CN111510025A - 控制电机降速的方法及装置 - Google Patents

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CN111510025A CN202010357388.6A CN202010357388A CN111510025A CN 111510025 A CN111510025 A CN 111510025A CN 202010357388 A CN202010357388 A CN 202010357388A CN 111510025 A CN111510025 A CN 111510025A
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王声纲
任艳华
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杨正
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Abstract

本发明提供了一种控制电机降速的方法及装置，该方法包括：S1、在接收到脱水停机指令时，获取初始直流母线电压值；S2、将所述初始直流母线电压值作为目标直流母线电压值；S3、将预设的电压参考值和所述目标直流母线电压值输入到电压PI调节器中，输出交轴参考电流；S4、利用所述交轴参考电流控制所述电机降速；S5、在所述电机降速过程中，实时获取当前直流母线电压值；S6、将实时获取的当前直流母线电压值作为所述目标直流母线电压值，执行步骤S3，直至所述电机的转速降为零。本发明的方案能够能缩短电机降速的时长，从而缩短洗衣机从脱水完成至停下来所消耗的时间。

Description

控制电机降速的方法及装置
技术领域
本发明涉及电机控制的技术领域，特别涉及一种控制电机降速的方法及装置。
背景技术
滚筒洗衣机在脱水过程中的转速较高，一般为1400rpm-1600rpm。当脱水完成后要将高速运转的洗衣机停下来，就需要对洗衣机的电机进行制动。
现有技术中，通常采用两种方法进行电机的降速。一种是设置减速度的方法减速，就是将转速命令按照一个减速度逐渐减小，即采用速度闭环控制，通过将转速命令值与估算值之差作为速度环PI调节(比例积分调节)的输入，输出作为交轴(即q轴)参考电流值，通过q轴参考值和q轴电流检测值实现q轴电流的闭环控制，通过高速弱磁得到直轴(即d轴)参考电流，通过d轴参考值和d轴电流检测值实现d轴电流的闭环控制，当减到一个比较小的速度的时候，就关掉三相逆变器的输出。这种方法有个问题，就是减速度值不好取，取小了，减速时间太长，不满足要求，取大了，母线电压不好控制，同样有风险，还有就是在各种不同的负载下，减速度的值既得确保满足减速时间要求，又得保证母线电压上升的安全，如此造成减速度值不好取。另外一种是直接刹车，即将三相逆变器的下桥全开，此种方式的直接刹车噪音太大，且高速下突然刹车会导致母线电压上升很快，容易炸板子。
在上述现有技术中，为了避免由于降速太快导致的电流聚集在直流侧的电容上而使直流母线电压升高，从而对电路造成损坏的风险，控制电机降速的过程较为缓慢，这使得电机从脱水完成至最终停下来所需要的时间较长。
发明内容
本发明实施例提供了一种控制电机降速的方法及装置，能缩短电机降速的时长，从而缩短洗衣机从脱水完成至停下来所消耗的时间。
第一方面，本发明实施例提供了一种控制电机降速的方法，包括：
S1、在接收到脱水停机指令时，获取初始直流母线电压值；
S2、将所述初始直流母线电压值作为目标直流母线电压值；
S3、将预设的电压参考值和所述目标直流母线电压值输入到电压PI调节器中，输出交轴参考电流；
S4、利用所述交轴参考电流控制所述电机降速；
S5、在所述电机降速过程中，实时获取当前直流母线电压值；
S6、将实时获取的当前直流母线电压值作为所述目标直流母线电压值，执行步骤S3，直至所述电机的转速降为零。
在一种可能的设计中，所述利用所述交轴参考电流控制所述电机降速，包括：
获取直轴参考电流；
根据所述交轴参考电流和所述直轴参考电流，通过电流PI调节器进行PI调节后，确定交轴电压和直轴电压；
