CN111245331A - 一种基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法及装置，检测到调整开启信号后，根据脉冲间隔时间计算出第一转速，由于交流电机转动一圈的脉冲信号为固定至，因此采用脉冲间隔时间作为第一转速的计算基准能够保证数值的准确性，并且脉冲之间的间隔较短，检测速度较快，从而实现快速准确检测交流电机的当前转速；得出第一转速后，将预先设定好的标准转速为第二转速，得出第一转速和第二转速的转速差，并设置第一对照表和第二对照表，根据当前所处的正弦周期选择对应的对照表，能够根据交流电机处于不同的工作状态进行不同幅度的调整，有利于提高电机的稳定性。

Description

一种基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法及装置
技术领域
本发明涉及交流电机领域，特别是一种基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法及装置。
背景技术
目前，交流电机的应用非常广泛，而交流电机在工作过程中，由于受到阻力的影响，转速会发生一定的变化，在这种情况下，需要对通过可控硅对交流电机的转速进行调整，以确保转速保持恒定。可控硅电路的技术已经相对成熟，因此保持转速恒定的关键在于快速识别当前转速并且向可控硅发送调整值。现有技术通常采用PID算法进行转速识别和生成调整信号，或者采用检测脉冲计算转速的方法实现，但是PID算法具有较大的滞后性，检测脉冲的方法误差较大，转换效率慢，将交流电机应用到工作阻力不稳定的电器中会出现频繁的抖动和不稳定，影响使用者的体验。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法及装置，能够快速得出调整值，让电机快速调节并维持在设定转速，提高用户体验。
本发明解决其问题所采用的技术方案是：第一方面，本发明提供了一种基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法，包括以下步骤：
检测到调整开启信号后，获取交流电机的脉冲间隔时间和所处的正弦周期，根据所述脉冲间隔时间计算出第一转速；
读取预先设定的第二转速，若所述第一转速的值与所述第二转速的值不相同，计算所述第一转速与所述第二转速的转速差；
读取预先设定的第一对照表和第二对照表，若所述正弦周期处于正半周，根据所述转速差从所述第一对照表中获取调整值，若所述正弦周期处于负半周，根据所述转速差从所述第二对照表中获取调整值；
若所述第一转速大于第二转速，将所述调整值作为增加值发送至可控硅，若所述第一转速小于第二转速，将所述调整值作减小值发送至可控硅。
进一步，所述第二对照表与所述转速差所对应的调整值不小于所述第一对照表中与相同的所述转速差所对应的调整值。
进一步，所述第一对照表中的调整值与至少两个所述转速差所对应；所述第二对照表中与不同转速差所对应的调整值互不相同。
进一步，所述调整开启信号为过零信号。
进一步，所述调整值为所述可控硅的导通时间调整值。
第二方面，本发明提供了一种用于执行基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法的装置，包括CPU单元，所述CPU单元用于执行以下步骤：
检测到调整开启信号后，获取交流电机的脉冲间隔时间和所处的正弦周期，根据所述脉冲间隔时间计算出第一转速；
读取预先设定的第二转速，若所述第一转速的值与所述第二转速的值不相同，计算所述第一转速与所述第二转速的转速差；
读取预先设定的第一对照表和第二对照表，若所述正弦周期处于正半周，根据所述转速差从所述第一对照表中获取调整值，若所述正弦周期处于负半周，根据所述转速差从所述第二对照表中获取调整值；
若所述第一转速大于第二转速，将所述调整值作为增加值发送至可控硅，若所述第一转速小于第二转速，将所述调整值作减小值发送至可控硅。
第三方面，本发明提供了一种用于执行基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法的设备，包括至少一个控制处理器和用于与至少一个控制处理器通信连接的存储器；存储器存储有可被至少一个控制处理器执行的指令，指令被至少一个控制处理器执行，以使至少一个控制处理器能够执行如上所述的基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法。
第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于使计算机执行如上所述的基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法。
第五方面，本发明还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使计算机执行如上所述的基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果：本发明检测到调整开启信号后，根据脉冲间隔时间计算出第一转速，由于交流电机转动一圈的脉冲信号为固定至，因此采用脉冲间隔时间作为第一转速的计算基准能够保证数值的准确性，并且脉冲之间的间隔较短，检测速度较快，从而实现快速准确检测交流电机的当前转速；得出第一转速后，将预先设定好的标准转速为第二转速，得出第一转速和第二转速的转速差，并设置第一对照表和第二对照表，根据当前所处的正弦周期选择对应的对照表，能够根据交流电机处于不同的工作状态进行不同幅度的调整，有利于提高电机的稳定性。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
图1是本发明实施例提供的一种基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的一种基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法的完整流程图；
图3是本发明另一实施例提供的一种用于执行基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法的装置示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。
