取转矩调节值，此时，转矩调节值对第一转矩限制值Trq_Lim1进行调节获得第二转矩限制值Trq_Lim2，根据食物搅拌机内食物确定第一转矩指令值Trq_Ref1，判断第一转矩指令值Trq_Ref1是否处于第二转矩限制值Trq_Lim2的正负区间；如果是，则第二转矩指令值Trq_Ref2等于第一转矩指令值Trq_Ref1；如果否，则第二转矩指令值Trq_Ref2等于第二转矩限制值Trq_Lim2，然后根据确定的第二转矩指令值Trq_Ref2对逆变器进行控制进而对驱动电机进行控制。

综上所述，根据本发明实施例提出的食物搅拌机中驱动电机的控制装置，其中，驱动电机通过逆变器驱动，通过第一获取模块获取电机的运行参数，通过第二获取模块获取逆变器的工作参数，调节器模块根据电机的运行参数和逆变器的工作参数中的至少一个参数以及至少一个参数对应的限值进行调节以获得转矩调节值，通过转矩获取模块获取第一转矩限制值，叠加模块将转矩调节值叠加到第一转矩限制值以获得第二转矩限制值，转矩指令获取模块获取第一转矩指令值，转矩限制模块根据第二转矩限制值对第一转矩指令进行限制以获得第二转矩指令值，转矩控制模块根据第二转矩指令值对逆变器进行控制以对驱动电机进行控制。由此，本发明实施例的控制装置能够根据电机的运行参数和逆变器的工作参数中的至少一个参数对驱动电机进行控制或限制，从而将电机的运行参数和逆变器的工作参数限定在安全范围内，确保食物搅拌机的安全性，且有效防止电机寿命缩短，提升用户的体验。而且，该方法控制结构简单、易于实现、成本低。还可使电机最高速度可控，确保即使食物搅拌机内没有食物，电机的转速也不会超过限定转速造成电机损坏，而且还能保证逆变器的输入功率限定在安全范围内，从而保护逆变器、电机以及食物搅拌机的外部输入线路和设备，保证逆变器和电机的温度限定在安全范围内，从而确保逆变器中功率器件和电机不会因为过热而引发安全问题。在逆变器的电源电压超出正常范围时，还能通过对电机控制使电源电压恢复正常或不继续恶化，进一步提高食物搅拌机的安全性，提升用户的体验。

本发明实施例还提出了一种食物搅拌机中的电机驱动系统。

图6为根据本发明实施例的食物搅拌机中的电机驱动系统的方框示意图。如图6所示，食物搅拌机中的电机驱动系统200包括食物搅拌机中驱动电机的控制装置100。

根据本发明实施例的食物搅拌机中的电机驱动系统，通过食物搅拌机中驱动电机的控制装置，能够根据电机的运行参数和逆变器的工作参数中的至少一个参数对驱动电机进行控制或限制，从而将电机的运行参数和逆变器的工作参数限定在安全范围内，确保食物搅拌机的安全性，且有效防止电机寿命缩短，提升用户的体验。而且，该方法控制结构简单、易于实现、成本低。

本发明实施例还提出了一种食物搅拌机。

图7为根据本发明实施例的食物搅拌机的方框示意图。如图7所示，食物搅拌机300包括食物搅拌机中的电机驱动系统200。

根据本发明实施例的食物搅拌机，通过食物搅拌机中的电机驱动系统，能够根据电机的运行参数和逆变器的工作参数中的至少一个参数对驱动电机进行控制或限制，从而将电机的运行参数和逆变器的工作参数限定在安全范围内，确保食物搅拌机的安全性，且有效防止电机寿命缩短，提升用户的体验。而且，该方法控制结构简单、易于实现、成本低。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种食物搅拌机中驱动电机的控制方法，其特征在于，所述驱动电机通过逆变器驱动，所述控制方法包括以下步骤：

获取所述电机的运行参数，并获取所述逆变器的工作参数；

根据所述电机的运行参数和所述逆变器的工作参数中的至少一个参数以及所述至少一个参数对应的限值进行调节以获得转矩调节值；

获取第一转矩限制值，并将所述转矩调节值叠加到所述第一转矩限制值以获得第二转矩限制值；

获取第一转矩指令值，并根据所述第二转矩限制值对所述第一转矩指令值进行限制以获得第二转矩指令值；

根据所述第二转矩指令值对所述逆变器进行控制以对所述驱动电机进行控制；

其中，所述电机的运行参数包括所述电机的转速、所述电机的温度和所述电机的输入功率，所述逆变器的工作参数包括所述逆变器的直流母线电压、所述逆变器中功率器件温度和所述逆变器的输入功率；

