CN112325442A - 电机堵转检测方法、空调器和可读存储介质 - Google Patents

电机堵转检测方法、空调器和可读存储介质 Download PDF

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Midea Group Co Ltd
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Abstract

本发明提出了一种电机堵转检测方法、空调器和可读存储介质。其中，电机堵转检测方法包括确定电机的反电动势幅值和幅值阈值；根据反电动势幅值和幅值阈值确定电机的堵转状态。本发明提供的电机堵转的检测方法在不增设任何额外硬件的情况下，还保证了对电机堵转检测的准确性，并且选用反电动势作为判断依据，相比于现有的检测方法，具有较高的准确性和可靠性。

Description

电机堵转检测方法、空调器和可读存储介质
技术领域
本发明属于电机控制技术领域，具体而言，涉及一种电机堵转检测方法、一种空调器和一种可读存储介质。
背景技术
现有针对电机堵转检测，主要通过增加位置传感器或速度传感器对电机的转速进行检测，都需要改变现有的产品结构，增加硬件成本，并且检测准确性不高。
发明内容
本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的第一方面提出了一种电机堵转检测方法。
本发明的第二方面提出了一种空调器。
本发明的第三方面提出了一种可读存储介质。
有鉴于此，根据本发明的第一方面提出了一种电机堵转检测方法，包括：确定电机的反电动势幅值和幅值阈值；根据反电动势幅值和幅值阈值确定电机的堵转状态。
本发明提供的堵转检测方法是通过将计算得到的幅值阈值和计算得到的反电动势幅值进行比较，并根据比较结果确定电机是否处于堵转状态。如果电机处于堵转状态下，电机的反电动势一定会减小，故当检测到反电动势幅值小于幅值阈值则能够准确地判定电机处于堵转状态。反之，如果电机未处于堵转状态下，则电机的反电动势不会发生变化，即反电动势幅值大于等于幅值阈值。对反电动势幅值和幅值阈值的计算不需要采集电机的实际转速，故不需要在电机中增设转速采集装置的传感设备。本发明提供的电机堵转的检测方法在不增设任何额外硬件的情况下，还保证了对电机堵转检测的准确性。
可以理解的是，相关技术中会采用电流和转速作为对电机是否处于堵转状态判断的条件。而在电机处于堵转状态下，对电机的转速估算很不准确，堵转时的电流也不一定会增大很多，故本申请选用反电动势作为判断依据，相比于现有的检测方法，具有较高的准确性和可靠性。
另外，根据本发明提供的上述技术方案中的电机堵转检测方法，还可以具有如下附加技术特征：
在一种可能的设计中，获取电机的反电动势幅值和幅值阈值的步骤，具体包括：确定电机的运行状态；确定运行状态下的反电动势幅值和幅值阈值，其中，运行状态包括启动运行状态和持续运行状态。
在该设计中，电机处于不同的运行状态，电机的幅值阈值的计算方式和反电动势幅值的技术方式并不相同。故在计算电机的幅值阈值和返电势幅值之前，需要对电机的运行状态进行确认。电机的运行状态包括电机处于持续运行状态，以及电机处于启动运行状态。根据电机所处的不同运行状态，选用不同的参数和公式对电机的幅值阈值和反电动势幅值进行计算，在根据不同运行状态下得到的幅值阈值和反电动势幅值对处于不同运行状态下的电机是否发生堵转进行检测，从而提高了对电机是否处于堵转状态检测的准确性。并且对电机是否处于堵转状态的检测，能够从电机处于启动运行状态下持续到电机处于持续运行状态，实现了对电机全工况下是否发生堵转进行检测。
当电机处于启动运行状态时，电机处于开环阶段，电机的转速估算并不准确，故通过设定的第一转速对电机的反电动势幅值进行计算，当电机处于持续运行状态时，电机处于闭环阶段，电机的转速估算比较准确定，故通过根据锁相环估算得到的第二转速对电机的反电动势幅值进行计算。并且电机处于持续运行状态后和启动运行状态下，具有不同的转速，故选用设定得到的第一转速对电机处于启动运行状态下的幅值阈值进行计算，选用根据锁相环估算设定得到的第二转速对电机处于持续运行状态下的幅值阈值进行计算。
在一个具体实施例中，对电机的运行状态的判断可以根据电机的运行时间进行判断。即电机的运行时长达到设定时长后，则判定电机处于持续运行状态，当电机的运行时长未达到设定时长后，则判定电机处于启动运行状态。
在一种可能的设计中，基于电机处于启动运行状态，确定运行状态下的反电动势幅值的步骤，具体包括：确定电机的交轴设定电压值、定子相电阻值、直轴电感值、直轴电流值和交轴电流值和设定的第一转速；根据电机的交轴设定电压值、定子相电阻值、直轴电感值、直轴电流值和交轴电流值和第一转速，确定得到电机处于启动运行状态下的反电动势幅值。