需要说明的是，本发明中所涉及的信号由现有技术的电路模块采集完成，包括过零信号采集模块、电机转速采集装置、可控硅电路和MCU，其中，过零信号采集模块、电机转速采集装置、可控硅电路可以是现有技术中任意类型的电路模块和装置，本发明并不涉及对电路的结构以及连接方式的改进，MCU可以采用现有技术中任意能够实现与交流电机相关的数据处理的芯片，本发明并不对MCU的结构和连接方式进行改进，交流电机可以是现有技术中任意型号的交流电机，本实施例并不涉及对其电路或者结构的改进。
参考图1，本发明的第一实施例提供了一种基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法，包括以下步骤：
步骤S100，检测到调整开启信号后，获取交流电机的脉冲间隔时间和所处的正弦周期，根据脉冲间隔时间计算出第一转速；
步骤S200，读取预先设定的第二转速，若第一转速的值与第二转速的值不相同，计算第一转速与第二转速的转速差；
步骤S300，读取预先设定的第一对照表和第二对照表，若正弦周期处于正半周，根据转速差从第一对照表中获取调整值，若正弦周期处于负半周，根据转速差从第二对照表中获取调整值；
步骤S400，若第一转速大于第二转速，将调整值作为增加值发送至可控硅，若第一转速小于第二转速，将调整值作减小值发送至可控硅。
其中，本领域技术人员可以理解的是，交流电机每旋转一圈所产生的脉冲信号数量是固定的，例如6次或者12次，而脉冲之间的间隔时间比较短，因此本实施例优选两个脉冲之间的脉冲间隔时间计算第一转速，能够在较短的时间内收集到数据，提高计算速度，例如每一圈的脉冲次数为6次，则有5次脉冲间隙，5倍的脉冲间隔时间即为电机转动一圈的时间，具体计算过程在此不再赘述。
其中，本领域技术人员可以理解的是，预先设定的第二转速为交流电机需要保持恒定的转速，即工作转速，具体的转速值根据实际需求调整设定即可。其中，可以理解的是，若第一转速与第二转速相等，即当前的实际转速与工作转速相同，交流电机处于预设的工作状态，此时无需对交流电机的转速进行调整，因此无须执行后续步骤，本实施例仅在第一转速的值与第二转速的值不相同，即交流电机转速不在设定的工作转速的状态下执行后续步骤。
其中，本领域技术人员可以理解的是，交流电的电信号为正弦波的形式，本实施例根据当前所处的正弦波周期从不同的对照表读取调整值，能够针对交流电机在不同的工作状态下进行不同的调整，例如交流电机在正弦波的正半周阻力较小，负半周阻力较大，则第二对照表中的调整值较大，第一对照表中的调整值较小，调整值较大的情况有利于为交流电机提供较大的输出力，能用于冲破阻碍，调整值较小的情况有利于通过微调使交流电机恢复稳态，避免出现系统的震荡，因此本实施例优选的两种不同对照表能够使电机输出更加稳定。
其中，本领域技术人员可以理解的是，若第一转速大于第二转速，即实际转速大于工作转速，需要减小交流电机的功率，若第一转速小于第二转速，则实际转速小于工作转速，需要增大交流电机的功率，因此步骤S400中优选根据第一转速和第二转速的关系将调整值作为增加值或者减小值发送给可控硅，从而实现对电机转速的调整。
进一步，第二对照表与转速差所对应的调整值不小于第一对照表中与相同的转速差所对应的调整值。
其中，需要说明的是，第一对照表和第二对照表中的值可以是任意值，本实施例优选第二对照表的调整值不小于第一对照表的调整值，有利于区分调整的力度，使得交流电机既能实现粗调也能实现微调，第一对照表和第二对照表中与转速差对应的具体数值可以根据实际需求调整，在此不做出限定。
进一步，第一对照表中的调整值与至少两个转速差所对应；第二对照表中与不同转速差所对应的调整值互不相同。
其中，需要说明的是，本实施例优选第一对照表的调整值用于交流电机的微调，第二对照表的调整值用于交流电机的粗调。可以理解的是，由于微调时调整幅度不大，存在多种转速差均需要相同调整值的情况，因此本实施例优选第一对照表中的调整值至少与两个转速差对应，能够使微调更加精确，同理可得，粗调时调整幅度较大，因此本实施例优选第二对照表的调整值互不相同，有利于提高调整精度。
进一步，调整开启信号为过零信号。
其中，本领域技术人员可以理解的是，从交流电信号中检测过零信号为本领域公知常识，在此不再赘述。本实施例优选过零信号作为调整开启信号，能够与第一对照表和第二对照表所对应不同的正弦波周期相匹配，即每检测到一次过零信号则使用不同的读取调整值的对照表，能够使转速调整更加平稳和精确。
进一步，调整值为可控硅的导通时间调整值。
其中，需要说明的是，由于交流电机的转速调整，其本质是可控硅导通时间的调整，可控硅开通时间的长短决定了交流电机的功率大小，因此本实施例优选采用可控硅的导通时间作为调整值，使调整更加便利和准确。
参考图2，另外，本发明的另一个实施例还提供了一种基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法，包括以下步骤：
步骤S1100，检测到调整开启信号后，获取交流电机的脉冲间隔时间和所处的正弦周期，根据所述脉冲间隔时间计算出第一转速；
步骤S2100，读取预先设定的第二转速；
步骤S2200，检测第一转速是否与第二转速相等，若是，执行步骤S2210，若否，执行步骤S2220；
步骤S2210，保持交流电机当前运行状态，结束本次调整；
步骤S2220，计算第一转速与第二转速的转速差；
步骤S3100，读取预先设定的第一对照表和第二对照表，若正弦周期处于正半周，执行步骤S3210，若正弦周期处于负半周，执行步骤S3220；
步骤S3210，从第一对照表中获取调整值，执行步骤S4100；
步骤S3220，从第二对照表中获取调整值，执行步骤S4100；
步骤S4100，检测第一转速是否大于第二转速，若是，执行步骤S4210，若否，执行步骤S4220；
步骤S4210，可控硅当前导通时间与调整值相加，执行步骤S4300；
步骤S4220，可控硅当前导通时间与调整值相减，执行步骤S4300；
步骤S4300，可控硅根据调整后的导通时间控制电机转速。
参照图3，本发明的另一实施例还提供了一种用于执行基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法的装置，该装置为智能设备，例如智能手机、计算机和平板电脑等，本实施例以计算机为例加以说明。
在该用于执行基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法的计算机3000中，包括CPU单元3100，所述CPU单元3100用于执行以下步骤：