其中，根据所述电机的运行参数和所述逆变器的工作参数中的至少一个参数以及所述至少一个参数对应的限值进行调节以获得转矩调节值，包括：

对所述电机的转速限值与所述电机的转速之差进行调节以获得第一转矩值；

对所述逆变器的直流母线电压限值与所述逆变器的直流母线电压之差进行调节以获得第二转矩值；

对所述电机的输入功率与所述逆变器的输入功率中的一个对应的功率限值与该功率之差进行调节以获得第三转矩值；

对所述电机的温度限值与所述电机的温度之差进行调节以获得第四转矩值；

对所述逆变器中功率器件的温度限值与所述功率器件温度之差进行调节以获得第五转矩值；

将所述第一转矩值、所述第三转矩值、所述第四转矩值和所述第五转矩值累加后，再减去所述第二转矩值，以获得所述转矩调节值。

2.如权利要求1所述的食物搅拌机中驱动电机的控制方法，其特征在于，根据所述第二转矩限制值对所述第一转矩指令值进行限制以获得第二转矩指令值，包括：

判断所述第一转矩指令值是否处于所述第二转矩限制值的正负区间；

如果是，则所述第二转矩指令值等于所述第一转矩指令值；

如果否，则所述第二转矩指令值等于所述第二转矩限制值。

3.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现根据权利要求1-2中任一所述的控制方法。

4.一种食物搅拌机中驱动电机的控制装置，其特征在于，所述驱动电机通过逆变器驱动，所述控制装置包括：

第一获取模块，用于获取所述电机的运行参数；

第二获取模块，用于获取所述逆变器的工作参数；

调节器模块，用于根据所述电机的运行参数和所述逆变器的工作参数中的至少一个参数以及所述至少一个参数对应的限值进行调节以获得转矩调节值；

转矩获取模块，用于获取第一转矩限制值；

叠加模块，用于将所述转矩调节值叠加到所述第一转矩限制值以获得第二转矩限制值；

转矩指令获取模块，用于获取第一转矩指令值；

转矩限制模块，用于根据所述第二转矩限制值对所述第一转矩指令值进行限制以获得第二转矩指令值；

转矩控制模块，用于根据所述第二转矩指令值对所述逆变器进行控制以对所述驱动电机进行控制；

其中，所述电机的运行参数包括所述电机的转速、所述电机的温度和所述电机的输入功率，所述逆变器的工作参数包括所述逆变器的直流母线电压、所述逆变器中功率器件温度和所述逆变器的输入功率；

其中，所述调节器模块包括：

第一调节器，用于对所述电机的转速限值与所述电机的转速之差进行调节以获得第一转矩值；

第二调节器，用于对所述逆变器的直流母线电压限值与所述逆变器的直流母线电压之差进行调节以获得第二转矩值；

第三调节器，用于对所述电机的输入功率与所述逆变器的输入功率中的一个对应的功率限值与该功率之差进行调节以获得第三转矩值；

第四调节器，用于对所述电机的温度限值与所述电机的温度之差进行调节以获得第四转矩值；

第五调节器，用于对所述逆变器中功率器件的温度限值与所述功率器件温度之差进行调节以获得第五转矩值；

计算单元，用于将所述第一转矩值、所述第三转矩值、所述第四转矩值和所述第五转矩值累加后，再减去所述第二转矩值，以获得所述转矩调节值。

5.如权利要求4所述的食物搅拌机中驱动电机的控制装置，其特征在于，所述转矩限制模块在根据所述第二转矩限制值对所述第一转矩指令值进行限制时进一步用于，

判断所述第一转矩指令值是否处于所述第二转矩限制值的正负区间；

如果是，则所述第二转矩指令值等于所述第一转矩指令值；

如果否，则所述第二转矩指令值等于所述第二转矩限制值。

6.一种食物搅拌机中的电机驱动系统，其特征在于，包括如权利要求4-5中任一项所述的驱动电机的控制装置。

7.一种食物搅拌机，其特征在于，包括如权利要求6所述的电机驱动系统。

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