CN112230144B - 电机类型的识别方法及装置 - Google Patents
电机类型的识别方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112230144B CN112230144B CN202011056419.0A CN202011056419A CN112230144B CN 112230144 B CN112230144 B CN 112230144B CN 202011056419 A CN202011056419 A CN 202011056419A CN 112230144 B CN112230144 B CN 112230144B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- motor
- phase
- bus
- pulse signal
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 72
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 151
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 151
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims description 33
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 13
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 claims description 11
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 24
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 7
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 241000579895 Chlorostilbon Species 0.000 description 1
- 101100311460 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) sum2 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000010976 emerald Substances 0.000 description 1
- 229910052876 emerald Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000010977 jade Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- ZLIBICFPKPWGIZ-UHFFFAOYSA-N pyrimethanil Chemical compound CC1=CC(C)=NC(NC=2C=CC=CC=2)=N1 ZLIBICFPKPWGIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 239000010979 ruby Substances 0.000 description 1
- 229910001750 ruby Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
本发明涉及一种电机类型的识别方法,包括:对至少两种电机分别施加输入信号,获得每种电机的表征电感特性的输出参数;根据每种电机的表征电感特性的输出参数,识别不同电机的类型;以及根据识别出的电机的类型,确定每种电机的控制参数。该电机类型的识别方法可以快速识别电机的类型。
Description
技术领域
本发明涉及电机驱动控制技术领域,尤其涉及一种电机类型的识别方法及装置。
背景技术
在电机驱动控制技术领域,存在多种类型的电机,例如永磁同步电机(PMSM)、直流无刷电机(BLDCM)和交流异步电机(ACM)等。其中,每种类型的电机又可以分为多种,例如永磁同步电机根据转子结构又分为内嵌式电机和表贴式电机等。这些不同类型的电机各自有其相应的最优控制方法或策略。
通常情况下,会有一个电机控制器来匹配多种类型的电机的需求,这就要求电机控制器在选择最优控制策略之前需要识别出当前所控制的电机的具体类型或型号。
目前,针对电机类型的识别主要有以下几种识别方法。一种方法是通过发出适当的合成电压命令,结合电机位置检测器的反馈信息,并测量d轴和q轴的感应系数之间的幅度关系来判断电机类别。另一种方法是通过给电机定子施加直流电,用扭矩传感器检测电机的扭矩方向来判断电机类别。然而,这一类方法需要外加传感器(例如位置或扭矩传感器)协同进行检测,且对于同一种类型但不同型号的电机无法有效区分。还有一些例如电机内置射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)芯片或电机内置额外的型号区分采样电阻的识别方法,但这些方法都需要控制器具有额外的识别芯片或识别电路,从而会增加电机及控制器的成本。
此外,现有的技术对于确定的两种或两种以上的电机,常常通过在控制器中预置电机的额定转速,并在运行时判断不同电机的额定转速来区分电机。这种方法虽然不会增加硬件成本,但识别时间较长,在一些场合无法应用,并且无法识别额定转速相同的电机。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电机类型的识别方法,该识别方法可以快速识别电机的类型。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种电机类型的识别方法,包括:对至少两种电机分别施加输入信号,获得每种电机的表征电感特性的输出参数;根据每种电机的表征电感特性的输出参数,识别不同电机的类型;以及根据识别出的电机的类型,确定每种电机的控制参数。
在本发明的一实施例中,所述表征电感特性的输出参数为电机电流或电机电压,根据所述表征电感特性的输出参数获得表征电机电感凸极性强弱的结果。
在本发明的一实施例中,根据每种电机的表征电感特性的输出参数,识别不同电机的类型的步骤包括:根据每种电机的表征电感特性的输出参数获得每种电机的第一特征值;根据每种电机的第一特征值获得至少一个阈值;以及将每种电机的第一特征值和所述至少一个阈值进行比较,确定每种电机的类型。
在本发明的一实施例中,根据每种电机的表征电感特性的输出参数,识别不同电机的类型的步骤包括:根据每种电机的表征电感特性的输出参数获得至少一个阈值;以及将每种电机的表征电感特性的输出参数和所述至少一个阈值进行比较,确定每种电机的类型。
在本发明的一实施例中,根据识别出的电机的类型,确定每种电机的控制参数的步骤包括:存储所述至少一个阈值和所述至少两种电机的控制参数。
在本发明的一实施例中,还包括根据识别出的电机的类型对电机进行控制,所述识别方法包括:对至少两种电机分别施加所述输入信号,获得每种电机的表征电感特性的输出参数;根据每种电机的表征电感特性的输出参数获得每种电机的第一特征值;将所述每种电机的第一特征值和所述存储的所述至少一个阈值进行比较,确定每种电机的类型;以及根据每种电机的类型,调用存储的每种电机相应的控制参数以对电机进行控制。
在本发明的一实施例中,所述输入信号为正弦信号或脉冲信号。
在本发明的一实施例中,所述输入信号包括:注入时间为第一预定时间的第一脉冲信号、第二脉冲信号、第三脉冲信号、第四脉冲信号、第五脉冲信号以及第六脉冲信号,其中,第一脉冲信号注入形式为A相接母线正端,B相接母线负端,C相悬空;第二脉冲信号注入形式为B相接母线正端,A相接母线负端,C相悬空;第三脉冲信号注入形式为B相接母线正端,C相接母线负端,A相悬空;第四脉冲信号注入形式为C相接母线正端,B相接母线负端,A相悬空;第五脉冲信号注入形式为C相接母线正端,A相接母线负端,B相悬空;第六脉冲信号注入形式为A相接母线正端,C相接母线负端,B相悬空。
在本发明的一实施例中,根据需要区分的多种电机的表征形态差异性设置所述第一脉冲信号、第二脉冲信号、第三脉冲信号、第四脉冲信号、第五脉冲信号以及第六脉冲信号的注入顺序和注入时间间隔。
在本发明的一实施例中,所述表征电感特性的输出参数为在不同脉冲信号下获得的离散型的悬空相端电压。
在本发明的一实施例中,根据每种电机在不同脉冲信号下获得的悬空相端电压计算每种电机的表征电机电感凸极性强弱的第一特征值。