对所述交轴电压和所述直轴电压进行park反变换，获得两相静止坐标系下的α轴电压和β轴电压；
将所述α轴电压和所述β轴电压调制为空间矢量脉宽调制信号；
根据所述空间矢量脉宽调制信号控制与所述电机相连接的三相逆变器的关断和开通，以控制所述电机降速。
在一种可能的设计中，设定所述电压PI调节器的比例增益和积分时间的取值范围，以使所述电压参考值和所述目标直流母线电压值的差值小于设定差值；
设定所述电机在降速时的所述电流PI调节器中比例增益的取值大于所述电机在降速前的所述电流PI调节器中比例增益的取值，设定所述电机在降速时的所述电流PI调节器中积分时间的取值大于所述电机在降速前的所述电流PI调节器中积分时间的取值，以使所述目标直流母线电压值在设定变化速率范围内变化。
在一种可能的设计中，在所述对所述交轴电压和所述直轴电压进行park反变换，获得两相静止坐标系下的α轴电压和β轴电压之后，进一步包括：
根据所述α轴电压和所述β轴电压，获得期望输出电压；
如果所述期望输出电压的幅值大于所述直流母线电压的
Figure BDA0002473947890000031
倍，则利用弱磁控制模块生成弱磁电流，将所述弱磁电流作为所述直轴参考电流。
在一种可能的设计中，设定所述电压参考值与所述直流母线最大耐压值的比值为85％-90％。
第二方面，本发明实施例提供了一种控制电机降速的装置，包括：
获取模块，用于在接收到脱水停机指令时，获取初始直流母线电压值，将所述初始直流母线电压值作为目标直流母线电压值，并将所述目标直流母线电压值和预设的电压参考值输入到电压PI调节器中；
所述电压PI调节器，用于根据所述电压参考值和所述目标直流母线电压值输出交轴参考电流；
控制模块，用于利用所述交轴参考电流控制所述电机降速；
所述获取模块，还用于在所述电机降速过程中，实时获取当前直流母线电压值，将实时获取的当前直流母线电压值作为所述目标直流母线电压值并输入到所述电压PI调节器中，在所述控制模块将所述电机的转速降为零时，终止本操作。
在一种可能的设计中，所述控制模块包括：
第一获取子模块，用于获取直轴参考电流；
电流PI调节器，用于根据所述交轴参考电流和所述直轴参考电流，确定交轴电压和直轴电压；
电压变换子模块，用于对所述交轴电压和所述直轴电压进行park反变换，获得两相静止坐标系下的α轴电压和β轴电压；
信号调制子模块，用于将所述α轴电压和所述β轴电压调制为空间矢量脉宽调制信号；
转速控制子模块，用于根据所述空间矢量脉宽调制信号控制与所述电机相连接的三相逆变器的关断和开通，以控制所述电机降速。
在一种可能的设计中，还包括设置模块；
所述设置模块，用于设定所述电压PI调节器的比例增益和积分时间的取值范围，以使所述电压参考值和所述目标直流母线电压值的差值小于设定差值；
所述设置模块，还用于设定所述电机在降速时的所述电流PI调节器中比例增益的取值大于所述电机在降速前的所述电流PI调节器中比例增益的取值，设定所述电机在降速时的所述电流PI调节器中积分时间的取值大于所述电机在降速前的所述电流PI调节器中积分时间的取值，以使所述目标直流母线电压值在设定变化速率范围内变化。
在一种可能的设计中，所述控制模块，进一步包括：
第二获取子模块，用于根据所述α轴电压和所述β轴电压，获得期望输出电压；
弱磁控制模块，如果所述期望输出电压的幅值大于所述直流母线电压的
Figure BDA0002473947890000051
倍，则利用所述弱磁控制模块生成弱磁电流，将所述弱磁电流作为所述直轴参考电流。
在一种可能的设计中，所述电压参考值与所述直流母线最大耐压值的比值为85％-90％。
由上述方案可知，在接收到脱水停机指令时，获取初始直流母线电压值，将初始直流母线电压值作为目标直流母线电压值；将预设的电压参考值和目标直流母线电压值输入到电压PI调节器中，输出交轴参考电流；利用交轴参考电流控制电机降速；在电机降速过程中，实时获取当前直流母线电压值，将实时获取的当前直流母线电压值作为目标直流母线电压值并输入到电压PI调节器中，直至电机的转速降为零。通过上述获得交轴参考电流的方式，在电机降速(即制动)的过程中，目标直流母线电压值在电压参考值的附近出现震荡波动，也不会超过直流母线的最大耐压值，即在保证直流母线电压的安全的前提下，能够使电机以最大减速度降速，从而能缩短电机降速的时长，即缩短洗衣机从脱水完成至停下来所消耗的时间。
