CN110545053B - 四相磁阻电机减速方法、装置、存储介质、电子设备及四相磁阻电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及四相磁阻电机减速方法、装置、存储介质、电子设备及四相磁阻电机，包括，S1、接收减速指令，获取电机转子的旋转方向及其实时位置；S2、获取与该实时位置正向对应的第一定子线圈，控制与其反向对应的第二定子线圈导通，其他定子线圈均关闭；S3、监测电机定子的相电流判断其是否满足第一预设条件，若是，执行S4，若否，执行S2；S4、在实时位置与第三定子线圈正向对应时控制与其反向对应的第四定子线圈导通，其他定子线圈均关闭；S5、在实时位置与第三定子线圈相邻的第五定子线圈正向对应时控制所有定子线圈关闭；S6、以与第五定子线圈相邻的定子线圈为第三定子线圈，返回S4。实施本发明能够快速安全的实现电机减速。

Description

四相磁阻电机减速方法、装置、存储介质、电子设备及四相磁 阻电机

技术领域

本发明涉及电机控制技术，更具体地说，涉及一种四相磁阻电机减速方法、装置、存储介质、电子设备及四相磁阻电机。

背景技术

厨师机作为厨房用具，与用户的安全息息相关，因此，当用户在使用厨师机过程中，为了降低使用故障，保护用户安全，其必须用最快的速度降低电机的运行速度，但实际上，电机工作过程中，由于其工作原理，电机降速是需要一定的过程的，而如何又快又稳的降低电机的速度，其已经是电机行业内大家都在研究的课题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述电机降速过程较长缺陷，提供一种四相磁阻电机减速方法、装置、存储介质、电子设备及四相磁阻电机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种四相磁阻电机减速方法；包括：

S1、接收减速指令，获取电机转子的旋转方向，并通过位置传感器检测所述电机转子的实时位置；

S2、根据所述电机转子的旋转方向及所述电机转子的实时位置，获取与所述电机转子的实时位置正向对应的电机定子的第一定子线圈，控制与所述第一定子线圈反向对应的第二定子线圈导通，其他定子线圈均关闭；

S3、监测所述电机定子的相电流，并判断所述相电流是否满足第一预设条件，若是，执行步骤S4，若否，则返回执行所述步骤S2；

S4、在所述电机转子的实时位置与所述电机定子的第三定子线圈正向对应时，控制与所述第三定子线圈反向对应的第四定子线圈导通，其他定子线圈均关闭；

S5、在所述电机转子继续旋转过程中，在所述电机转子的实时位置与所述第三定子线圈相邻的第五定子线圈正向对应时，控制所有定子线圈关闭；

S6、在所述电机转子继续旋转过程中，以与所述第五定子线圈相邻的定子线圈为所述第三定子线圈，返回执行所述步骤S4。

优选地，所述调速指令包括刹车指令，所述方法还包括：在所述步骤S4后执行步骤S51，或在所述步骤S5后执行步骤S61；

S51、监测所述电机转子的当前转速，并判断所述当前转速是否满足第二预设条件，若是则执行步骤S7，若否，则执行所述步骤S5；

S61、监测所述电机转子的当前转速，并判断所述当前转速是否满足所述第二预设条件，若是则执行所述步骤S7，若否，则执行步骤S6；

S7、控制所有电机定子导通以锁死所述电机转子。

优选地，在所述步骤S51中，所述第二预设条件包括所述当前转速满足大于预设目标转速30-50转/分。

优选地，在所述步骤S3中，所述第一预设条件包括所述相电流超过所述电机转子的最大电流的90％。

优选地，所述方法还包括：

S41、预设一电机定子线圈为所述第三定子线圈。

优选地，所述方法还包括：

S42、在所述相电流满足所述第一预设条件时，获取所述电机转子的当前位置，根据所述电机转子的当前位置设定与所述当前位置正向对应的电机定子线圈为所述第三定子线圈。

本发明还构造一种四相磁阻电机减速装置，包括：

指令接收单元，用于接收减速指令；

第一获取单元，用于获取电机转子的旋转方向；

第二获取单元，用于通过位置传感器获取所述电机转子的实时位置；

第一执行单元，用于根据所述电机转子的旋转方向及所述电机转子的实时位置，获取与所述电机转子的实时位置正向对应的电机定子的第一定子线圈，控制与所述第一定子线圈反向对应的第二定子线圈导通，其他定子线圈均关闭；