在该设计中，当判定电机的运行状态为启动运行状态的情况下，对电机处于启动运行状态下的反电动势幅值进行计算。根据存储在本地存储区内的电机的交轴设定电压值、直轴电感值、定子相电阻值、交轴电流值和直轴电流值，以及存储在本地存储区内设定得到的第一转速对电机的反电动势幅值进行计算。具体计算公式为：
Bemf＝Vqref-R×iq-ω1×Ld×id
其中，Bemf为电机的反电动势幅值，Vqref为交轴设定电压值、R为定子相电阻值、iq为交轴电流值、id为直轴电流值、ω1为第一转速、Ld为直轴电感值。
通过上述公式能够准确地计算出电机在启动运行状态下的反电动势幅值，通过上述公式计算得到的反电动势幅值对电机是否处于堵转状态进行检测，能够提高检测的准确性，其中各个参数均是对电机运行控制的设定参数值，即对电机处于启动运行状态下的反电动势幅值的计算不需要实时采集电机的转速，避免了在电机中增设相关的硬件设备，降低了硬件生产成本。
可以理解的是，ω1为设定得到的第一转速，第一转速可选为电机处于开环控制过程中的斜坡设定转速，即电机的切换转速。
在一种可能的设计中，基于电机处于启动运行状态，确定运行状态下的幅值阈值的步骤，具体包括：确定电机的反电动势常数和第一比例系数；根据第一转速、反电动势常数和第一比例系数，确定得到电机处于启动运行状态下的幅值阈值。
在该设计中，当判定电机的运行状态为启动运行状态的情况下，对电机处于启动运行状态下的幅值阈值进行计算。读取本地存储区中的存储的反电动势常数和第一比例系数，根据第一比例系数、反电动势常数和第一转速对幅值阈值进行计算。具体计算公式为：
Vstart＝ω1×Ke×k1
其中，Vstart为电机处于启动运行状态下的幅值阈值，ω1为第一转速、Ke为反电动势常数，k1为第一比例系数。
通过上述公式能够准确地计算出电机在启动运行状态下的幅值阈值，通过上述公式计算得到的幅值阈值对电机是否处于堵转状态进行检测，能够提高检测的准确性，其中各个参数均是对电机运行控制的设定参数值，即对电机处于启动运行状态下的幅值阈值的计算不需要实时采集电机的转速，避免了在电机中增设相关的硬件设备，降低了硬件生产成本。并且在电机处于启动运行状态时，通过计算相应的幅值阈值作为与反电动势幅值比较的参数值，提高对电机处于启动运行状态下堵转状态判定的准确性。
可以理解的是，ω1为设定得到的第一转速，第一转速可选为电机处于开环控制过程中的斜坡设定转速，即电机的切换转速。第一比例系数k1的取值范围为大于0且小于1，通过将第一比例系数的取值范围的限定，能够避免计算得到的幅值阈值数值过大。并且引入了与电机相关的反电动势常数，进一步提高了根据幅值阈值对电机是否处于堵转状态的检测准确性。
在一种可能的设计中，基于电机处于持续运行状态，确定运行状态下的反电动势幅值的步骤，具体包括：获取电机的交轴设定电压值、定子相电阻值、直轴电感值、直轴电流值和交轴电流值和估算得到的第二转速；根据电机的交轴设定电压值、定子相电阻值、直轴电感值、直轴电流值和交轴电流值和第二转速，确定得到电机处于持续运行状态下的反电动势幅值。
在该设计中，当判定电机的运行状态为启动运行状态的情况下，对电机处于启动运行状态下的反电动势幅值进行计算。根据存储在本地存储区内的电机的交轴设定电压值、直轴电感值、定子相电阻值、交轴电流值和直轴电流值，以及通过估算得到的第二转速对电机的反电动势幅值进行计算。具体计算公式为：
Bemf＝Vqref-R×iq-ω2×Ld×id
其中，Bemf为电机的反电动势幅值，Vqref为交轴设定电压值、R为定子相电阻值、iq为交轴电流值、id为直轴电流值、ω2为第二转速、Ld为直轴电感值。
通过上述公式能够准确地计算出电机在启动运行状态下的反电动势幅值，通过上述公式计算得到的反电动势幅值对电机是否处于堵转状态进行检测，能够提高检测的准确性，其中各个参数均是对电机运行控制的设定参数值，并且第二转速是根据锁相环估算得到的转速值，并不需要实时采集电机的转速。避免了在电机中增设相关的硬件设备，降低了硬件生产成本。
在一种可能的设计中，基于电机处于持续运行状态，确定运行状态下的幅值阈值的步骤，具体包括：确定电机的反电动势常数、第二比例系数和设定的第三转速；根据第三转速、反电动势常数和第二比例系数，确定得到电机处于持续运行状态下的幅值阈值。
在该设计中，当判定电机的运行状态为启动运行状态的情况下，对电机处于启动运行状态下的幅值阈值进行计算。读取本地存储区中的存储的反电动势常数、第二比例系数和第三转速，根据第二比例系数、反电动势常数和第二转速对幅值阈值进行计算。具体计算公式为：
Vrun＝ω3×Ke×k2