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是本发明一个实施例提供的一种控制电机降速的方法的流程图；
图2是本发明一个实施例提供的一种利用直轴参考电流和交轴参考电流控制电机降速的方法的流程图；
图3是本发明一个实施例提供的一种利用弱磁控制模块控制电机降速的方法的流程图；
图4是本发明一个实施例提供的一种电机的控制电路图；
图5是本发明一个实施例提供的另一种控制电机降速的方法的流程图；
图6是本发明一个实施例提供的一种控制电机降速的装置的结构示意图；
图7是本发明一个实施例提供的另一种控制电机降速的装置的结构示意图；
图8是本发明一个实施例提供的又一种控制电机降速的装置的结构示意图；
图9是本发明一个实施例提供的再一种控制电机降速的装置的结构示意图。
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控制电机降速的方法，该方法可以包括以下步骤：
S1、在接收到脱水停机指令时，获取初始直流母线电压值；
S2、将初始直流母线电压值作为目标直流母线电压值；
S3、将预设的电压参考值和目标直流母线电压值输入到电压PI调节器中，输出交轴参考电流；
S4、利用交轴参考电流控制电机降速；
S5、在电机降速过程中，实时获取当前直流母线电压值；
S6、将实时获取的当前直流母线电压值作为目标直流母线电压值；
S7、执行步骤S3-S6，直至电机的转速降为零。
在本发明实施例中，电机在接收到脱水停机指令时，获取初始直流母线电压值，将初始直流母线电压值作为目标直流母线电压值；将预设的电压参考值和目标直流母线电压值输入到电压PI调节器中，输出交轴参考电流；利用交轴参考电流控制电机降速；在电机降速过程中，实时获取当前直流母线电压值，将实时获取的当前直流母线电压值作为目标直流母线电压值并输入到电压PI调节器中，直至电机的转速降为零。通过上述获得交轴参考电流的方式，在电机降速(即制动)的过程中，目标直流母线电压值在电压参考值的附近出现震荡波动，也不会超过直流母线的最大耐压值，即在保证直流母线电压的安全的前提下，能够使电机以最大减速度降速，从而能缩短电机降速的时长，即缩短洗衣机从脱水完成至停下来所消耗的时间。
在本发明实施例中，由于在控制电机降速过程中，需要保证直流母线电压值不超过直流母线最大耐压值，因此，需要预先设定电压参考值对直流母线电压值进行限定，电压参考值与直流母线电压的最大耐压值的比值为一个小于1的比例系数，其中该比例系数可以是工作人员经过仿真或实际经验获得。在一些实现方案中，该电压参考值与直流母线最大耐压值的比值为85％-90％。
需要说明的是，根据电机应用场景不同，该电压参考值与直流母线最大耐压值的比值可以是不同的，也可以是相同的。
此外，当电机采用上述控制方法降速时，当电压参考值不变时，随着电机转速的不断降低，电机产生的反电动势也逐渐减小，如此可使得电机降速的减速度逐渐增大，从而可以进一步缩短电机减速的时长。例如，电机由1400rpm开始下降时，电压参考值为400V，开始降速的减速度为200rpm，随着转速的不断降低，当电机的转速为800rpm时，此时电机的减速度要大于200rpm，例如250rpm。也就是说，随着电机转速的不断降低，电机产生的反电动势也逐渐减小，采用上述实施例中电压控制电机降速的方式不仅能使电机能以最大减速度下降，还能使电机在降速过程中的减速度逐渐增大，从而可以大大缩短电机减速的时长。
在一些实施方式中，在图1所示利用交轴参考电流控制电机降速的方法中，至少可以通过如下一种方式控制电机降速。如图2所示，该方法可以包括如下步骤：
S41、获取直轴参考电流；
S42、根据交轴参考电流和直轴参考电流，通过电流PI调节器进行PI调节后，确定交轴电压和直轴电压；
S43、对交轴电压和直轴电压进行park反变换，获得两相静止坐标系下的α轴电压和β轴电压；
S44、将α轴电压和β轴电压调制为空间矢量脉宽调制信号；
S45、根据空间矢量脉宽调制信号控制与电机相连接的三相逆变器的关断和开通，以控制电机降速。