第一判断单元，用于监测所述电机定子的相电流，并判断所述相电流是否满足第一预设条件；

第二执行单元，用于在所述第一判断单元输出为是时，且在所述电机转子的实时位置与所述电机定子的第三定子线圈正向对应时，控制与所述第三定子线圈反向对应的第四定子线圈导通，其他定子线圈均关闭，并用于在所述第一判断单元输出为否时，控制所述第一执行单元动作；

第三执行单元，用于在所述电机转子继续旋转过程中，在所述电机转子的实时位置与所述第三定子线圈相邻的第五定子线圈正向对应时，控制所有定子线圈关闭；

第四执行单元，用于在所述电机转子继续旋转过程中，以与所述第五定子线圈相邻的定子线圈为所述第三定子线圈，并控制所述第二执行单元动作。

本发明还构造一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上面任意一项所述的四相磁阻电机减速方法。

本发明还构造一种电子设备，包括存储器和处理器；

所述存储器用于存储计算机程序；

所述处理器用于执行所述计算机程序实现上面任一项所述的四相磁阻电机减速方法。

本发明还构造一种四相磁阻电机，采用上面任意一项所述的减速方法。

实施本发明的四相磁阻电机减速方法、装置、存储介质、电子设备及四相磁阻电机，具有以下有益效果：能够快速安全的实现电机减速。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明四相磁阻电机减速方法的第一实施例的程序流程图；

图2是本发明四相磁阻电机减速方法的第二实施例的程序流程图；

图3是本发明四相磁阻电机减速方法的第三实施例的程序流程图；

图4是本四相磁阻电机工作一示意图；

图5是本发明四相磁阻电机减速方法的定子线圈导通示意图；

图6是本发明四相磁阻电机减速方法的定子线圈一实施例导通示意图；

图7是本发明四相磁阻电机减速方法的定子线圈另一实施例导通示意图；

图8是本发明四相磁阻电机减速方法的定子线圈另一实施例导通示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，在本发明的四相磁阻电机减速方法第一实施例中，包括：

S1、接收减速指令，获取电机转子的旋转方向，并通过位置传感器检测所述电机转子的实时位置；具体的，电机在接收到减速指令时，获取此时电机转子的旋转方向，以及电机转子的实时位置，其中电机转子的实时位置为相对与电机定子的定子线圈而言，其中对于四相磁阻电机，其包括4个定子线圈，定子线圈位置为固定设置，在电机转子旋转与对应的定子线圈对应时，即可以通过位置传感器获取当前电机转子相对定子线圈的实时位置，具体的也可以理解为通过光电传感器获取，其在旋转过程中通过对光电传感器的遮挡产生换向信号，即可确认当前电机转子的实时位置。

S2、根据所述电机转子的旋转方向及所述电机转子的实时位置，获取与所述电机转子的实时位置正向对应的电机定子的第一定子线圈，控制与所述第一定子线圈反向对应的第二定子线圈导通，其他定子线圈均关闭；具体的，电机转子的旋转方向由其定子线圈导通方向决定，在知道电机转子的旋转方向以及其电机转子的当前位置，就可以知道按照正常的工作方向即电机转子的旋转方向，可以知道要维持电机转子沿该旋转方向运转时正常应该导通的定子线圈即正向对应的第一定子线圈，这里正向对应理解为使电子转子按照原旋转方向继续旋转。根据该第一定子线圈，控制与第一定子线圈反向对应的第二定子线圈导通，其他的定子线圈均关闭，此时第二定子线圈与第一定子线圈反向对应，即可以理解，在电机转子的旋转方向上，第二定子线圈导通对电机转子产生反向作用力，使电机转子受反向力而速度降低。此处定子线圈导通可以理解为定子线圈为供电状态，定子线圈关闭可以理解为定子线圈为断电状态。

S3、监测所述电机定子的相电流，并判断所述相电流是否满足第一预设条件，若是，执行步骤S4，若否，则返回执行所述步骤S2；具体的，在进行反向降速过程中，其降速过程中，电机定子的相电流会增加，此时需要对相电流进行判断，以确认相电流是否超过控制器设置的限制电流即确认相电流是否满足第一预设条件，而使电机进入过流保护状态。此时在相电流没有超过限制电流，即在相电流没有达到第一预设条件时，其返回执行步骤S2，即对电机转子的实时位置进行继续判断，以对其该实时位置反向对应的定子线圈进行导通。即此时对四相磁阻电机来说，其按照顺序依次对四相电机线圈进行导通，形成反作用，使电机转子反向受力减速。