其中，Vrun为电机处于持续运行状态下的幅值阈值，ω3为第三转速、Ke为反电动势常数，k2为第二比例系数。
通过上述公式能够准确地计算出电机在持续运行状态下的幅值阈值，通过上述公式计算得到的幅值阈值对电机是否处于堵转状态进行检测，能够提高检测的准确性，其中各个参数均是对电机运行控制的设定参数值，即对电机处于启动运行状态下的幅值阈值的计算不需要实时采集电机的转速，避免了在电机中增设相关的硬件设备，降低了硬件生产成本。并且在电机处于启动运行状态时，通过计算相应的幅值阈值作为与反电动势幅值比较的参数值，提高对电机处于启动运行状态下堵转状态判定的准确性。
可以理解的是，ω3为设定得到的第三转速，第三转速可选为电机处于闭环控制过程中的斜坡设定转速，即电机处于持续运行状态下的斜坡设定转速值。第二比例系数k2的取值范围为大于0且小于1，通过将第二比例系数的取值范围的限定，能够避免计算得到的幅值阈值数值过大。并且引入了与电机相关的反电动势常数，进一步提高了根据幅值阈值对电机是否处于堵转状态的检测准确性。
其中，电机处于持续运行状态过程中包括弱磁之前和弱磁之后，在弱磁之前和弱磁之后均采用上述公式计算得到幅值阈值。
在一种可能的设计中，根据反电动势幅值和幅值阈值确定电机的堵转状态的步骤，具体包括：基于反电动势幅值小于幅值阈值持续第一设定时长，确定电机处于堵转状态；基于反电动势幅值大于等于幅值阈值，确定电机未处于堵转状态。
在该设计中，无论在电机处于启动运行状态，还是电机处于持续运行状态，均根据幅值阈值与反电动势幅值的大小关系对电机是否处于堵转状态进行判断。其中，当检测到反电动势幅值低于幅值阈值时开始计时，当计时得到的时长达到第一设定时长则判定电机处于堵转状态，当检测到反电动势幅值高于幅值阈值或者等于幅值阈值时则判定电机处于非堵转状态。由于电机如果处于堵转状态则电机的反电动势幅值必然降低，故当检测到反电动势幅值低于幅值阈值时确定电机的堵转状态，实现了快速准确的对电动机是否处于堵转状态的检测。通过对反电动势幅值与幅值阈值的大小关系的持续时长进行检测，能够提高对电机是否处于堵转状态检测的准确性，避免电机运行时反电动势幅值处于波动导致的误判的可能。
在一个具体实施例中，在电机处于启动运行状态下判定电机处于堵转状态，则控制电机停止启动，并输出启动失败提示信息。
在另一个具体实施例中，在电机处于持续运行状态下判定电机处于堵转状态，则控制电机以自动排障模式运行，如果排障成功则继续控制电机正常运行，如果排障失败则控制电机停止运行，并输出电机堵转提示信息。其中，电机的排障模式为先控制电机正转，再控制电机反转，具体控制电机正转以及反转的时长和功率可根据实际需求进行设置。
在一种可能的设计中，根据反电动势幅值和幅值阈值确定电机的堵转状态的步骤之前，还包括：对反电动势幅值进行滤波处理。
在该设计中，在对幅值阈值和发电动势幅值对电动机的堵转状态进行判断之前，将反电动势幅值输入至滤波单元中进行处理，实现了对计算得到的反电动势幅值滤波的效果。提高了根据反电动势幅值对电机是否处于堵转状态的检测的准确性。
根据本发明第二方面提出了一种空调器，包括：电机；存储器，存储器上存储有程序或指令；处理器，处理器与电机相连，处理器执行程序或指令实现如第一方面中任一可能设计中的电机堵转检测方法的步骤。
本发明提供的空调器包括室内机和室外机，室外机中设置有压缩机和室外风机，室内机中设置有室内风机。室内风机、室外风机和压缩机中均设置有电机。
空调器还包括处理器和存储器，处理器与室内风机、室外风机和压缩机中的电机相连，处理器能执行存储器上存储的程序或指令。处理器执行程序或执行令时能够实现如第一方面中任一可能设计中的电机堵转检测方法。
堵转检测方法是通过将计算得到的幅值阈值和计算得到的反电动势幅值进行比较，并根据比较结果确定电机是否处于堵转状态。如果电机处于堵转状态下，电机的反电动势一定会减小，故当检测到反电动势幅值小于幅值阈值则能够准确地判定电机处于堵转状态。反之，如果电机未处于堵转状态下，则电机的反电动势不会发生变化，即反电动势幅值大于等于幅值阈值。对反电动势幅值和幅值阈值的计算不需要采集电机的实际转速，故不需要在电机中增设转速采集装置的传感设备。本发明提供的电机堵转的检测方法在不增设任何额外硬件的情况下，还保证了对电机堵转检测的准确性。
电机处于不同的运行状态，电机的幅值阈值的计算方式和反电动势幅值的技术方式并不相同。故在计算电机的幅值阈值和返电势幅值之前，需要对电机的运行状态进行确认。电机的运行状态包括电机处于持续运行状态，以及电机处于启动运行状态。根据电机所处的不同运行状态，选用不同的参数和公式对电机的幅值阈值和反电动势幅值进行计算，在根据不同运行状态下得到的幅值阈值和反电动势幅值对处于不同运行状态下的电机是否发生堵转进行检测，从而提高了对电机是否处于堵转状态检测的准确性。并且对电机是否处于堵转装填的检测，能够从电机处于启动运行状态下持续到电机处于持续运行状态，实现了对电机全工况下是否发生堵转进行检测。