在本发明的一实施例中,所述第一特征值为在不同脉冲信号下获得的悬空相端电压与二分之一的母线电压之差的绝对值的和。
在本发明的一实施例中,选择注入时产生悬空相端电压幅值最大的六种脉冲信号中的一种。
在本发明的一实施例中,所述表征电感特性的输出参数为在不同脉冲信号下获得的离散型的母线电流或相电流。
在本发明的一实施例中,根据每种电机在不同脉冲信号下获得的母线电流计算每种电机的表征电机电感凸极性强弱的第一特征值。
在本发明的一实施例中,所述第一特征值为在不同脉冲信号下获得的母线电流与在不同脉冲信号下获得的母线电流的平均值之差的平方和与在不同脉冲信号下获得的母线电流的平均值的平方的比值。
在本发明的一实施例中,选择注入时产生母线电流幅值最大的六种脉冲信号中的一种。
在本发明的一实施例中,所述至少两种电机的当前母线电压与所述各脉冲信号的当前注入时间成线性比例关系,所述当前注入时间和所述当前注入时间下的阈值分别满足以下关系式:tcur=tbase·Udc_cur/Udc_base,Favg_cur=Favg_base·Udc_cur/Udc_base;其中,tbase为第一预定时间,Udc_cur为所述当前母线电压,Udc_base为注入时间为第一预定时间下的母线电压,tcur为所述当前注入时间,Favg_base为注入时间为第一预定时间下的阈值,Favg_cur为当前注入时间下的阈值。
在本发明的一实施例中,所述至少两种电机的当前母线电压与所述各脉冲信号的当前注入时间成线性比例关系,所述当前注入时间和所述当前注入时间下的阈值分别满足以下关系式:tcur=tbase·Udc_cur/Udc_base,Iσavg_cur=Iσavg_base·Udc_cur/Udc_base;其中,tbase为第一预定时间,Udc_cur为所述当前母线电压,Udc_base为注入时间为第一预定时间下的母线电压,tcur为所述当前注入时间,Iσavg_base为注入时间为第一预定时间下的阈值,Iσavg_cur为当前注入时间下的阈值。
本发明的另一方面提供一种电机类型的识别装置,包括:输出参数获取模块,配置为对至少两种电机分别施加输入信号,获得每种电机的表征电感特性的输出参数;电机识别模块,配置为根据每种电机的表征电感特性的输出参数,识别不同电机的类型;以及区分控制模块,配置为根据识别出的电机的类型,确定每种电机的控制参数。
在本发明的一实施例中,所述表征电感特性的输出参数为电机电流或电机电压,根据所述表征电感特性的输出参数获得表征电机电感凸极性强弱的结果。
在本发明的一实施例中,所述电机识别模块还包括阈值确定单元和类型判定单元,所述电机识别模块根据每种电机的表征电感特性的输出参数,识别不同电机的类型的步骤包括:所述阈值确定单元根据每种电机的表征电感特性的输出参数获得每种电机的第一特征值;根据每种电机的第一特征值获得至少一个阈值;以及所述类型判定单元将每种电机的第一特征值和所述至少一个阈值进行比较,确定每种电机的类型。
在本发明的一实施例中,所述电机识别模块还包括阈值确定单元和类型判定单元,所述电机识别模块根据每种电机的表征电感特性的输出参数,识别不同电机的类型的步骤包括:所述阈值确定单元根据每种电机的表征电感特性的输出参数获得至少一个阈值;以及所述类型判定单元将每种电机的表征电感特性的输出参数和所述至少一个阈值进行比较,确定每种电机的类型。
在本发明的一实施例中,所述区分控制模块根据识别出的电机的类型,确定每种电机的控制参数的步骤包括:存储所述至少一个阈值和所述至少两种电机的控制参数。
在本发明的一实施例中,所述区分控制模块还包括根据识别出的电机的类型对电机进行控制,其中:所述输出参数获取模块配置为对至少两种电机分别施加所述输入信号,获得每种电机的表征电感特性的输出参数;所述电机识别模块配置为根据每种电机的表征电感特性的输出参数获得每种电机的第一特征值;将所述每种电机的第一特征值和存储的所述至少一个阈值进行比较,确定每种电机的类型;所述区分控制模块配置为根据每种电机的类型,调用存储的每种电机相应的控制参数以对电机进行控制。
在本发明的一实施例中,所述输入信号为正弦信号或脉冲信号。
在本发明的一实施例中,所述输入信号包括:注入时间为第一预定时间的第一脉冲信号、第二脉冲信号、第三脉冲信号、第四脉冲信号、第五脉冲信号以及第六脉冲信号,其中,第一脉冲信号注入形式为A相接母线正端,B相接母线负端,C相悬空;第二脉冲信号注入形式为B相接母线正端,A相接母线负端,C相悬空;第三脉冲信号注入形式为B相接母线正端,C相接母线负端,A相悬空;第四脉冲信号注入形式为C相接母线正端,B相接母线负端,A相悬空;第五脉冲信号注入形式为C相接母线正端,A相接母线负端,B相悬空;第六脉冲信号注入形式为A相接母线正端,C相接母线负端,B相悬空。
在本发明的一实施例中,所述输出参数获取模块根据需要区分的多种电机的表征形态差异性设置所述第一脉冲信号、第二脉冲信号、第三脉冲信号、第四脉冲信号、第五脉冲信号以及第六脉冲信号的注入顺序和注入时间间隔。
在本发明的一实施例中,所述表征电感特性的输出参数为在不同脉冲信号下获得的离散型的悬空相端电压。
在本发明的一实施例中,所述电机识别模块根据每种电机在不同脉冲信号下获得的悬空相端电压计算每种电机的表征电机电感凸极性强弱的第一特征值。
在本发明的一实施例中,所述第一特征值为在不同脉冲信号下获得的悬空相端电压与二分之一的母线电压之差的绝对值的和。
在本发明的一实施例中,选择注入时产生悬空相端电压幅值最大的六种脉冲信号中的一种。
在本发明的一实施例中,所述表征电感特性的输出参数为在不同脉冲信号下获得的离散型的母线电流或相电流。
在本发明的一实施例中,所述电机识别模块根据每种电机在不同脉冲信号下获得的母线电流计算每种电机的表征电机电感凸极性强弱的第一特征值。
在本发明的一实施例中,所述第一特征值为在不同脉冲信号下获得的母线电流与在不同脉冲信号下获得的母线电流的平均值之差的平方和与在不同脉冲信号下获得的母线电流的平均值的平方的比值。
在本发明的一实施例中,选择注入时产生母线电流幅值最大的六种脉冲信号中的一种。
在本发明的一实施例中,所述至少两种电机的当前母线电压与所述各脉冲信号的当前注入时间成线性比例关系,所述当前注入时间和所述当前注入时间下的阈值分别满足以下关系式:tcur=tbase·Udc_cur/Udc_base,Favg_cur=Favg_base·Udc_cur/Udc_base;其中,tbase为第一预定时间,Udc_cur为所述当前母线电压,Udc_base为注入时间为第一预定时间下的母线电压,tcur为所述当前注入时间,Favg_base为注入时间为第一预定时间下的阈值,Favg_cur为当前注入时间下的阈值。
在本发明的一实施例中,所述至少两种电机的当前母线电压与所述各脉冲信号的当前注入时间成线性比例关系,所述当前注入时间和所述当前注入时间下的阈值分别满足以下关系式:tcur=tbase·Udc_cur/Udc_base,Iσavg_cur=Iσavg_base·Udc_cur/Udc_base;其中,tbase为第一预定时间,Udc_cur为所述当前母线电压,Udc_base为注入时间为第一预定时间下的母线电压,tcur为所述当前注入时间,Iσavg_base为注入时间为第一预定时间下的阈值,Iσavg_cur为当前注入时间下的阈值。
本发明由于采用以上技术方案,使之与现有技术相比,具有如下显著优点:
本发明的电机类型的识别方法根据至少两种电机的表征形态的至少两个第一特征值来确定至少一个阈值,并将获取的至少两个第一特征值与该阈值进行比较,从而可以快速地识别至少两种电机的类型。
此外,本发明的电机类型的识别方法不需要额外添加检测传感器(如位置或扭矩传感器等),也不需要对电机内置识别装置,节省了电机的硬件成本和改造成本,识别时间短且便于实现;同时,所注入的识别脉冲时间短,不依赖于电机运行时的状态特征,适用性广,不仅可以快速识别不同类别的电机,还可以快速识别同一类别电机的不同型号。
附图说明
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明,其中:
图1是本发明一实施例的一种电机类型的识别方法的流程图;
图2是本发明一实施例的一种电机类型的识别方法的电机驱动系统的示意图;
图3是本发明一实施例的一种电机类型的识别方法的电机系统的简化原理图;
图4是本发明一实施例的一种电机类型的识别方法的同一种电机在第一脉冲信号下的悬空相端电压UCG的波形图;
图5是本发明一实施例的一种电机类型的识别方法的同一种电机在第一脉冲信号下的相电流Ia的波形图;
图6是本发明一实施例的一种电机类型的识别方法的两种电机在第一脉冲信号下的悬空相端电压UCG的波形图;
图7是本发明一实施例的一种电机类型的识别方法的两种电机在第一脉冲信号下的相电流Ia的波形图;