检测到调整开启信号后，获取交流电机的脉冲间隔时间和所处的正弦周期，根据脉冲间隔时间计算出第一转速；
读取预先设定的第二转速，若第一转速的值与第二转速的值不相同，计算第一转速与第二转速的转速差；
读取预先设定的第一对照表和第二对照表，若正弦周期处于正半周，根据转速差从第一对照表中获取调整值，若正弦周期处于负半周，根据转速差从第二对照表中获取调整值；
若第一转速大于第二转速，将调整值作为增加值发送至可控硅，若第一转速小于第二转速，将调整值作减小值发送至可控硅。
其中，在本实施例中，智能装置中安装有用于执行上述基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法的客户端，基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法在本实施例中不需要通过用户操作完成，而是在计算机3000启动时，通过CPU单元初始化时自动完成。
计算机3000和CPU单元3100之间可以通过总线或者其他方式连接，计算机3000中还包括存储器，所述存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的用于执行基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法的设备对应的程序指令/模块。计算机3000通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而控制CPU单元3100执行用于执行基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法。
存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据CPU单元3100的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于CPU单元3100远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该计算机3000。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器中，当被所述CPU单元3100执行时，执行上述方法实施例中的基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被CPU单元3100执行，实现上述所述的基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的装置可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络装置上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
需要说明的是，由于本实施例中的用于执行基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法的装置与上述的基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法基于相同的发明构思，因此，方法实施例中的相应内容同样适用于本装置实施例，此处不再详述。
通过以上的实施方式的描述，本领域技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现。本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
检测到调整开启信号后，获取交流电机的脉冲间隔时间和所处的正弦周期，根据所述脉冲间隔时间计算出第一转速；
读取预先设定的第二转速，若所述第一转速的值与所述第二转速的值不相同，计算所述第一转速与所述第二转速的转速差；
读取预先设定的第一对照表和第二对照表，若所述正弦周期处于正半周，根据所述转速差从所述第一对照表中获取调整值，若所述正弦周期处于负半周，根据所述转速差从所述第二对照表中获取调整值；
若所述第一转速大于第二转速，将所述调整值作为增加值发送至可控硅，若所述第一转速小于第二转速，将所述调整值作减小值发送至可控硅。
2.根据权利要求1所述的一种基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法，其特征在于：所述第二对照表与所述转速差所对应的调整值不小于所述第一对照表中与相同的所述转速差所对应的调整值。
3.根据权利要求2所述的一种基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法，其特征在于：所述第一对照表中的调整值与至少两个所述转速差所对应；所述第二对照表中与不同转速差所对应的调整值互不相同。
4.根据权利要求1所述的一种基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法，其特征在于：所述调整开启信号为过零信号。
5.根据权利要求1所述的一种基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法，其特征在于：所述调整值为所述可控硅的导通时间调整值。
6.一种用于执行基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法的装置，其特征在于，包括CPU单元，所述CPU单元用于执行以下步骤：
检测到调整开启信号后，获取交流电机的脉冲间隔时间和所处的正弦周期，根据所述脉冲间隔时间计算出第一转速；
读取预先设定的第二转速，若所述第一转速的值与所述第二转速的值不相同，计算所述第一转速与所述第二转速的转速差；
读取预先设定的第一对照表和第二对照表，若所述正弦周期处于正半周，根据所述转速差从所述第一对照表中获取调整值，若所述正弦周期处于负半周，根据所述转速差从所述第二对照表中获取调整值；
若所述第一转速大于第二转速，将所述调整值作为增加值发送至可控硅，若所述第一转速小于第二转速，将所述调整值作减小值发送至可控硅。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1-5任一项所述的一种基于转速反馈的交流电机恒转速控制方法。
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