根据本发明第三方面提出了一种可读存储介质，可读存储介质上存储有程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如上述任一可能设计中的电机堵转检测方法的步骤。因而具有上述任一可能设计中的电机堵转检测方法的全部有益技术效果，在此不再做过多赘述。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了本发明的第一个实施例中的电机堵转检测方法的流程示意图；
图2示出了本发明的第二个实施例中的电机堵转检测方法的流程示意图之一；
图3示出了本发明的第二个实施例中的电机堵转检测方法的流程示意图之二；
图4示出了本发明的第二个实施例中的电机堵转检测方法的流程示意图之三；
图5示出了本发明的第二个实施例中的电机堵转检测方法的流程示意图之四；
图6示出了本发明的第二个实施例中的电机堵转检测方法的流程示意图之五；
图7示出了本发明的第三个实施例中的空调器的示意框图；
图8示出了本发明的一个完整实施例中的电机堵转检测方法的流程示意图；
图9示出了本发明的一个具体实施例中的电机堵转检测方法中电机运行状态变化曲线之一；
图10示出了本发明的一个具体实施例中的电机堵转检测方法中电机运行状态变化曲线之二；
图11示出了本发明的另一个具体实施例中的电机堵转检测方法中电机运行状态变化曲线。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
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他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图11描述根据本发明一些实施例的一种电机堵转检测方法、一种空调器和一种可读存储介质。
实施例一：
如图1所示，本发明的第一个实施例中提供了一种电机堵转检测方法，包括：
步骤S102，确定幅值阈值和电机的反电动势幅值，并确定幅值阈值与反电动势幅值之间的大小关系；
步骤S104，根据大小关系确定电机的堵转状态。
在该实施例中，电机堵转检测方法通过将计算得到的幅值阈值和计算得到的反电动势幅值进行比较，并根据比较结果确定电机是否处于堵转状态。如果电机处于堵转状态下，电机的反电动势一定会减小，故当检测到反电动势幅值小于幅值阈值则能够准确地判定电机处于堵转状态。反之，如果电机未处于堵转状态下，则电机的反电动势不会发生变化，即反电动势幅值大于等于幅值阈值。对反电动势幅值和幅值阈值的计算不需要采集电机的实际转速，故不需要在电机中增设转速采集装置的传感设备。本发明提供的电机堵转的检测方法在不增设任何额外硬件的情况下，还保证了对电机堵转检测的准确性。
可以理解的是，相关技术中会采用电流和转速作为对电机是否处于堵转状态判断的条件。而在电机处于堵转状态下，对电机的转速估算很不准确，堵转时的电流也不一定会增大很多，故本申请选用反电动势作为判断依据，相比于现有的检测方法，具有较高的准确性和可靠性。
实施例二：
如图2所示，本发明的第二个实施例中提供了一种电机堵转检测方法，包括：
步骤S202，获取电机所处的运行状态，确定电机所处运行状态下的幅值阈值和电机的反电动势幅值；
步骤S204，通过滤波处理对反电动势幅值进行滤波；
步骤S206，判断反电动势幅值是否小于幅值阈值持续第一设定时长，判断结果为是则执行步骤S208，判断结果为否则执行步骤S210；
步骤S208，判定电机在堵转状态下运行；
步骤S210，判定电机在非堵转状态下运行。
在该实施例中，电机堵转检测方法通过将计算得到的幅值阈值和计算得到的反电动势幅值进行比较，并根据比较结果确定电机是否处于堵转状态。如果电机处于堵转状态下，电机的反电动势一定会减小，故当检测到反电动势幅值小于幅值阈值则能够准确地判定电机处于堵转状态。反之，如果电机未处于堵转状态下，则电机的反电动势不会发生变化，即反电动势幅值大于等于幅值阈值。对反电动势幅值和幅值阈值的计算不需要采集电机的实际转速，故不需要在电机中增设转速采集装置的传感设备。本发明提供的电机堵转的检测方法在不增设任何额外硬件的情况下，还保证了对电机堵转检测的准确性。