图8是本发明一实施例的一种电机类型的识别方法的对电机1注入第一系列脉冲信号时的悬空相端电压的波形图;
图9是本发明一实施例的一种电机类型的识别方法的对电机2注入第一系列脉冲信号时的悬空相端电压的波形图;
图10是本发明一实施例的一种电机类型的识别方法的对电机1注入第二系列脉冲信号时的母线电流Idc的波形图;
图11是本发明一实施例的一种电机类型的识别方法的对电机2注入第二系列脉冲信号时的母线电流Idc的波形图;
图12是本发明一实施例的一种电机类型的识别装置的框架图。
具体实施方式
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如本申请和权利要求书中所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。一般说来,术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
在详述本发明实施例时,为便于说明,表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本发明保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
为了方便描述,此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到,这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。例如,如果翻转附图中的器件,则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”或“下面”的元件的方向将改为在所述其他元件或特征的“上方”。因而,示例性的词语“下方”和“下面”能够包含上和下两个方向。器件也可能具有其他朝向(旋转90度或处于其他方向),因此应相应地解释此处使用的空间关系描述词。此外,还将理解,当一层被称为在两层“之间”时,它可以是所述两层之间仅有的层,或者也可以存在一个或多个介于其间的层。
在本申请的上下文中,所描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例,也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例,这样第一和第二特征可能不是直接接触。
应当理解,当一个部件被称为“在另一个部件上”、“连接到另一个部件”、“耦合于另一个部件”或“接触另一个部件”时,它可以直接在该另一个部件之上、连接于或耦合于、或接触该另一个部件,或者可以存在插入部件。相比之下,当一个部件被称为“直接在另一个部件上”、“直接连接于”、“直接耦合于”或“直接接触”另一个部件时,不存在插入部件。同样的,当第一个部件被称为“电接触”或“电耦合于”第二个部件,在该第一部件和该第二部件之间存在允许电流流动的电路径。该电路径可以包括电容器、耦合的电感器和/或允许电流流动的其它部件,甚至在导电部件之间没有直接接触。
本发明的以下实施例提出一种电机类型的识别方法,该识别方法可以快速识别电机的类型。
本发明的电机类型的识别方法包括以下步骤:对至少两种电机分别施加输入信号,获得每种电机的表征电感特性的输出参数;根据每种电机的表征电感特性的输出参数,识别不同电机的类型;以及根据识别出的电机的类型,确定每种电机的控制参数。
图1是本发明一实施例的一种电机类型的识别方法的流程图。下面结合图1对该识别方法进行说明。可以理解的是,下面所进行的描述仅仅示例性的,本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神的情况下,进行各种变化。
步骤110,对至少两种电机分别施加输入信号,获得每种电机的表征电感特性的输出参数。
在本发明的一实施例中,表征电感特性的输出参数为电机电流或电机电压,根据表征电感特性的输出参数获得表征电机电感凸极性强弱的结果。
可以理解,至少两种电机可以是指至少两种不同类型和/或型号的电机。
在一些示例中,上述至少两种电机还可以是指具有参数差异的电机。例如,对于需要识别的两种电机——电机1和电机2,其电机的各项参数分别如表1和表2所示。
表1
表2
在本发明的一实施例中,输入信号为正弦信号或脉冲信号。
在本发明的一实施例中,输入信号可以包括:注入时间为第一预定时间的第一脉冲信号、第二脉冲信号、第三脉冲信号、第四脉冲信号、第五脉冲信号以及第六脉冲信号,其中,第一脉冲信号注入形式为A相接母线正端,B相接母线负端,C相悬空;第二脉冲信号注入形式为B相接母线正端,A相接母线负端,C相悬空;第三脉冲信号注入形式为B相接母线正端,C相接母线负端,A相悬空;第四脉冲信号注入形式为C相接母线正端,B相接母线负端,A相悬空;第五脉冲信号注入形式为C相接母线正端,A相接母线负端,B相悬空;第六脉冲信号注入形式为A相接母线正端,C相接母线负端,B相悬空。
图2是本发明一实施例的一种电机类型的识别方法的电机驱动系统的示意图。图3是本发明一实施例的一种电机类型的识别方法的电机系统的简化原理图。
下面结合图2和图3对注入时间为第一预定时间的第一脉冲信号、第二脉冲信号、第三脉冲信号、第四脉冲信号、第五脉冲信号以及第六脉冲信号进行说明。
在图2所示的一个示例中,开关管可以是绝缘栅双极型晶体管(IGBT)或金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET),但本发明并非以此为限。
作为一个非限制性的例子,第一脉冲信号注入形式可以为A相流入,B相流出,C相悬空(例如图3所示);第二脉冲信号注入形式可以为B相流入,A相流出,C相悬空;第三脉冲信号注入形式可以为C相流入,A相流出,B相悬空;第四脉冲信号注入形式可以为A相流入,C相流出,B相悬空;第五脉冲信号注入形式可以为B相流入,C相流出,A相悬空;第六脉冲信号注入形式可以为C相流入,B相流出,A相悬空。
示例性的,可以按照图3所示的第一脉冲信号注入形式(即A相流入,B相流出,C相悬空)注入第一脉冲信号。对于理想电机,可以忽略电机磁场饱和效应,并存在以下公式:
在公式(1)和(2)中,
类似的,按照第三脉冲信号注入形式(即C相流入,A相流出,B相悬空)注入第三脉冲信号时,存在以下公式:
在公式(3)和(4)中,
类似的,按照第五脉冲信号注入形式(即B相流入,C相流出,A相悬空)注入第五脉冲信号时,存在如下公式:
在公式(5)和(6)中,
LBB+LCC-LBC-LCB=Ld+Lq+3LΔcos2θe
在公式(1)至(6)中,
其中,UCG、UBG、UAG分别为电机在注入第一脉冲信号、第三脉冲信号以及第五脉冲信号时的悬空相端电压,Udc为母线电压,LΔ为一种表征电机参数差异的形式,θe为电机转子直轴与α轴的夹角,Ia、Ib、Ic分别为电机的三相相电流,RA、RB、RC为电机的三相相电阻,LAA、LBB、LCC分别为电机三相绕组的自感,LAB、LAC分别为A相绕组对B相和C相绕组的互感,LBA、LBC分别为B相绕组对A相和C相绕组的互感,LCA、LCB分别为C相绕组对A相和B相绕组的互感,t为每个脉冲信号的注入时间。
根据公式(1)至(6)可知,对于确定的一种电机,在电机转子静止时刻(即θe确定),当母线电压确定时,电机其中两相导通而另一相悬空时形成的导通电流I及悬空相端电压U主要和电机的导通相相电阻R、直轴同步电感Ld以及交轴同步电感Lq相关。
当两种电机相电阻接近时,尤其受直轴同步电感Ld以及交轴同步电感Lq的差值LΔ的影响较大。
在本发明的一实施例中,可以根据需要区分的多种电机的表征形态差异性设置第一脉冲信号、第二脉冲信号、第三脉冲信号、第四脉冲信号、第五脉冲信号以及第六脉冲信号的注入顺序和注入时间间隔。
例如,可以对需要区分的电机分别注入第一系列脉冲和第二系列脉冲,以分别获得悬空相端电压和母线电流,并分别计算每种电机的表征电机电感凸极性强弱的第一特征值。示例性的,可以根据第一特征值的差异性大小来选择多个注入方式中最优的注入方式以便更好地区分每种电机。优选的,可以选择表征形态差异性较大的注入方式,但本发明并非以此为限。
图4是本发明一实施例的一种电机类型的识别方法的同一种电机在第一脉冲信号下的悬空相端电压UCG的波形图。图5是本发明一实施例的一种电机类型的识别方法的同一种电机在第一脉冲信号下的相电流Ia的波形图。图6是本发明一实施例的一种电机类型的识别方法的两种电机在第一脉冲信号下的悬空相端电压UCG的波形图。图7是本发明一实施例的一种电机类型的识别方法的两种电机在第一脉冲信号下的相电流Ia的波形图。