S4、在所述电机转子的实时位置与所述电机定子的第三定子线圈正向对应时，控制与所述第三定子线圈反向对应的第四定子线圈导通，其他定子线圈均关闭；具体的，在相电流超过限制电流时，即相电流达到了第一预设条件，则要根据电机转子的实时位置获取其旋转方向对应的第三定子线圈，然后控制与第三定子线圈反向对应的第四定子线圈导通，通过第四定子线圈导通，给电机转子与其旋转方向相反的作用力。

S5、在所述电机转子继续旋转过程中，在所述电机转子的实时位置与所述第三定子线圈相邻的第五定子线圈正向对应时，控制所有定子线圈关闭；具体的，在上面过程中，电机转子受反向力减速过程中，其继续旋转时，当电机转子的实时位置与第三定子线圈相邻的第五定子线圈正向对应，即当前的电机转子的实时位置时，其在该旋转方向上，应该导通的定子线圈为第五定子线圈，此时控制所有的定子线圈关闭。

S6、在所述电机转子继续旋转过程中，以与所述第五定子线圈相邻的定子线圈为所述第三定子线圈，返回执行所述步骤S4。具体的，在上面的基础上，电机转子由于惯性继续旋转，其旋转的位置正向对应的定子线圈为第五定子线圈相邻的定子线圈时，那么相当于进入另外一个周期，此时以相邻的定子线圈为第三定子线圈，返回执行步骤S4，依次形成循环，构成电子转子旋转过程中，电机定子的定子线圈间隔一个定子线圈进行导通。而对于四相磁阻电机来说，即可以理解为其中相互间隔的两相定子线圈按照规律导通，而另外两相定子线圈保持一直关闭。

可选的，所述调速指令包括刹车指令，如图2所示，本发明四相磁阻电机减速方法还包括：在所述步骤S4后执行步骤S51，或如图3所示，本发明四相磁阻电机减速方法还包括在所述步骤S5后执行步骤S61；

S51、监测所述电机转子的当前转速，并判断所述当前转速是否满足第二预设条件，若是则执行步骤S7，若否，则执行所述步骤S5；

S61、监测所述电机转子的当前转速，并判断所述当前转速是否满足所述第二预设条件，若是则执行所述步骤S7，若否，则执行步骤S6；

S7、控制所有电机定子导通以锁死所述电机转子。

具体的，在上面的基础上，减速指令可以包括刹车指令，当为刹车指令控制电机转子记性刹车时，其在相互间隔的两相定子线圈按照规律导通的过程中，即可以在步骤S5的过程中，在所有定子线圈关闭时，与可以在步骤S5之前，即在所有定子线圈关闭之前，监测电机转子的当前转速，当当前转速满足第二预设条件，即当前转速接近为零时，则控制所有电机定子线圈导通，以锁死电机转子，当当前转速已经存在一定速度时，则可以继续下一步，例如当当前有第四定子线圈导通时，则断开所有定子线圈导通，若在所有的电机定子线圈均未导通时，则根据电机转子的旋转方向，根据电机转子的当前位置控制其反向对应的第四定子线圈导通。

可选的，在所述步骤S51中或所述步骤S61中，所述第二预设条件包括所述当前转速满足大于预设目标转速30-50转/分。具体的，刹车指令通常对应的是电机转速接近零，其对电机转子锁死的动作通常设置在电机转速接近为零的时候，其具体的可以理解为电机转速的30到50转/分时，进行锁死，以控制电机转速为极低即接近为零的速度，以完成刹车。

可选的，在所述步骤S3中，所述第一预设条件包括所述相电流超过所述电机的最大电流的90％。具体的，控制器设置的电机定子的相电流不高于电机的最大电流的90％，即设置电机的过流保护门限为电机最大电流的90％。

可选的，本发明的四相磁阻电机减速方法还包括：

S41、预设一电机定子线圈为所述第三定子线圈。

具体的，可以对两相电机定子交替导通的起始位置进行预先设置，即在电机定子的相电流达到第一预设条件时，其也只有在电机转子旋转到预设位置时，控制反向对应的线圈定子导通，切换进入两相电机定子交替导通。即如果此时电机转子的位置不在预设位置，其将继续执行四相电机定子线圈依次导通，至电机转子进入预设位置时，切换为两相电机定子线圈交替导通。