电机处于不同的运行状态，电机的幅值阈值的计算方式和反电动势幅值的技术方式并不相同。故在计算电机的幅值阈值和返电势幅值之前，需要对电机的运行状态进行确认。电机的运行状态包括电机处于持续运行状态，以及电机处于启动运行状态。根据电机所处的不同运行状态，选用不同的参数和公式对电机的幅值阈值和反电动势幅值进行计算，在根据不同运行状态下得到的幅值阈值和反电动势幅值对处于不同运行状态下的电机是否发生堵转进行检测，从而提高了对电机是否处于堵转状态检测的准确性。并且对电机是否处于堵转装填的检测，能够从电机处于启动运行状态下持续到电机处于持续运行状态，实现了对电机全工况下是否发生堵转进行检测。
当电机处于启动运行状态时，电机处于开环阶段，电机的转速处于持续增大状态，电机的转速估算并不准确，故通过设定的第一转速对电机的反电动势幅值进行计算，当电机处于持续运行状态时，电机处于闭环阶段，电机的转速相对处于启动运行状态时保持恒定，此时对电机转速的估算相对准确，故通过根据锁相环估算得到的第二转速对电机的反电动势幅值进行计算。并且电机处于持续运行状态后和启动运行状态下，具有不同的转速，故选用根据锁相环估算得到的第一转速对电机处于启动运行状态下的幅值阈值进行计算，选用设定得到的第二转速对电机处于持续运行状态下的幅值阈值进行计算。
无论在电机处于启动运行状态，还是电机处于持续运行状态，均根据幅值阈值与反电动势幅值的大小关系对电机是否处于堵转状态进行判断。其中，当检测到反电动势幅值低于幅值阈值时开始计时，当计时得到的时长达到第一设定时长则判定电机处于堵转状态，当检测到反电动势幅值高于幅值阈值或者等于幅值阈值时则判定电机处于非堵转状态。由于电机如果处于堵转状态则电机的反电动势幅值必然降低，故当检测到反电动势幅值低于幅值阈值时确定电机的堵转状态，实现了快速准确的对电动机是否处于堵转状态的检测。通过对反电动势幅值与幅值阈值的大小关系的持续时长进行检测，能够提高对电机是否处于堵转状态检测的准确性，避免电机运行时反电动势幅值处于波动导致的误判的可能。
在对幅值阈值和发电动势幅值对电动机的堵转状态进行判断之前，将反电动势幅值输入至滤波单元中进行处理，实现了对计算得到的反电动势幅值滤波的效果。提高了根据反电动势幅值对电机是否处于堵转状态的检测的准确性。
在一个具体实施例中，对电机的运行状态的判断可以根据电机的运行时间进行判断。即电机的运行时长达到设定时长后，则判定电机处于持续运行状态，当电机的运行时长未达到设定时长后，则判定电机处于启动运行状态。
在一个具体实施例中，在电机处于启动运行状态下判定电机处于堵转状态，则控制电机停止启动，并输出启动失败提示信息。
在另一个具体实施例中，在电机处于持续运行状态下判定电机处于堵转状态，则控制电机以自动排障模式运行，如果排障成功则继续控制电机正常运行，如果排障失败则控制电机停止运行，并输出电机堵转提示信息。其中，电机的排障模式为先控制电机正转，再控制电机反转，具体控制电机正转以及反转的时长和功率可根据实际需求进行设置。
如图3所示，在上述实施例中，当电机的运行状态为启动运行状态。计算电机的反电动势幅值的步骤，具体包括：
步骤S302，获取交轴设定电压值、直轴电感值、定子相电阻值、交轴电流值和直轴电流值，以及存储在本地存储区内设定得到的第一转速；
步骤S304，根据存储在本地存储区内的电机的交轴设定电压值、直轴电感值、定子相电阻值、交轴电流值和直轴电流值，以及存储在本地存储区内设定得到的第一转速对电机的反电动势幅值进行计算。
在该实施例中，当判定电机的运行状态为启动运行状态的情况下，对电机处于启动运行状态下的反电动势幅值进行计算。根据存储在本地存储区内的电机的交轴设定电压值、直轴电感值、定子相电阻值、交轴电流值和直轴电流值，以及存储在本地存储区内设定得到的第一转速对电机的反电动势幅值进行计算。具体计算公式为：
Bemf＝Vqref-R×iq-ω1×Ld×id
其中，Bemf为电机的反电动势幅值，Vqref为交轴设定电压值、R为定子相电阻值、iq为交轴电流值、id为直轴电流值、ω1为第一转速、Ld为直轴电感值。
通过上述公式能够准确地计算出电机在启动运行状态下的反电动势幅值，通过上述公式计算得到的反电动势幅值对电机是否处于堵转状态进行检测，能够提高检测的准确性，其中各个参数均是对电机运行控制的设定参数值，即对电机处于启动运行状态下的反电动势幅值的计算不需要实时采集电机的转速，避免了在电机中增设相关的硬件设备，降低了硬件生产成本。
其中，估算第二转速的步骤包括：第一步，根据电压模型或磁链观测器估算转子磁链；第二步，将转子磁链作为锁相环(PLL)的输入，锁相环输出得到转子估算转速，再经过积分得到转子估算角度，从而估算得到第二转速。
可以理解的是，ω1为设定得到的第一转速，第一转速可选为电机处于开环控制过程中的斜坡设定转速，即电机的切换转速。
如图4所示，在上述实施例中，当电机的运行状态为启动运行状态。计算电机的幅值阈值的步骤，具体包括：
步骤S402，获取第一比例系数和电机的反电动势常数；