在本发明实施例中，根据交轴参考电流和直轴参考电流，通过电流PI调节器进行PI调节后获取到交轴电压和直轴电压，再将获取到的交轴电压和直轴电压通过park反变换(即2d/2s变换)可以实现坐标转换，即将交轴电压和直轴电压转换为两相静止坐标系中α轴和β轴上的α轴电压和β轴电压，然后可以将α轴电压和β轴电压调制为空间矢量脉宽调制(即SVPWM)信号，空间矢量脉宽调制信号为具有相应占空比的六路开关信号，从而利用空间矢量脉宽调制信号可以控制三相逆变器的关断和开通，通过控制三相逆变器的关断时间和开通时间，实现对电机转速的控制。
在本发明实施例中，通过对交轴电压和直轴电压进行park反变换获得α轴电压和β轴电压，进而根据α轴电压和β轴电压确定空间矢量脉宽调制信号，基于空间矢量脉宽调制信号控制三相逆变器的关断时间和开通时间来控制电机的转速，这样可以保证所确定出空间矢量脉宽调制信号与电机的当前运行状态相匹配，进而保证基于空间矢量脉宽调制信号控制电机转速的周期性。
在本发明实施例中，设定电压PI调节器的比例增益和积分时间的取值范围，以使电压参考值和目标直流母线电压值的差值小于设定差值。
当电机处于降速阶段时，为保证降速的减速度处于最大且不会使目标直流母线电压值超过直流母线电压的最大耐压值(即滤波电容3的最大耐压值)，应当控制目标直流母线电压值处于电压参考值附近，即电压参考值与目标直流母线电压值的差值小于设定差值，如此可以保证目标直流母线电压值在电压参考值处出现震荡波动，也不会超过直流母线的最大耐压值，即通过调节电压PI调节器的比例增益(Kp)和积分时间(Ti)，可以降低电机的超调量，如此保证了直流母线电压的安全。例如，该设定差值可以为20V，当电压参考值为400V时，目标直流母线电压值可以在380V-420V之间波动，从而通过调节电压PI调节器的比例增益(Kp)和积分时间(Ti)，可以降低电机的超调量，进而增加了电压控制的稳定性。需要说明的是，电压PI调节器的比例增益(Kp)和积分时间(Ti)的具体调节量视不同电机的型号、类型、控制算法而定，在此本发明实施例不对其进行具体限定，即只要保证通过调节电压PI调节器的比例增益(Kp)和积分时间(Ti)可以控制电压参考值和目标直流母线电压值的差值小于设定差值即可。
在本发明实施例中，设定电机在降速时的电流PI调节器中比例增益的取值大于电机在降速前的电流PI调节器中比例增益的取值，设定电机在降速时的电流PI调节器中积分时间的取值大于电机在降速前的电流PI调节器中积分时间的取值，以使目标直流母线电压值在设定变化速率范围内变化。
当电机处于降速阶段时，为进一步保证降速的减速度处于最大且不会使目标直流母线电压值超过直流母线电压的最大耐压值(即滤波电容3的最大耐压值)，应当进一步控制目标直流母线电压值在设定变化速率范围内变化，即避免目标直流母线电压值的变化速率过快，而可能导致目标直流母线电压值超过直流母线电压的最大耐压值，如此可以进一步保证直流母线电压的安全。需要说明的是，电流PI调节器的比例增益(Kp)和积分时间(Ti)的具体调节量视不同电机的型号、类型、控制算法而定，在此本发明实施例不对其进行具体限定，即只要保证通过调节电流PI调节器的比例增益(Kp)和积分时间(Ti)可以控制目标直流母线电压值的变化速率处于设定变化速率范围内即可。
在一些实现方案中，设定电机在降速时的电流PI调节器至少是输出交轴电压的电流PI调节器，即可以仅是输出交轴电压的电流PI调节器，又可以是输出交轴电压的电流PI调节器和输出直轴电压的电流PI调节器。
在一些实施方式中，在图2所示利用交轴参考电流和直轴参考电流控制电机降速的方法中，直轴参考电流的确定方式与α轴电压和β轴电压有关。如图3所示，在发生如下一种情况时，直轴参考电流可以通过如下方式确定：
S431、根据α轴电压和β轴电压，获得期望输出电压；
S432、如果期望输出电压的幅值大于直流母线电压的
Figure BDA0002473947890000101
倍，则利用弱磁控制模块生成弱磁电流，将弱磁电流作为直轴参考电流。
在本发明的实施例中，当电机处于降速阶段时，可能出现期望输出电压的幅值大于直流母线电压的
Figure BDA0002473947890000111