可选的，本发明的四相磁阻电机减速方法还包括：

S42、在所述相电流满足所述第一预设条件时，获取所述电机转子的当前位置，根据所述电机转子的当前位置设定与所述当前位置正向对应的电机定子线圈为所述第三定子线圈。具体的，还可以在电机定子的相电流满足第一预设条件时，在电机转子的当前位置即开始两相电机定子线圈交替导通。

以具体的实施例进行说明，如图4所示，电机定子包括的定子线圈分别为A相，B相，C相和D相，电机转子当前的旋转方向为逆时针方向旋转，在转子旋转过程中，其过程为a1-a2-a3-a4-a1……，在a1中，对应为B相定子线圈导通的位置，其继续旋转，到a2，检测到位置信号2跳变，即此时可以通过位置信号2跳变获取到电机转子的实时位置，在该实时位置时，电机转子正常工作即继续旋转时，其应该对应C相定子线圈导通，B相定子线圈关闭，此时电机转子继续逆时针旋转。此时，即C相定子线圈为电机转子该逆时针旋转时，该电机转子的当前位置的正向对应定子线圈。依次类推，其C相定子线圈导通过程中，当检测到位置信号1变化，即检测电机转子的位置发生变化，根据其此时的当前位置，C相定子线圈关闭，D相定子线圈导通。此时，即D相定子线圈为电机转子该逆时针旋转时，该电机转子的当前位置的正向对应定子线圈。其C相-D相-A相-B相-C相-D相……依次循环进行逆时针旋转。在本发明的减速方法中，当在B相定子线圈导通时即对应a1，接收的减速指令时，转子逆时针旋转，当检测到其位置信号2跳变，即检测到电机转子的实时位置发生变化，对应a2，控制A相电机定子线圈导通，B相电机定子线圈关闭，产生负转矩，此时A相电机定子线圈即为C相定子线圈的反向对应线圈，电机转子由于惯性继续旋转，当检测位置信号1信号跳变时，即电机转子的位置发生变化，对应a3，此时在电机转子的当前位置，其控制B相电机定子线圈导通，并关闭A相电机定子线圈，此时B相电机定子线圈即为D相电子定子线圈的反向对应定子线圈。依次定子线圈的对应关系遵循以下表格：

其中，在相电流满足要求的时候，采用四相减速，其具体的四相定子线圈交替导通的顺序为A相-B相-C相-D相-A相……，直至相电流满足要求。具体参照图5，其中PHA、PHB、PHC和PHD分别对应A相定子线圈、B相定子线圈、C相定子线圈和D相定子线圈。在相电流满足要求的时候，其采用两相定子线圈交替导通，其具体参照图6或者图7，最后，在进行刹车锁死时，四相定子线圈同时导通，参照图7。

另本发明的四相磁阻电机减速装置，包括：

指令接收单元，用于接收减速指令；

第一获取单元，用于获取电机转子的旋转方向；

第二获取单元，用于通过位置传感器获取所述电机转子的实时位置；

第一执行单元，用于根据所述电机转子的旋转方向及所述电机转子的实时位置，获取与所述电机转子的实时位置正向对应的电机定子的第一定子线圈，控制与所述第一定子线圈反向对应的第二定子线圈导通，其他定子线圈均关闭；

第一判断单元，用于监测所述电机定子的相电流，并判断所述相电流是否满足第一预设条件；

第二执行单元，用于在所述第一判断单元输出为是时，且在所述电机转子的实时位置与所述电机定子的第三定子线圈正向对应时，控制与所述第三定子线圈反向对应的第四定子线圈导通，其他定子线圈均关闭，并用于在所述第一判断单元输出为否时，控制所述第一执行单元动作；

第三执行单元，用于在所述电机转子继续旋转过程中，在所述电机转子的实时位置与所述第三定子线圈相邻的第五定子线圈正向对应时，控制所有定子线圈关闭；

第四执行单元，用于在所述电机转子继续旋转过程中，以与所述第五定子线圈相邻的定子线圈为所述第三定子线圈，并控制所述第二执行单元动作。

具体的，四相磁阻电机减速装置各单元之间具体的配合操作过程具体可以参照上述四相磁阻电机减速方法，这里不再赘述。

另，本发明的一种电子设备，包括存储器和处理器；存储器用于存储计算机程序；处理器用于执行计算机程序实现如上面任意的四相磁阻电机减速方法。具体的，根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过电子设备下载和安装并且执行时，执行本发明实施例的方法中限定的上述功能。本发明中的电子设备可为笔记本、台式机、平板电脑、智能手机等终端，也可为服务器。