参考图4至图7所示,对于确定的一种电机(例如表2所示的电机2),注入第一脉冲信号,注入时间(第一预定时间)为t,当母线电压Udc确定和取得不同的转子角度θe时,根据公式(1),可以分别得到如图4和图5所示的悬空相端电压UCG和相电流Ia的波形图。
对于确定的至少两种电机(例如表1所示的电机1和表2所示的电机2),注入第一脉冲信号,注入时间为t,当母线电压Udc确定时,在电机的同一个静止初始角度θe,根据公式(1),可以分别得到如图6和图7所示的悬空相端电压UCG和相电流Ia的波形图。
因此,对于确定的至少两种电机,当母线电压Udc确定时,在电机的同一个静止初始角度θe,可以通过对上述至少两种电机分别注入相同注入时间t的第一至第六脉冲信号的组合,并通过上述至少两种电机的悬空相端电压、母线电流以及三相相电流等表征形态来识别上述至少两种电机。
当注入脉冲信号时,悬空相端电压的表征形式为悬空相端电压的幅值,其以Udc/2为基础,并随转子初始角度θe变化而围绕Udc/2变化。同时,当注入脉冲信号时,三相相电流以零点为起点,并在注入时间t内持续上升。由于脉冲信号为两相导通,第三相悬空,则母线电流的表征形态和三相相电流的表征形态一致。此外,对于确定的至少两种电机,其悬空相端电压离Udc/2的差值的绝对值,或母线电流的幅值均有离散性差异。
在本发明的一些实施例中,表征电感特性的输出参数为在不同脉冲信号下获得的离散型的悬空相端电压。
对于确定的至少两种电机,在不同的静止转子角度下,所注入的第一至第六脉冲信号会产生不同的悬空相端电压幅值。因此,根据公式(1)、(3)和(5)可知,在转子处于不同初始角度θe的情况下,可以选择注入时可产生幅值最大的六种脉冲信号中的一种。
示例性的,可以预先获得需要区分的至少两种电机的悬空相端电压幅值差异,并根据该幅值差异取得一个预先确定的固定阈值。则后续可利用该固定阈值来判断至少两种电机注入脉冲信号后的幅值大小,从而可以区分出该至少两种电机。
例如,当注入脉冲信号后得到的悬空相端电压幅值大于阈值时,确定为第一种电机;反之,则确定为第二种电机。
进一步的,为了避免需要额外地通过电机静止初始角度θe来选择所注入的脉冲信号。例如,第一系列脉冲信号可以按照以下方式进行注入:
依次注入第一脉冲信号、第二脉冲信号、第三脉冲信号、第四脉冲信号、第五脉冲信号和第六脉冲信号。
其中,每个脉冲信号的注入时间t相同。每个脉冲信号之间分别间隔一定时间。例如,间隔一个或多个注入时间t。优选的,在注入第一脉冲信号后紧接着注入第二脉冲信号,在注入第二脉冲信号后停止输出至少三个注入时间t后注入第三脉冲信号,然后紧接着注入第四脉冲信号,并在停止输出至少三个注入时间t后注入第五脉冲信号,最后紧接着注入第六脉冲信号。在本发明的另一些实施例中,表征电感特性的输出参数为在不同脉冲信号下获得的离散型的母线电流或相电流。
例如,根据公式(2)、(4)和(6)可知,对于确定的至少两种电机,当注入第一脉冲信号、第三脉冲信号和第五脉冲信号时,其母线电流表现出不同的离散性特征。
公式(2)、(4)和(6)并未考虑电机的磁场饱和效应,在注入第一脉冲信号和第二脉冲信号时,虽然其母线电流的公式是一样的,但实际上由于电机的磁场饱和效应存在,在同一个转子初始角度下,注入第一脉冲信号和注入第二脉冲信号时产生的母线电流幅值大小并不一样,具体表现为越靠近转子磁场的注入脉冲矢量获得的母线电流值越大。
本发明的电机类型的识别方法只需要考虑确定电机的离散性差异,因此忽略电机磁场饱和效应反而对离散性判断更加有益,而不会产生弊端。
对于确定的至少两种电机,在不同的静止转子角度下,所注入的第一至第六脉冲信号会产生不同的母线电流幅值。因此,根据公式(2)、(4)和(6)可知,在转子处于不同初始角度θe的情况下,可以选择注入时可产生幅值最大的六种脉冲信号中的一种。
示例性的,可以预先获得需要区分的至少两种电机的母线电流幅值差异,并根据该幅值差异取得一个预先确定的固定阈值。则后续可利用该固定阈值来判断至少两种电机注入脉冲信号后的幅值大小,从而可以区分出该至少两种电机。
例如,当注入脉冲信号后得到的母线电流幅值大于阈值时,确定为第一种电机;反之,则确定为第二种电机
进一步地,为了避免需要额外地通过电机静止初始角度θe来选择所注入的脉冲信号,第二系列脉冲信号可以按照以下方式进行注入:
依次注入第一脉冲信号、第二脉冲信号、第三脉冲信号、第四脉冲信号、第五脉冲信号和第六脉冲信号。
其中,每个脉冲信号的注入时间t相同,每个脉冲信号之间分别间隔一定时间。例如,间隔一个或多个注入时间t。优选的,且在注入每个脉冲信号之后保持至少三个注入时间t的非注入时间后再注入下一个脉冲信号,以释放所注入脉冲的残余电流或电压表征状态。
在一些示例中,可以对至少两种电机分别注入第一系列脉冲信号,并记录每个脉冲信号下电机的悬空相端电压Ux与Udc/2的差的绝对值,分别记为F1~F6。
其中,
在另一些示例中,还可以对至少两种电机分别注入第二系列脉冲信号,并记录在每个脉冲信号下电机的母线电流,分别记为I1~I6。
步骤120,根据每种电机的表征电感特性的输出参数,识别不同电机的类型。
在本发明的一实施例中,根据每种电机的表征电感特性的输出参数,识别不同电机的类型的步骤包括:根据每种电机的表征电感特性的输出参数获得每种电机的第一特征值;根据每种电机的第一特征值获得至少一个阈值;以及将每种电机的第一特征值和至少一个阈值进行比较,确定每种电机的类型。
在本发明的另一实施例中,根据每种电机的表征电感特性的输出参数,识别不同电机的类型的步骤包括:根据每种电机的表征电感特性的输出参数获得至少一个阈值;以及将每种电机的表征电感特性的输出参数和所述至少一个阈值进行比较,确定每种电机的类型。
在本发明的一些实施例中,根据每种电机在不同脉冲信号下获得的悬空相端电压计算每种电机的表征电机电感凸极性强弱的第一特征值。
在本发明的一实施例中,第一特征值为在不同脉冲信号下获得的悬空相端电压与二分之一的母线电压之差的绝对值的和。
例如,可以按照以下公式计算第一特征值:
其中,Ux分别为在第一系列脉冲信号的各脉冲信号下的电机的离散型的悬空相端电压,Udc为母线电压,Fsum为第一特征值。
通过上述离散型的悬空相端电压,可以计算出表征电机电感凸极性强弱的结果(即第一特征值)。
在本发明的另一些实施例中,根据每种电机在不同脉冲信号下获得的母线电流计算每种电机的表征电机电感凸极性强弱的第一特征值。
在本发明的一实施例中,第一特征值为在不同脉冲信号下获得的母线电流与在不同脉冲信号下获得的母线电流的平均值之差的平方和与在不同脉冲信号下获得的母线电流的平均值的平方的比值。
例如,可以按照以下公式计算第一特征值:
其中,Ix分别为在第二系列脉冲信号的各脉冲信号下电机的离散型的母线电流,Iσ为第一特征值。
通过上述离散型的母线电流,可以计算出表征电机电感凸极性强弱的结果(即第一特征值)。
在一些示例中,当表征电感特性的输出参数为在不同脉冲信号下获得的离散型的悬空相端电压时,根据每种电机的第一特征值获得至少一个阈值的方法包括根据以下公式计算至少一个阈值:
Favg=(Fsum1+Fsum2)/2 (10)
其中,Fsum1为第一种电机的第一特征值,Fsum2为第二种电机的第一特征值,Favg为阈值。
在本发明的一实施例中,至少两种电机的当前母线电压与各脉冲信号的当前注入时间成线性比例关系,当前注入时间和当前注入时间下的阈值分别满足以下关系式:
tcur=tbase·Udc_cur/Udc_base,Favg_cur=Favg_base·Udc_cur/Udc_base (11)
其中,tbase为第一预定时间,Udc_cur为当前母线电压,Udc_base为注入时间为第一预定时间下的母线电压,tcur为当前注入时间,Favg_base为注入时间为第一预定时间下的阈值,Favg_cur为当前注入时间下的阈值。
通过使至少两种电机的当前母线电压与第一系列脉冲信号的各脉冲信号的当前注入时间成线性比例关系,可以使得在不同工作电压下,无需手动操作即可获得阈值,从而快速、有效地对至少两种电机进行可靠的识别。
在另一些示例中,当表征电感特性的输出参数为在不同脉冲信号下获得的离散型的母线电流或相电流时,根据每种电机的第一特征值获得至少一个阈值的方法包括根据以下公式计算至少一个阈值:
Iσavg=(Iσ1+Iσ2)/2 (12)
其中,Iσ1为第一种电机的第一特征值,Iσ2为第二种电机的第一特征值,Iσavg为阈值。
在本发明的一实施例中,至少两种电机的当前母线电压与各脉冲信号的当前注入时间成线性比例关系,当前注入时间和当前注入时间下的阈值分别满足以下关系式:
tcur=tbase·Udc_cur/Udc_base,Iσavg_cur=Iσavg_base·Udc_cur/Udc_base (13)
其中,tbase为第一预定时间,Udc_cur为当前母线电压,Udc_base为注入时间为第一预定时间下的母线电压,tcur为当前注入时间,Iσavg_base为注入时间为第一预定时间下的阈值,Iσavg_cur为当前注入时间下的阈值。