倍的情形，那么此时电机则会利用弱磁控制模块生成弱磁电流，在利用此时确定的直轴参考电流与交轴参考电流控制电机降速时，采用的方式为弱磁控制方式，如此可以保证直流母线电压的稳定性。
需要说明的是，本发明实施例所提供的控制电机降速的方法可以应用于洗衣机、冰箱、空调等家用电器中电机的控制。
基于上述实施例，请参考图4为本发明实施例提供的一个优选电机的控制电路图，对于电流环中的交轴参考电流由一个电压反馈PI控制获得，下面结合该图4，对本发明实施例所提供的控制电机降速的方法的整体控制过程进行说明，该方法流程图请参考图5，可以包括如下步骤：
S101、预设电压参考值。
其中，电压参考值是在电机降速过程中，对直流母线电压值进行限定的一个参考值，即在电机降速过程中，直流母线电压值不得过多的超出电压参考值，使其在电压参考值上下范围内保持震荡波动。
在本实施例中，电压参考值可以通过直流母线电压的最大耐压值确定，其中，例如，该电压参考值与直流母线最大耐压值的比值为85％-90％。
直流母线的最大耐压值根据与直流母线连接的滤波电容3(该滤波电容请参考图4)确定，其中，滤波电容3的最大耐压值即为直流母线的最大耐压值。其中，滤波电容3的最大耐压值通常为450V，当然，该电路图中的滤波电容3还可以根据实际需求选用最大耐压值为其他数值的电容，在此不进行举例。在与直流母线连接的滤波电容3最大耐压值为450V时，那么电压参考值的取值可以选取为380～405V之间，如此可以使目标直流母线电压值在电压参考值处出现震荡波动，也不会超过直流母线连接的滤波电容3最大耐压值，即在保证直流母线电压的安全的前提下，能够使电机以最大减速度降速。
S102、在接收到脱水停机指令时，获取初始直流母线电压值，将初始直流母线电压值作为目标直流母线电压值。
在电机降速之前，电机处于高速转动中，此时直流母线上具有对应的电压值，该初始直流母线电压值为接收到脱水停机指令时采集到的直流母线上对应的电压值。将该初始直流母线电压值作为目标直流母线电压值Vdc反馈到电压PI调节器1中。
S103、将预设的电压参考值和目标直流母线电压值输入到电压PI调节器中，输出交轴参考电流。
在本发明实施例中，将预设的电压参考值
Figure BDA0002473947890000121
和目标直流母线电压值Vdc做差，将获得的差值通过电压PI调节器1的调节后计算得到交轴参考电流
Figure BDA0002473947890000122
其中，设定电压PI调节器1的比例增益(Kp)和积分时间(Ti)的取值范围，以使电压参考值
Figure BDA0002473947890000123
和目标直流母线电压值Vdc小于设定差值，如此可以保证目标直流母线电压值Vdc在电压参考值
Figure BDA0002473947890000124
处出现震荡波动，也不会超过直流母线的最大耐压值，即通过调节电压PI调节器1的比例增益(Kp)和积分时间(Ti)，可以降低电机的超调量，如此保证了直流母线电压的安全。
S104、获取直轴参考电流，根据交轴参考电流和直轴参考电流，通过电流PI调节器进行PI调节后，确定交轴电压和直轴电压。
在本发明实施例中，可以通过最大转矩电流比(MTPA)控制来获得直轴参考电流，或者还可以直接设定直轴参考电流等于零，在实际应用场景中可以灵活选择上述两种方式来获取直轴参考电流，从而可以满足不用的电机控制应用场景，保证该电机控制方法具有较强的适用性。
当然，直轴参考电流也可通过如下方式获取。根据α轴电压Uα和β轴电压Uβ，获得期望输出电压Us(其中
Figure BDA0002473947890000131
)。如果期望输出电压Us的幅值大于直流母线电压的
Figure BDA0002473947890000132
倍，则利用弱磁控制模块生成弱磁电流，将弱磁电流作为直轴参考电流(请参见步骤S105，即在执行步骤S105后，可能获得直轴参考电流)。
在本发明实施例中，将交轴参考电流
Figure BDA0002473947890000133
和实际交轴电流iq做差以及将直轴参考电流
Figure BDA0002473947890000134