步骤S404，根据反电动势常数、第一比例系数和第一转速对幅值阈值进行计算。
在该实施例中，当判定电机的运行状态为启动运行状态的情况下，对电机处于启动运行状态下的幅值阈值进行计算。读取本地存储区中的存储的反电动势常数和第一比例系数，根据第一比例系数、反电动势常数和第一转速对幅值阈值进行计算。具体计算公式为：
Vstart＝ω1×Ke×k1
其中，Vstart为电机处于启动运行状态下的幅值阈值，ω1为第一转速、Ke为反电动势常数，k1为第一比例系数。
通过上述公式能够准确地计算出电机在启动运行状态下的幅值阈值，通过上述公式计算得到的幅值阈值对电机是否处于堵转状态进行检测，能够提高检测的准确性，其中各个参数均是对电机运行控制的设定参数值，即对电机处于启动运行状态下的幅值阈值的计算不需要实时采集电机的转速，避免了在电机中增设相关的硬件设备，降低了硬件生产成本。并且在电机处于启动运行状态时，通过计算相应的幅值阈值作为与反电动势幅值比较的参数值，提高对电机处于启动运行状态下堵转状态判定的准确性。
可以理解的是，ω1为设定得到的第一转速，第一转速可选为电机处于开环控制过程中的斜坡设定转速，即电机的切换转速。第一比例系数k1的取值范围为大于0且小于1，通过将第一比例系数的取值范围的限定，能够避免计算得到的幅值阈值数值过大。并且引入了与电机相关的反电动势常数，进一步提高了根据幅值阈值对电机是否处于堵转状态的检测准确性。
如图5所示，在上述实施例中，当电机的运行状态为持续运行状态。计算电机的反电动势幅值的步骤，具体包括：
步骤S502，获取交轴设定电压值、直轴电感值、定子相电阻值、交轴电流值和直轴电流值，以及估算得到的第二转速；
步骤S504，根据存储在本地存储区内的电机的交轴设定电压值、直轴电感值、定子相电阻值、交轴电流值和直轴电流值，以及估算得到的第二转速对电机的反电动势幅值进行计算。
在该实施例中，当判定电机的运行状态为启动运行状态的情况下，对电机处于启动运行状态下的反电动势幅值进行计算。根据存储在本地存储区内的电机的交轴设定电压值、直轴电感值、定子相电阻值、交轴电流值和直轴电流值，以及通过估算得到的第二转速对电机的反电动势幅值进行计算。具体计算公式为：
Bemf＝Vqref-R×iq-ω2×Ld×id
其中，Bemf为电机的反电动势幅值，Vqref为交轴设定电压值、R为定子相电阻值、iq为交轴电流值、id为直轴电流值、ω2为第二转速、Ld为直轴电感值。
通过上述公式能够准确地计算出电机在启动运行状态下的反电动势幅值，通过上述公式计算得到的反电动势幅值对电机是否处于堵转状态进行检测，能够提高检测的准确性，其中各个参数均是对电机运行控制的设定参数值，并且第二转速是根据锁相环估算得到的转速值，并不需要实时采集电机的转速。避免了在电机中增设相关的硬件设备，降低了硬件生产成本。
如图6所示，在上述实施例中，当电机的运行状态为持续运行状态。计算电机的幅值阈值的步骤，具体包括：
步骤S602，获取设定的第三转速、第二比例系数和电机的反电动势常数；
步骤S604，根据反电动势常数、第二比例系数和第三转速对幅值阈值进行计算。
在该实施例中，当判定电机的运行状态为启动运行状态的情况下，对电机处于启动运行状态下的幅值阈值进行计算。读取本地存储区中的存储的反电动势常数、第二比例系数和第三转速，根据第二比例系数、反电动势常数和第二转速对幅值阈值进行计算。具体计算公式为：
Vrun＝ω3×Ke×k2
其中，Vrun为电机处于持续运行状态下的幅值阈值，ω3为第三转速、Ke为反电动势常数，k2为第二比例系数。
通过上述公式能够准确地计算出电机在持续运行状态下的幅值阈值，通过上述公式计算得到的幅值阈值对电机是否处于堵转状态进行检测，能够提高检测的准确性，其中各个参数均是对电机运行控制的设定参数值，即对电机处于启动运行状态下的幅值阈值的计算不需要实时采集电机的转速，避免了在电机中增设相关的硬件设备，降低了硬件生产成本。并且在电机处于启动运行状态时，通过计算相应的幅值阈值作为与反电动势幅值比较的参数值，提高对电机处于启动运行状态下堵转状态判定的准确性。
可以理解的是，ω3为设定得到的第三转速，第三转速可选为电机处于闭环控制过程中的斜坡设定转速，即电机处于持续运行状态下的转速值。第二比例系数k2的取值范围为大于0且小于1，通过将第二比例系数的取值范围的限定，能够避免计算得到的幅值阈值数值过大。并且引入了与电机相关的反电动势常数，进一步提高了根据幅值阈值对电机是否处于堵转状态的检测准确性。
其中，电机处于持续运行状态过程中包括弱磁之前和弱磁之后，在弱磁之前和弱磁之后均采用上述公式计算得到幅值阈值。
实施例三：