通过使至少两种电机的当前母线电压与第一系列脉冲信号的各脉冲信号的当前注入时间成线性比例关系,可以使得在不同工作电压下,无需手动操作即可获得阈值,从而快速、有效地对至少两种电机进行可靠的识别。
应当说明的是,在需要识别两种电机时,可以根据两种电机的表征形态的两个第一特征值来确定一个阈值。在需要识别三种电机时,可以根据三种电机的表征形态的三个第一特征值来确定两个阈值,以此类推。
在获得至少一个阈值之后,将每种电机的第一特征值和至少一个阈值进行比较,确定每种电机的类型。
在一些示例中,当表征电感特性的输出参数为在不同脉冲信号下获得的离散型的悬空相端电压时,对于确定的需要识别的两种电机的一种,在注入第一系列脉冲信号后,如果Fsum<Favg,则可以确定为第一种电机;如果Fsum>Favg,则可以确定为第二种电机。
图8是本发明一实施例的一种电机类型的识别方法的对电机1注入第一系列脉冲信号时的悬空相端电压的波形图。图9是本发明一实施例的一种电机类型的识别方法的对电机2注入第一系列脉冲信号时的悬空相端电压的波形图。
参考图8和图9所示,当对表1所示的电机1和表2所示的电机2分别注入第一系列脉冲信号时,悬空相端电压的波形图分别如图8和图9所示。
当注入时间t=50us时,电机1和电机2所注入的第一至第六脉冲信号的悬空相端电压值数据及其判定如表3所示。
表3
在另一些示例中,当表征电感特性的输出参数为在不同脉冲信号下获得的离散型的母线电流或相电流时,对于确定的需要识别的两种电机的一种,在注入第二系列脉冲信号后,如果Iσ<Iσavg,则可以确定为第一种电机;如果Iσ>Iσavg,则可以确定为第二种电机。
图10是本发明一实施例的一种电机类型的识别方法的对电机1注入第二系列脉冲信号时的母线电流Idc的波形图。图11是本发明一实施例的一种电机类型的识别方法的对电机2注入第二系列脉冲信号时的母线电流Idc的波形图。
参考图10和图11所示,当对表1所示的电机1和表2所示的电机2分别注入第二系列脉冲信号时,母线电流Idc的波形图如图10和图11所示。
当注入时间t=80us时,电机1和电机2所注入的第一至第六脉冲信号的母线电流Idc值数据及其判定如表4所示。
表4
步骤130,根据识别出的电机的类型,确定每种电机的控制参数。
在本发明的一实施例中,根据识别出的电机的类型,确定每种电机的控制参数的步骤包括:存储至少一个阈值和至少两种电机的控制参数。
在此实施例中,还包括根据识别出的电机的类型对电机进行控制,本发明的电机类型的识别方法可以包括:对至少两种电机分别施加输入信号,获得每种电机的表征电感特性的输出参数;根据每种电机的表征电感特性的输出参数获得每种电机的第一特征值;将每种电机的第一特征值和存储的至少一个阈值进行比较,确定每种电机的类型;以及根据每种电机的类型,调用存储的每种电机相应的控制参数以对电机进行控制。
本实施例的识别方法的其他实施细节可参考图1至图11所描述的实施例,在此不再展开。
应当注意,在此使用了图1所示的流程图来说明根据本申请的实施例的识别方法所执行的步骤/操作。应当理解的是,以上或以下步骤/操作不一定按照顺序来精确地执行。相反,可以按照倒序或同时处理各种步骤/操作。同时,或将其他步骤/操作添加到这些过程中,或从这些过程移除某一步或数步步骤/操作。本领域技术人员可以根据实际需要对该识别方法的具体操作步骤的优先顺序做出适当的调整,本发明并非以此为限。
本发明的以上实施例提出了一种电机类型的识别方法,该识别方法可以快速识别电机的类型。
本发明的另一方面提出一种电机类型的识别装置,该电机类型的识别装置可以快速识别电机的类型。
图12是本发明一实施例的一种电机类型的识别装置的框架图。参考图12所示,电机类型的识别装置1200包括输出参数获取模块1210、电机识别模块1220和区分控制模块1230。
其中,输出参数获取模块1210配置为对至少两种电机分别施加输入信号,获得每种电机的表征电感特性的输出参数。电机识别模块1220配置为根据每种电机的表征电感特性的输出参数,识别不同电机的类型。区分控制模块1230配置为根据识别出的电机的类型,确定每种电机的控制参数。
在本发明的一实施例中,表征电感特性的输出参数为电机电流或电机电压,根据表征电感特性的输出参数获得表征电机电感凸极性强弱的结果。
在本发明的一实施例中,输入信号为正弦信号或脉冲信号。
在本发明的一实施例中,输入信号包括:注入时间为第一预定时间的第一脉冲信号、第二脉冲信号、第三脉冲信号、第四脉冲信号、第五脉冲信号以及第六脉冲信号,其中,第一脉冲信号注入形式为A相接母线正端,B相接母线负端,C相悬空;第二脉冲信号注入形式为B相接母线正端,A相接母线负端,C相悬空;第三脉冲信号注入形式为B相接母线正端,C相接母线负端,A相悬空;第四脉冲信号注入形式为C相接母线正端,B相接母线负端,A相悬空;第五脉冲信号注入形式为C相接母线正端,A相接母线负端,B相悬空;第六脉冲信号注入形式为A相接母线正端,C相接母线负端,B相悬空。
在本发明的一实施例中,输出参数获取模块1210根据需要区分的多种电机的表征形态差异性设置第一脉冲信号、第二脉冲信号、第三脉冲信号、第四脉冲信号、第五脉冲信号以及第六脉冲信号的注入顺序和注入时间间隔。
在本发明的一实施例中,电机识别模块1220还包括阈值确定单元和类型判定单元(图未示)。电机识别模块1220根据每种电机的表征电感特性的输出参数,识别不同电机的类型的步骤包括:阈值确定单元根据每种电机的表征电感特性的输出参数获得每种电机的第一特征值,且根据每种电机的第一特征值获得至少一个阈值。类型判定单元将每种电机的第一特征值和至少一个阈值进行比较,确定每种电机的类型。
在本发明的另一实施例中,电机识别模块1220还包括阈值确定单元和类型判定单元(图未示),电机识别模块1220根据每种电机的表征电感特性的输出参数,识别不同电机的类型的步骤包括:阈值确定单元根据每种电机的表征电感特性的输出参数获得至少一个阈值。类型判定单元将每种电机的表征电感特性的输出参数和所述至少一个阈值进行比较,确定每种电机的类型。
在本发明的一些实施例中,表征电感特性的输出参数为在不同脉冲信号下获得的离散型的悬空相端电压。
在本发明的一实施例中,电机识别模块1220根据每种电机在不同脉冲信号下获得的悬空相端电压计算每种电机的表征电机电感凸极性强弱的第一特征值。
在本发明的一实施例中,第一特征值为在不同脉冲信号下获得的悬空相端电压与二分之一的母线电压之差的绝对值的和。
在本发明的一实施例中,可以选择注入时产生悬空相端电压幅值最大的六种脉冲信号中的一种。
在本发明的一实施例中,至少两种电机的当前母线电压与各脉冲信号的当前注入时间成线性比例关系,当前注入时间和当前注入时间下的阈值分别满足以下关系式:tcur=tbase·Udc_cur/Udc_base,Favg_cur=Favg_base·Udc_cur/Udc_base;其中,tbase为第一预定时间,Udc_cur为当前母线电压,Udc_base为注入时间为第一预定时间下的母线电压,tcur为当前注入时间,Favg_base为注入时间为第一预定时间下的阈值,Favg_cur为当前注入时间下的阈值。
在本发明的另一些实施例中,表征电感特性的输出参数为在不同脉冲信号下获得的离散型的母线电流或相电流。
在本发明的一实施例中,电机识别模块1220根据每种电机在不同脉冲信号下获得的母线电流计算每种电机的表征电机电感凸极性强弱的第一特征值。
在本发明的一实施例中,第一特征值为在不同脉冲信号下获得的母线电流与在不同脉冲信号下获得的母线电流的平均值之差的平方和与在不同脉冲信号下获得的母线电流的平均值的平方的比值。
在本发明的一实施例中,可以选择注入时产生母线电流幅值最大的六种脉冲信号中的一种。
在本发明的一实施例中,至少两种电机的当前母线电压与各脉冲信号的当前注入时间成线性比例关系,当前注入时间和当前注入时间下的阈值分别满足以下关系式:tcur=tbase·Udc_cur/Udc_base,Iσavg_cur=Iσavg_base·Udc_cur/Udc_base;其中,tbase为第一预定时间,Udc_cur为当前母线电压,Udc_base为注入时间为第一预定时间下的母线电压,tcur为当前注入时间,Iσavg_base为注入时间为第一预定时间下的阈值,Iσavg_cur为当前注入时间下的阈值。
在本发明的一实施例中,区分控制模块1230根据识别出的电机的类型,确定每种电机的控制参数的步骤包括:存储至少一个阈值和至少两种电机的控制参数。