和实际直轴电流id做差，将获得的差值通过电流PI调节器2的调节后计算得到交轴电压Vq和直轴电压Vd。其中，设定电机在降速时的电流PI调节器2中比例增益(Kp)的取值大于电机在降速前的电流PI调节器2中比例增益(Kp)的取值，设定电机在降速时的电流PI调节器2中积分时间(Ti)的取值大于电机在降速前的电流PI调节器2中积分时间(Ti)的取值，以使目标直流母线电压值Vdc在设定变化速率范围内变化。如此设置，可以避免目标直流母线电压值Vdc的变化速率过快，而可能导致目标直流母线电压值Vdc超过直流母线电压的最大耐压值，进而可以进一步保证直流母线电压的安全。
S105、对交轴电压和直轴电压进行park反变换，获得两相静止坐标系下的α轴电压和β轴电压。
在本发明实施例中，通过对交轴电压Vq和直轴电压Vd进行park反变换，变换为两相静止坐标系的α轴电压Uα和β轴电压Uβ。
S106、将α轴电压和β轴电压调制为空间矢量脉宽调制信号。
在本发明实施例中，在获得α轴电压Uα和β轴电压Uβ之后，将α轴电压Uα和β轴电压Uβ生成空间矢量脉宽调制SVPWM信号。其中，在α轴电压Uα和β轴电压Uβ超过限制范围的上限值而饱和的情况下，将该上限值作为α轴电压Uα和β轴电压Uβ并通过电压限制模块后向SVPWM模块输出，以生成空间矢量脉宽调制SVPWM信号。
S107、根据空间矢量脉宽调制信号控制与电机相连接的三相逆变器的关断和开通，以控制电机降速。
在本发明实施例中，在将α轴电压Uα和β轴电压Uβ经过SVPWM模块调制为六路开关信号，控制三相逆变器的关断和开通，通过控制三相逆变器的关断时间和开通时间，控制电机的转速。
S108、在电机降速过程中，实时获取当前直流母线电压值，将实时获取的当前直流母线电压值作为目标直流母线电压值，执行步骤S103，直至电机的转速降为零。
在本发明实施例中，对直流母线的实时电压进行采样，以实时获取当前直流母线电压值，将实时获取的当前直流母线电压值作为目标直流母线电压值Vdc。
在本发明实施例中，循环执行步骤S103-S108，即只需考虑目标直流母线电压值Vdc不会超过直流母线连接的滤波电容3最大耐压值即可，直至电机的转速降为零。本发明实施例在保证直流母线电压的安全的前提下，能够使电机以最大减速度降速，从而能缩短电机降速的时长，即缩短洗衣机从脱水完成至停下来所消耗的时间。
在本发明实施例中，如图4所示，对电机的三相电流(IU、IV、IW)进行采集后，三相电流通过clark坐标转换以获得两相电流(Iα、Iβ)；然后，两相电流通过park坐标转换以获得实际直轴电流id和实际交轴电流iq。位置估计单元(例如速度磁链观测器)可以通过无传感器估计算法估计转子的位置以获得估计角度θ。其中，在实际直轴电流id和实际交轴电流iq超过限制范围的上限值而饱和的情况下，将该上限值作为实际直轴电流id和实际交轴电流iq通过电流限制模块后输出。
如图6所示，本发明实施例提供了一种控制电机降速的装置，该装置包括：
获取模块201，用于在接收到脱水停机指令时，获取初始直流母线电压值，将初始直流母线电压值作为目标直流母线电压值，并将所述目标直流母线电压值和预设的电压参考值输入到电压PI调节器202中；
电压PI调节器202，用于根据所述电压参考值和所述目标直流母线电压值输出交轴参考电流；
控制模块203，用于利用交轴参考电流控制电机降速；
获取模块201，还用于在电机降速过程中，实时获取当前直流母线电压值，将实时获取的当前直流母线电压值作为目标直流母线电压值并输入到所述电压PI调节器202中，在控制模块将电机的转速降为零时，终止本操作。
在本发明实施例中，获取模块201可用于执行上述方法实施例中的步骤S1、S2、S5、S6和S7，交轴电流计算模块202可用于执行上述方法实施例中的步骤S3，控制模块203可用于执行上述方法实施例中的步骤S4。
在一些实施方式中，在图6所示控制电机降速的装置的基础上，如图7所示，控制模块203包括：
第一获取子模块2031，用于获取直轴参考电流；
电流PI调节器2032，用于根据交轴参考电流和直轴参考电流，确定交轴电压和直轴电压；
电压变换子模块2033，用于对交轴电压和直轴电压进行park反变换，获得两相静止坐标系下的α轴电压和β轴电压；
信号调制子模块2034，用于将α轴电压和β轴电压调制为空间矢量脉宽调制信号；