另，本发明的一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上面任意一项的四相磁阻电机减速方法。具体的，需要说明的是，本发明上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。

上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。

另，本发明的一种四相磁阻电机，采用如上面任意一项的四相磁阻电机减速方法。具体的，对于四相磁阻电机，可以设置该减速方法以实现带有该减速功能的电机模块或产品。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种四相磁阻电机减速方法，其特征在于，包括：

S1、接收减速指令，获取电机转子的旋转方向，并通过位置传感器检测所述电机转子的实时位置；

S2、根据所述电机转子的旋转方向及所述电机转子的实时位置，获取与所述电机转子的实时位置正向对应的电机定子的第一定子线圈，控制与所述第一定子线圈反向对应的第二定子线圈导通，其他定子线圈均关闭；

S3、监测所述电机定子的相电流，并判断所述相电流是否满足第一预设条件，若是，执行步骤S4，若否，则返回执行所述步骤S2；

S4、在所述电机转子的实时位置与所述电机定子的第三定子线圈正向对应时，控制与所述第三定子线圈反向对应的第四定子线圈导通，其他定子线圈均关闭；

S5、在所述电机转子继续旋转过程中，在所述电机转子的实时位置与所述第三定子线圈相邻的第五定子线圈正向对应时，控制所有定子线圈关闭；

S6、在所述电机转子继续旋转过程中，以与所述第五定子线圈相邻的定子线圈为所述第三定子线圈，返回执行所述步骤S4；

在所述步骤S3中，所述第一预设条件包括所述相电流超过所述电机转子的最大电流的90%；

所述减速指令包括刹车指令，所述方法还包括：在所述步骤S4后执行步骤S51，或在所述步骤S5后执行步骤S61；

S51、监测所述电机转子的当前转速，并判断所述当前转速是否满足第二预设条件，若是，则执行步骤S7，若否，则执行所述步骤S5；

S61、监测所述电机转子的当前转速，并判断所述当前转速是否满足所述第二预设条件，若是则执行所述步骤S7，若否，则执行步骤S6；

S7、控制所有电机定子导通以锁死所述电机转子；

在所述步骤S51中或所述步骤S61中，所述第二预设条件包括所述当前转速满足大于预设目标转速30-50转/分。

2.根据权利要求1所述的四相磁阻电机减速方法，其特征在于，所述方法还包括：

S41、预设一电机定子线圈为所述第三定子线圈。

3.根据权利要求1所述的四相磁阻电机减速方法，其特征在于，所述方法还包括：

S42、在所述相电流满足所述第一预设条件时，获取所述电机转子的当前位置，根据所述电机转子的当前位置设定与所述当前位置正向对应的电机定子线圈为所述第三定子线圈。

4.一种基于权利要求1-3中任意一项所述的四相磁阻电机减速方法的四相磁阻电机减速装置，其特征在于，包括：

指令接收单元，用于接收减速指令；

第一获取单元，用于获取电机转子的旋转方向；

第二获取单元，用于通过位置传感器获取所述电机转子的实时位置；

第一执行单元，用于根据所述电机转子的旋转方向及所述电机转子的实时位置，获取与所述电机转子的实时位置正向对应的电机定子的第一定子线圈，控制与所述第一定子线圈反向对应的第二定子线圈导通，其他定子线圈均关闭；

第一判断单元，用于监测所述电机定子的相电流，并判断所述相电流是否满足第一预设条件；

第二执行单元，用于在所述第一判断单元输出为是时，且在所述电机转子的实时位置与所述电机定子的第三定子线圈正向对应时，控制与所述第三定子线圈反向对应的第四定子线圈导通，其他定子线圈均关闭，并用于在所述第一判断单元输出为否时，控制所述第一执行单元动作；

第三执行单元，用于在所述电机转子继续旋转过程中，在所述电机转子的实时位置与所述第三定子线圈相邻的第五定子线圈正向对应时，控制所有定子线圈关闭；

第四执行单元，用于在所述电机转子继续旋转过程中，以与所述第五定子线圈相邻的定子线圈为所述第三定子线圈，并控制所述第二执行单元动作。

5.一种计算机存储介质，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如权利要求1-3中任意一项所述的四相磁阻电机减速方法。

6.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器；

所述存储器用于存储计算机程序；

所述处理器用于执行所述计算机程序实现如权利要求1-3任一项所述的四相磁阻电机减速方法。

7.一种四相磁阻电机，其特征在于，采用如权利要求1-3任一项所述的减速方法。

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