在本发明的一实施例中,区分控制模块1230还包括根据识别出的电机的类型对电机进行控制。其中,输出参数获取模块1210配置为:对至少两种电机分别施加输入信号,获得每种电机的表征电感特性的输出参数。电机识别模块1220配置为根据每种电机的表征电感特性的输出参数获得每种电机的第一特征值;将每种电机的第一特征值和存储的至少一个阈值进行比较,确定每种电机的类型。区分控制模块1230配置为根据每种电机的类型,调用存储的每种电机相应的控制参数以对电机进行控制。
本实施例的识别装置的其他实施细节可参考图1至图11所描述的实施例,在此不再展开。本领域技术人员可以根据实际需要对该识别装置的具体形态、布置方式做出相应的调整,本发明并非以此为限。
本发明的以上实施例提出了一种电机类型的识别装置,该识别装置可以快速识别电机的类型。
可以理解,尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例,但应当理解的是,该类细节仅起到说明的目的,附加的权利要求并不仅限于披露的实施例,相反,权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价的任意组合。
应该理解,上文所描述的实施例仅是示意。本文描述的实施例可在硬件、软件、固件、中间件、微码或者其任意组合中实现。对于硬件实现,处理单元可以在一个或者多个特定用途集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器和/或设计为执行本文所述功能的其它电子单元或者其结合内实现。
上文已对基本概念做了描述,显然,对于本领域技术人员来说,上述发明披露仅仅作为示例,而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明,本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议,所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。
同时,本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此,应强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
本申请各部分操作所需的计算机程序编码可以用任意一种或多种程序语言编写,包括面向对象编程语言如Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB.NET、Python等,常规程序化编程语言如C语言、Visual Basic、Fortran 2003、Perl、COBOL 2002、PHP、ABAP,动态编程语言如Python、Ruby和Groovy,或其他编程语言等。该程序编码可以完全在用户计算机上运行、或作为独立的软件包在用户计算机上运行、或部分在用户计算机上运行部分在远程计算机运行、或完全在远程计算机或服务器上运行。在后种情况下,远程计算机可以通过任何网络形式与用户计算机连接,比如局域网(LAN)或广域网(WAN),或连接至外部计算机(例如通过因特网),或在云计算环境中,或作为服务使用如软件即服务(SaaS)。
此外,除非权利要求中明确说明,本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用,并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例,但应当理解的是,该类细节仅起到说明的目的,附加的权利要求并不仅限于披露的实施例,相反,权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如,虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现,但是也可以只通过软件的解决方案得以实现,如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。
同理,应当注意的是,为了简化本申请披露的表述,从而帮助对一个或多个申请实施例的理解,前文对本申请实施例的描述中,有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是,这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上,实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字,应当理解的是,此类用于实施例描述的数字,在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明,“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20%的变化。相应地,在一些实施例中,说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值,该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中,数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值,在具体实施例中,此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述,但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到,以上的实施例仅是用来说明本发明,在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换,因此,只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。
Claims (34)
1.一种电机类型的识别方法,包括:
对至少两种电机分别施加输入信号,获得每种电机的表征电感特性的输出参数;
根据每种电机的表征电感特性的输出参数,识别不同电机的类型,包括:根据每种电机的表征电感特性的输出参数获得每种电机的第一特征值,根据每种电机的第一特征值获得至少一个阈值,以及将每种电机的第一特征值和所述至少一个阈值进行比较,确定每种电机的类型,或者根据每种电机的表征电感特性的输出参数获得至少一个阈值,以及将每种电机的表征电感特性的输出参数和所述至少一个阈值进行比较,确定每种电机的类型;其中每个所述阈值由两种电机的第一特征值或表征电感特性的输出参数预先确定,包括:当表征电感特性的输出参数为在不同脉冲信号下获得的离散型的悬空相端电压时,每个所述阈值为两种电机的第一特征值的平均值,当表征电感特性的输出参数为在不同脉冲信号下获得的离散型的母线电流或相电流时,每个所述阈值为两种电机的第一特征值的平均值;
以及根据识别出的电机的类型,确定每种电机的控制参数。
2.根据权利要求1所述的识别方法,其特征在于,所述表征电感特性的输出参数为电机电流或电机电压,根据所述表征电感特性的输出参数获得表征电机电感凸极性强弱的结果。
3.根据权利要求1所述的识别方法,其特征在于,根据识别出的电机的类型,确定每种电机的控制参数的步骤包括:
存储所述至少一个阈值和所述至少两种电机的控制参数。
4.根据权利要求3所述的识别方法,其特征在于,还包括根据识别出的电机的类型对电机进行控制,所述识别方法包括:
对至少两种电机分别施加所述输入信号,获得每种电机的表征电感特性的输出参数;
根据每种电机的表征电感特性的输出参数获得每种电机的第一特征值;
将所述每种电机的第一特征值和所述存储的所述至少一个阈值进行比较,确定每种电机的类型;以及
根据每种电机的类型,调用存储的每种电机相应的控制参数以对电机进行控制。
5.根据权利要求1所述的识别方法,其特征在于,所述输入信号为正弦信号或脉冲信号。
6.根据权利要求1所述的识别方法,其特征在于,所述输入信号包括:注入时间为第一预定时间的第一脉冲信号、第二脉冲信号、第三脉冲信号、第四脉冲信号、第五脉冲信号以及第六脉冲信号,其中,第一脉冲信号注入形式为A相接母线正端,B相接母线负端,C相悬空;第二脉冲信号注入形式为B相接母线正端,A相接母线负端,C相悬空;第三脉冲信号注入形式为B相接母线正端,C相接母线负端,A相悬空;第四脉冲信号注入形式为C相接母线正端,B相接母线负端,A相悬空;第五脉冲信号注入形式为C相接母线正端,A相接母线负端,B相悬空;第六脉冲信号注入形式为A相接母线正端,C相接母线负端,B相悬空。
7.根据权利要求6所述的识别方法,其特征在于,根据需要区分的多种电机的表征形态差异性设置所述第一脉冲信号、第二脉冲信号、第三脉冲信号、第四脉冲信号、第五脉冲信号以及第六脉冲信号的注入顺序和注入时间间隔。