转速控制子模块2035，用于根据空间矢量脉宽调制信号控制与电机相连接的三相逆变器的关断和开通，以控制电机降速。
在本发明实施例中，第一获取子模块2031可用于执行上述方法实施例中的步骤S41，电流PI调节器2032可用于执行上述方法实施例中的步骤S42，电压变换子模块2033可用于执行上述方法实施例中的步骤S43，信号调制子模块2034可用于执行上述方法实施例中的步骤S44，转速控制子模块2035可用于执行上述方法实施例中的步骤S45。
在一些实施方式中，在图7所示控制电机降速的装置的基础上，如图8所示，控制电机降速的装置还包括设置模块204，该设置模块204分别与交轴电流计算模块202和电流PI调节器2032相连，其中：
设置模块204，用于设定电压PI调节器的比例增益和积分时间的取值范围，以使电压参考值和目标直流母线电压值的差值小于设定差值；
设置模块204，还用于设定电机在降速时的电流PI调节器中比例增益的取值大于电机在降速前的电流PI调节器中比例增益的取值，设定电机在降速时的电流PI调节器中积分时间的取值大于电机在降速前的电流PI调节器中积分时间的取值，以使目标直流母线电压值在设定变化速率范围内变化。
在一些实施方式中，在图7所示控制电机降速的装置的基础上，如图9所示，控制模块203进一步包括：
第二获取子模块2036，用于根据α轴电压和β轴电压，获得期望输出电压；
弱磁控制模块2037，如果期望输出电压的幅值大于直流母线电压的
Figure BDA0002473947890000161
倍，则利用弱磁控制模块生成弱磁电流，将弱磁电流作为直轴参考电流。
在本发明实施例中，第二获取子模块2036可用于执行上述方法实施例中的步骤S431，弱磁控制模块2037可用于执行上述方法实施例中的步骤S432。
可以理解的是，本发明实施例示意的结构并不构成对控制电机降速的装置的具体限定。在本发明的另一些实施例中，电机控制装置可以包括比图示更多或者更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件、软件或者软件和硬件的组合来实现。
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。
需要说明的是，上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。上述各实施例中描述的系统结构可以是物理结构，也可以是逻辑结构，即，有些模块可能由同一物理实体实现，或者，有些模块可能分由多个物理实体实现，或者，可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。
以上各实施例中，硬件单元可以通过机械方式或电气方式实现。例如，一个硬件单元可以包括永久性专用的电路或逻辑(如专门的处理器，FPGA或ASIC)来完成相应操作。硬件单元还可以包括可编程逻辑或电路(如通用处理器或其它可编程处理器)，可以由软件进行临时的设置以完成相应操作。具体的实现方式(机械方式、或专用的永久性电路、或者临时设置的电路)可以基于成本和时间上的考虑来确定。
上文通过附图和优选实施例对本发明进行了详细展示和说明，然而本发明不限于这些已揭示的实施例，基与上述多个实施例本领域技术人员可以知晓，可以组合上述不同实施例中的代码审核手段得到本发明更多的实施例，这些实施例也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控制电机降速的方法，其特征在于，包括：
S1、在接收到脱水停机指令时，获取初始直流母线电压值；
S2、将所述初始直流母线电压值作为目标直流母线电压值；
S3、将预设的电压参考值和所述目标直流母线电压值输入到电压PI调节器中，输出交轴参考电流；
S4、利用所述交轴参考电流控制所述电机降速；
S5、在所述电机降速过程中，实时获取当前直流母线电压值；
S6、将实时获取的当前直流母线电压值作为所述目标直流母线电压值，执行步骤S3，直至所述电机的转速降为零。
2.根据权利要求1所述控制电机降速的方法，其特征在于，所述利用所述交轴参考电流控制所述电机降速，包括：
获取直轴参考电流；