如图7所示，本发明的第三个实施例中提供了一种空调器700，包括：存储器702、处理器704和电机706。存储器702上存储有指令或程序，处理器704执行指令或程序实现如上述实施例一和实施例二中的电机堵转检测方法，因而具有上述任一实施例中的电机堵转检测方法的全部有益技术效果。
在一个具体实施例中，空调器700包括室内机和室外机，室外机中设置有压缩机和室外风机，室内机中设置有室内风机。室内风机、室外风机和压缩机中均设置有电机706。
空调器700还包括处理器704和存储器702，处理器704与室内风机、室外风机和压缩机中的电机706相连，处理器704能执行存储器702上存储的程序或指令。处理器704执行程序或执行令时能够实现如第一方面中任一可能设计中的电机堵转检测方法。
堵转检测方法是通过将计算得到的幅值阈值和计算得到的反电动势幅值进行比较，并根据比较结果确定电机706是否处于堵转状态。电机706如果电机706处于堵转状态下，电机706的反电动势一定会减小，故当检测到反电动势幅值小于幅值阈值则能够准确地判定电机706处于堵转状态。反之，如果电机706未处于堵转状态下，则电机706的反电动势不会发生变化，即反电动势幅值大于等于幅值阈值。对反电动势幅值和幅值阈值的计算不需要采集电机706的实际转速，故不需要在电机706中增设转速采集装置的传感设备。本发明提供的电机706堵转的检测方法在不增设任何额外硬件的情况下，还保证了对电机堵转检测的准确性。
电机706处于不同的运行状态，电机706的幅值阈值的计算方式和反电动势幅值的技术方式并不相同。故在计算电机706的幅值阈值和返电势幅值之前，需要对电机706的运行状态进行确认。电机706的运行状态包括电机706处于持续运行状态，以及电机706处于启动运行状态。根据电机706所处的不同运行状态，选用不同的参数和公式对电机706的幅值阈值和反电动势幅值进行计算，在根据不同运行状态下得到的幅值阈值和反电动势幅值对处于不同运行状态下的电机706是否发生堵转进行检测，从而提高了对电机706是否处于堵转状态检测的准确性。并且对电机706是否处于堵转装填的检测，能够从电机706处于启动运行状态下持续到电机706处于持续运行状态，实现了对电机706全工况下是否发生堵转进行检测。
实施例四：
本发明一个实施例中提供了一种可读存储介质，其上存储有程序，程序被处理器执行时实现如上述任一实施例中的电机堵转检测方法，因而具有上述任一实施例中的电机堵转检测方法的全部有益技术效果。
其中，可读存储介质，如只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等。
实施例五：
如图8所示，本发明的一个完整实施例中提供了一种电机堵转检测方法，包括：
步骤S802，在开环结束后确定电机处于启动运行状态，进行启动堵转检测；
步骤S804，计算电机处于启动运行状态下的第一反电动势幅值和第一幅值阈值；
步骤S806，判断第一反电动势幅值是否小于第一幅值阈值，且持续第一设定时长，判断结果为是则执行步骤S816，判断结果为否则执行步骤S808；
步骤S808，确定电机启动成功，进入闭环控制后确定电机处于持续运行状态，再次进行堵转检测；
步骤S810，计算电机处于持续运行状态下的第二反电动势幅值和第二幅值阈值；
步骤S812，判断第二反电动势幅值是否小于第二幅值阈值，且持续第二设定时长，判断结果为是则执行步骤S814，判断结果为否则返回执行步骤S812；
步骤S814，判定电机发生堵转；
步骤S816，判定电机启动失败。
在该实施例中，直接利用矢量控制算法(FOC)计算得到的反电动势幅值与预设阈值进行比较，如果一段时间内反电动势幅值持续小于预设阈值，则判断电机堵转。具体分为以下两种情形：
对电机处于启动运行状态下，判断器是否发生堵转时，在开环结束后，即电机的转速达到第一设定转速，第一设定转速为切换转速。进行堵转检测，如果一段时间内反电动势幅值持续小于幅值阈值，则判断电机堵转，否则认为电机启动成功，进入下一步的运行中堵转检测阶段。其中第一预设阈值与设定的切换转速成正比。
对电机处于持续运行过程中，判断其是否发生堵转，在进入闭环一段时间之后才开始进行堵转检测，如果一段时间内反电动势幅值持续小于幅值阈值，则判断电机堵转。其中，在弱磁之前，第二预设阈值与给定转速成正比，进弱磁之后，第二预设阈值保持不变。
通过上述电机堵转检测方法直接利用获取的反电动势大小来判断堵转，避免了用电流和转速作为判断条件，因为堵转时的转速估算是很不准的，堵转时的电流也不一定会很大，而堵转时的反电动势是一定会减小的，所以大大提高了电机堵转检测的准确度和可靠性。且本发明为纯软件实现，不增加任何硬件成本。
在一个具体实施例中，电机处于启动运行状态。