8.根据权利要求6所述的识别方法,其特征在于,所述表征电感特性的输出参数为在不同脉冲信号下获得的离散型的悬空相端电压。
9.根据权利要求8所述的识别方法,其特征在于,根据每种电机在不同脉冲信号下获得的悬空相端电压计算每种电机的表征电机电感凸极性强弱的第一特征值。
10.根据权利要求9所述的识别方法,其特征在于,所述第一特征值为在不同脉冲信号下获得的悬空相端电压与二分之一的母线电压之差的绝对值的和。
11.根据权利要求8所述的识别方法,其特征在于,选择注入时产生悬空相端电压幅值最大的六种脉冲信号中的一种。
12.根据权利要求6所述的识别方法,其特征在于,所述表征电感特性的输出参数为在不同脉冲信号下获得的离散型的母线电流或相电流。
13.根据权利要求11所述的识别方法,其特征在于,根据每种电机在不同脉冲信号下获得的母线电流计算每种电机的表征电机电感凸极性强弱的第一特征值。
14.根据权利要求13所述的识别方法,其特征在于,所述第一特征值为在不同脉冲信号下获得的母线电流与在不同脉冲信号下获得的母线电流的平均值之差的平方和与在不同脉冲信号下获得的母线电流的平均值的平方的比值。
15.根据权利要求12所述的识别方法,其特征在于,选择注入时产生母线电流幅值最大的六种脉冲信号中的一种。
16.根据权利要求8所述的识别方法,其特征在于,所述至少两种电机的当前母线电压与所述各脉冲信号的当前注入时间成线性比例关系,所述当前注入时间和所述当前注入时间下的阈值分别满足以下关系式:
tcur=tbase·Udc_cur/Udc_base,
Favg_cur=Favg_base·Udc_cur/Udc_base;
其中,tbase为第一预定时间,Udc_cur为所述当前母线电压,Udc_base为注入时间为第一预定时间下的母线电压,tcur为所述当前注入时间,Favg_base为注入时间为第一预定时间下的阈值,Favg_cur为当前注入时间下的阈值。
17.根据权利要求12所述的识别方法,其特征在于,所述至少两种电机的当前母线电压与所述各脉冲信号的当前注入时间成线性比例关系,所述当前注入时间和所述当前注入时间下的阈值分别满足以下关系式:
tcur=tbase·Udc_cur/Udc_base,
Iσavg_cur=Iσavg_base·Udc_cur/Udc_base;
其中,tbase为第一预定时间,Udc_cur为所述当前母线电压,Udc_base为注入时间为第一预定时间下的母线电压,tcur为所述当前注入时间,Iσavg_base为注入时间为第一预定时间下的阈值,Iσavg_cur为当前注入时间下的阈值。
18.一种电机类型的识别装置,包括:
输出参数获取模块,配置为对至少两种电机分别施加输入信号,获得每种电机的表征电感特性的输出参数;
电机识别模块,配置为根据每种电机的表征电感特性的输出参数,识别不同电机的类型;
所述电机识别模块还包括阈值确定单元和类型判定单元,所述电机识别模块根据每种电机的表征电感特性的输出参数,识别不同电机的类型的步骤包括:所述阈值确定单元根据每种电机的表征电感特性的输出参数获得每种电机的第一特征值,根据每种电机的第一特征值获得至少一个阈值,以及所述类型判定单元将每种电机的第一特征值和所述至少一个阈值进行比较,确定每种电机的类型;或者所述阈值确定单元根据每种电机的表征电感特性的输出参数获得至少一个阈值,以及所述类型判定单元将每种电机的表征电感特性的输出参数和所述至少一个阈值进行比较,确定每种电机的类型;其中每个所述阈值由两种电机的第一特征值或表征电感特性的输出参数预先确定,包括:当表征电感特性的输出参数为在不同脉冲信号下获得的离散型的悬空相端电压时,每个所述阈值为两种电机的第一特征值的平均值,当表征电感特性的输出参数为在不同脉冲信号下获得的离散型的母线电流或相电流时,每个所述阈值为两种电机的第一特征值的平均值;
以及区分控制模块,配置为根据识别出的电机的类型,确定每种电机的控制参数。
19.根据权利要求18所述的识别装置,其特征在于,所述表征电感特性的输出参数为电机电流或电机电压,根据所述表征电感特性的输出参数获得表征电机电感凸极性强弱的结果。
20.根据权利要求18所述的识别装置,其特征在于,所述区分控制模块根据识别出的电机的类型,确定每种电机的控制参数的步骤包括:
存储所述至少一个阈值和所述至少两种电机的控制参数。
21.根据权利要求20所述的识别装置,其特征在于,所述区分控制模块还包括根据识别出的电机的类型对电机进行控制,其中:
所述输出参数获取模块配置为对至少两种电机分别施加所述输入信号,获得每种电机的表征电感特性的输出参数;
所述电机识别模块配置为根据每种电机的表征电感特性的输出参数获得每种电机的第一特征值;将所述每种电机的第一特征值和存储的所述至少一个阈值进行比较,确定每种电机的类型;
所述区分控制模块配置为根据每种电机的类型,调用存储的每种电机相应的控制参数以对电机进行控制。
22.根据权利要求18所述的识别装置,其特征在于,所述输入信号为正弦信号或脉冲信号。
23.根据权利要求18所述的识别装置,其特征在于,所述输入信号包括:注入时间为第一预定时间的第一脉冲信号、第二脉冲信号、第三脉冲信号、第四脉冲信号、第五脉冲信号以及第六脉冲信号,其中,第一脉冲信号注入形式为A相接母线正端,B相接母线负端,C相悬空;第二脉冲信号注入形式为B相接母线正端,A相接母线负端,C相悬空;第三脉冲信号注入形式为B相接母线正端,C相接母线负端,A相悬空;第四脉冲信号注入形式为C相接母线正端,B相接母线负端,A相悬空;第五脉冲信号注入形式为C相接母线正端,A相接母线负端,B相悬空;第六脉冲信号注入形式为A相接母线正端,C相接母线负端,B相悬空。
24.根据权利要求23所述的识别装置,其特征在于,所述输出参数获取模块根据需要区分的多种电机的表征形态差异性设置所述第一脉冲信号、第二脉冲信号、第三脉冲信号、第四脉冲信号、第五脉冲信号以及第六脉冲信号的注入顺序和注入时间间隔。
25.根据权利要求23所述的识别装置,其特征在于,所述表征电感特性的输出参数为在不同脉冲信号下获得的离散型的悬空相端电压。
26.根据权利要求25所述的识别装置,其特征在于,所述电机识别模块根据每种电机在不同脉冲信号下获得的悬空相端电压计算每种电机的表征电机电感凸极性强弱的第一特征值。
27.根据权利要求26所述的识别装置,其特征在于,所述第一特征值为在不同脉冲信号下获得的悬空相端电压与二分之一的母线电压之差的绝对值的和。
28.根据权利要求25所述的识别装置,其特征在于,选择注入时产生悬空相端电压幅值最大的六种脉冲信号中的一种。
29.根据权利要求23所述的识别装置,其特征在于,所述表征电感特性的输出参数为在不同脉冲信号下获得的离散型的母线电流或相电流。
30.根据权利要求29所述的识别装置,其特征在于,所述电机识别模块根据每种电机在不同脉冲信号下获得的母线电流计算每种电机的表征电机电感凸极性强弱的第一特征值。
31.根据权利要求30所述的识别装置,其特征在于,所述第一特征值为在不同脉冲信号下获得的母线电流与在不同脉冲信号下获得的母线电流的平均值之差的平方和与在不同脉冲信号下获得的母线电流的平均值的平方的比值。
32.根据权利要求29所述的识别装置,其特征在于,选择注入时产生母线电流幅值最大的六种脉冲信号中的一种。
33.根据权利要求25所述的识别装置,其特征在于,所述至少两种电机的当前母线电压与所述各脉冲信号的当前注入时间成线性比例关系,所述当前注入时间和所述当前注入时间下的阈值分别满足以下关系式:
tcur=tbase·Udc_cur/Udc_base,
Favg_cur=Favg_base·Udc_cur/Udc_base;
其中,tbase为第一预定时间,Udc_cur为所述当前母线电压,Udc_base为注入时间为第一预定时间下的母线电压,tcur为所述当前注入时间,Favg_base为注入时间为第一预定时间下的阈值,Favg_cur为当前注入时间下的阈值。
34.根据权利要求29所述的识别装置,其特征在于,所述至少两种电机的当前母线电压与所述各脉冲信号的当前注入时间成线性比例关系,所述当前注入时间和所述当前注入时间下的阈值分别满足以下关系式:
tcur=tbase·Udc_cur/Udc_base,
Iσavg_cur=Iσavg_base·Udc_cur/Udc_base;