根据所述交轴参考电流和所述直轴参考电流，通过电流PI调节器进行PI调节后，确定交轴电压和直轴电压；
对所述交轴电压和所述直轴电压进行park反变换，获得两相静止坐标系下的α轴电压和β轴电压；
将所述α轴电压和所述β轴电压调制为空间矢量脉宽调制信号；
根据所述空间矢量脉宽调制信号控制与所述电机相连接的三相逆变器的关断和开通，以控制所述电机降速。
3.根据权利要求2所述控制电机降速的方法，其特征在于，设定所述电压PI调节器的比例增益和积分时间的取值范围，以使所述电压参考值和所述目标直流母线电压值的差值小于设定差值；
设定所述电机在降速时的所述电流PI调节器中比例增益的取值大于所述电机在降速前的所述电流PI调节器中比例增益的取值，设定所述电机在降速时的所述电流PI调节器中积分时间的取值大于所述电机在降速前的所述电流PI调节器中积分时间的取值，以使所述目标直流母线电压值在设定变化速率范围内变化。
4.根据权利要求2所述控制电机降速的方法，其特征在于，在所述对所述交轴电压和所述直轴电压进行park反变换，获得两相静止坐标系下的α轴电压和β轴电压之后，进一步包括：
根据所述α轴电压和所述β轴电压，获得期望输出电压；
如果所述期望输出电压的幅值大于所述直流母线电压的
Figure FDA0002473947880000021
倍，则利用弱磁控制模块生成弱磁电流，将所述弱磁电流作为所述直轴参考电流。
5.根据权利要求1-4中任一项所述控制电机降速的方法，其特征在于，设定所述电压参考值与所述直流母线最大耐压值的比值为85％-90％。
6.一种控制电机降速的装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于在接收到脱水停机指令时，获取初始直流母线电压值，将所述初始直流母线电压值作为目标直流母线电压值，并将所述目标直流母线电压值和预设的电压参考值输入到电压PI调节器中；
所述电压PI调节器，用于根据所述电压参考值和所述目标直流母线电压值输出交轴参考电流；
控制模块，用于利用所述交轴参考电流控制所述电机降速；
所述获取模块，还用于在所述电机降速过程中，实时获取当前直流母线电压值，将实时获取的当前直流母线电压值作为所述目标直流母线电压值并输入到所述电压PI调节器中，在所述控制模块将所述电机的转速降为零时，终止本操作。
7.根据权利要求6所述控制电机降速的装置，其特征在于，所述控制模块包括：
第一获取子模块，用于获取直轴参考电流；
电流PI调节器，用于根据所述交轴参考电流和所述直轴参考电流，确定交轴电压和直轴电压；
电压变换子模块，用于对所述交轴电压和所述直轴电压进行park反变换，获得两相静止坐标系下的α轴电压和β轴电压；
信号调制子模块，用于将所述α轴电压和所述β轴电压调制为空间矢量脉宽调制信号；
转速控制子模块，用于根据所述空间矢量脉宽调制信号控制与所述电机相连接的三相逆变器的关断和开通，以控制所述电机降速。
8.根据权利要求7所述控制电机降速的装置，其特征在于，还包括设置模块；
所述设置模块，用于设定所述电压PI调节器的比例增益和积分时间的取值范围，以使所述电压参考值和所述目标直流母线电压值的差值小于设定差值；
所述设置模块，还用于设定所述电机在降速时的所述电流PI调节器中比例增益的取值大于所述电机在降速前的所述电流PI调节器中比例增益的取值，设定所述电机在降速时的所述电流PI调节器中积分时间的取值大于所述电机在降速前的所述电流PI调节器中积分时间的取值，以使所述目标直流母线电压值在设定变化速率范围内变化。
9.根据权利要求7所述控制电机降速的装置，其特征在于，所述控制模块，进一步包括：
第二获取子模块，用于根据所述α轴电压和所述β轴电压，获得期望输出电压；
弱磁控制模块，如果所述期望输出电压的幅值大于所述直流母线电压的
Figure FDA0002473947880000041
倍，则利用所述弱磁控制模块生成弱磁电流，将所述弱磁电流作为所述直轴参考电流。
10.根据权利要求6-9中任一项所述控制电机降速的装置，其特征在于，所述电压参考值与所述直流母线最大耐压值的比值为85％-90％。
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