电机启动时电机处于堵转状态，电机的第一反电动势幅值一直小于第一幅值阈值。当开环结束后立即报出启动失败，
如图9所示，图中电机状态由8变成3表示电机由开环状态切至故障状态。
而正常启动时的第一反电动势幅值是比第一幅值阈值大得多的，实现了防止误判的效果。
如图10所示。图中电机状态由8变成2表示电机由开环状态切至闭环状态，即处于成功启动状态。
在另一个具体实施例中，电机处于持续运行状态。
电机堵转前的运行转速为600RPM(转/分钟)，正常运行时的第二反电动势幅值也是要比第二幅值阈值大得多的，防止误判。当发生堵转时，第二反电动势急剧减小至第二幅值阈值以下，并在该状态保持一段时间之后判定为堵转。
如图11所示，图中电机状态由2变成3表示电机由闭环状态切至故障状态。另外图中可以看到，发生堵转时的估算转速只是波动了一下，最后又稳定在堵转前的转速了，而实际转速已经为0了，故不选用估算转速作为堵转判断条件，而选用反电动势作为堵转判断条件。
需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。
还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”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一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机堵转检测方法，其特征在于，包括：
确定电机的反电动势幅值和幅值阈值；
根据所述反电动势幅值和所述幅值阈值确定所述电机的堵转状态。
2.根据权利要求1所述的电机堵转检测方法，其特征在于，所述获取电机的反电动势幅值和幅值阈值的步骤，具体包括：
确定电机的运行状态；
确定所述运行状态下的反电动势幅值和幅值阈值，
其中，所述运行状态包括启动运行状态和持续运行状态。
3.根据权利要求2所述的电机堵转检测方法，其特征在于，基于所述电机处于所述启动运行状态，所述确定所述运行状态下的反电动势幅值的步骤，具体包括：
确定所述电机的交轴设定电压值、定子相电阻值、直轴电感值、直轴电流值和交轴电流值和设定的第一转速；
根据所述电机的交轴设定电压值、所述定子相电阻值、所述直轴电感值、所述直轴电流值和所述交轴电流值和所述第一转速，确定得到所述电机处于所述启动运行状态下的所述反电动势幅值。
4.根据权利要求3所述的电机堵转检测方法，其特征在于，基于所述电机处于所述启动运行状态，所述确定所述运行状态下的幅值阈值的步骤，具体包括：
确定所述电机的反电动势常数和第一比例系数；
根据所述第一转速、所述反电动势常数和所述第一比例系数，确定得到所述电机处于所述启动运行状态下的所述幅值阈值。
5.根据权利要求2所述的电机堵转检测方法，其特征在于，基于所述电机处于所述持续运行状态，所述确定所述运行状态下的反电动势幅值的步骤，具体包括：
获取所述电机的交轴设定电压值、定子相电阻值、直轴电感值、直轴电流值和交轴电流值和估算得到的第二转速；
根据所述电机的交轴设定电压值、所述定子相电阻值、所述直轴电感值、所述直轴电流值和所述交轴电流值和所述第二转速，确定得到所述电机处于所述持续运行状态下的所述反电动势幅值。
6.根据权利要求5所述的电机堵转检测方法，其特征在于，基于所述电机处于所述持续运行状态，所述确定所述运行状态下的幅值阈值的步骤，具体包括：
确定所述电机的反电动势常数、第二比例系数和设定的第三转速；
根据所述第三转速、所述反电动势常数和所述第二比例系数，确定得到所述电机处于所述持续运行状态下的所述幅值阈值。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电机堵转检测方法，其特征在于，所述根据所述反电动势幅值和所述幅值阈值确定所述电机的堵转状态的步骤，具体包括：
基于所述反电动势幅值小于所述幅值阈值持续第一设定时长，确定所述电机处于堵转状态；
基于所述反电动势幅值大于等于所述幅值阈值，确定所述电机未处于堵转状态。
8.根据权利要求7所述的电机堵转检测方法，其特征在于，所述根据所述反电动势幅值和所述幅值阈值确定所述电机的堵转状态的步骤之前，还包括：
对所述反电动势幅值进行滤波处理。
9.一种空调器，其特征在于，包括：
电机；
存储器，所述存储器上存储有程序或指令；
处理器，所述处理器与所述电机相连，所述处理器执行所述程序或指令实现如权利要求1至8中任一项所述的电机堵转检测方法的步骤。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的电机堵转检测方法的步骤。
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