其中,tbase为第一预定时间,Udc_cur为所述当前母线电压,Udc_base为注入时间为第一预定时间下的母线电压,tcur为所述当前注入时间,Iσavg_base为注入时间为第一预定时间下的阈值,Iσavg_cur为当前注入时间下的阈值。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011056419.0A CN112230144B (zh) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 电机类型的识别方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011056419.0A CN112230144B (zh) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 电机类型的识别方法及装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112230144A CN112230144A (zh) | 2021-01-15 |
CN112230144B true CN112230144B (zh) | 2024-06-28 |
Family
ID=74119774
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011056419.0A Active CN112230144B (zh) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 电机类型的识别方法及装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112230144B (zh) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105515480A (zh) * | 2016-01-25 | 2016-04-20 | 广东美的暖通设备有限公司 | 电机的控制方法、控制装置和空调器 |
CN111697888A (zh) * | 2019-03-14 | 2020-09-22 | 施耐德东芝换流器欧洲公司 | 用于变速驱动器的配置的电动机的类型的检测 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19709596C2 (de) * | 1997-03-08 | 2000-10-12 | Telefunken Microelectron | Verfahren zum Identifizieren eines elektrischen Motors für Wechselstrom |
US7557528B2 (en) * | 2006-09-25 | 2009-07-07 | General Electric Company | System, method, and computer software code for detection and interchangeability of a motor |
CN106291353A (zh) * | 2015-06-11 | 2017-01-04 | 腾讯科技(深圳)有限公司 | 发电机的监测系统方法、监测系统及发电机 |
CN106026824B (zh) * | 2016-07-26 | 2018-08-31 | 无锡同方聚能控制科技有限公司 | 一种识别不同型号交流电机的方法 |
JP2018191418A (ja) * | 2017-05-01 | 2018-11-29 | 日本電産株式会社 | ブラシレスdcモータ、ブラシレスdcモータの種類を識別する識別方法および識別装置 |
JP7015922B2 (ja) * | 2017-12-18 | 2022-02-03 | ヒューレット-パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー. | 複数モーターについてのモーター識別 |
WO2019189166A1 (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-03 | 日本電産株式会社 | ブラシレスdcモータの種類を識別する識別方法および識別装置 |
JP2020048283A (ja) * | 2018-09-18 | 2020-03-26 | 富士ゼロックス株式会社 | モータ制御装置および画像形成装置 |
CN111262497B (zh) * | 2018-11-30 | 2024-05-28 | 施耐德电器工业公司 | 一种驱动装置、驱动装置的操作方法以及伺服器 |
-
2020
- 2020-09-30 CN CN202011056419.0A patent/CN112230144B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105515480A (zh) * | 2016-01-25 | 2016-04-20 | 广东美的暖通设备有限公司 | 电机的控制方法、控制装置和空调器 |
CN111697888A (zh) * | 2019-03-14 | 2020-09-22 | 施耐德东芝换流器欧洲公司 | 用于变速驱动器的配置的电动机的类型的检测 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112230144A (zh) | 2021-01-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101493144B1 (ko) | 모터 제어 장치 및 모터 제어 방법 | |
US11489469B2 (en) | Method for testing initial position angle of electric motor rotor | |
US9525377B2 (en) | System and method of rotor time constant online identification in an AC induction machine | |
JP5611466B2 (ja) | 回転機の制御装置 | |
JP5435282B2 (ja) | モータ制御装置 | |
CN106026825B (zh) | 一种永磁同步电机参数辨识的方法 | |
CN104852662B (zh) | 永磁同步电机静态电感参数的测量方法及系统 | |
KR101716589B1 (ko) | 전기적으로-정류된 다중-위상 직류 전류 모터의 회전자 위치를 결정하기 위한 방법 | |
CN103618485A (zh) | 一种无位置传感器无刷直流电机初始位置检测方法 | |
WO2008115438A1 (en) | Indirect rotor resistance estimation system and method | |
US10090788B2 (en) | Optimal torque ripple reduction through current shaping | |
US8816618B2 (en) | Rotary machine control apparatus | |
US20190173413A1 (en) | Motor module, motor controller, temperature inferring device, and temperature inference method | |
CN109450326B (zh) | 转子初始位置检测方法、设备及计算机可读存储介质 | |
CN108054971A (zh) | 一种电机转子磁极极性判断方法及装置 | |
CN110729703A (zh) | 基于foc电机控制的堵转保护方法及电机控制装置 | |
CN110431741B (zh) | 旋转电机的控制装置 | |
Chatterjee | A simple leakage inductance identification technique for three-phase induction machines under variable flux condition | |
CN112230144B (zh) | 电机类型的识别方法及装置 | |
CN109391186B (zh) | 控制装置以及控制方法 | |
CN105680747A (zh) | 一种适用于垂直电梯的同步电机自整定方法 | |
CN107359830B (zh) | 一种用于三相无刷直流电机的转子定位方法 | |
JPWO2019207754A1 (ja) | 電動機制御装置 | |
CN107846166A (zh) | 电机的初始磁极位置检测方法和装置、电力变换装置 | |
JP2009100544A (ja) | モータ制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |