CN112653093A

CN112653093A - 防交流电机堵转的方法及装置

Info

Publication number: CN112653093A
Application number: CN201910959404.6A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Huizhou Topband Electronic Technology Co Ltd
Current assignee: Huizhou Topband Electronic Technology Co Ltd
Priority date: 2019-10-10
Filing date: 2019-10-10
Publication date: 2021-04-13
Anticipated expiration: 2039-10-10
Also published as: CN112653093B

Abstract

本发明适用于电机技术领域，提供了一种防交流电机堵转的方法及装置，该方法包括：所述防交流电机堵转的方法包括以下步骤：当交流电机转动时，获取所述交流电机多个最新的电压特征值；判断所述电压特征值是否符合第一条件以及第二条件，所述第二条件为所述电压特征值的相加值大于电压阈值；若是，判定所述交流电机处于堵转状态，即时控制所述交流电机停止转动；若否，判定所述交流电机处于正常状态。本发明通过判断所述电压特征值是否符合第一条件以及第二条件的设计，有效的提高了针对交流电机堵转状态判断的准确性，防止了由于通过判断当前电压与电压阈值之间进行堵转状态判断，所述导致的准确性低下的问题。

Description

防交流电机堵转的方法及装置

技术领域

本发明属于电机技术领域，尤其涉及一种防交流电机堵转的方法及装置。

背景技术

电机在转速为零时，仍然输出扭矩即发生堵转现象。电机堵转的原因有很多，包括机械的或者人为的，例如：转子与定子接触被卡死、被驱动设备卡死、设备负荷太大电机无法驱动等等，都会造成电机堵转，因此，针对电机的防堵转方法越来越受人们所重视，尤其是交流电机的防堵转方法更为重要。

现有的防交流电机堵转方法实施过程中，是通过实时检测交流电机的电压，当电压高于电压阈值时，判定当前交流电机被硬物卡住，处于堵转状态，以使立即停止交流电机转动。但该方法出错率较高，交流电机在正常状态下也有可能出现部分时刻电压过高的情况，例如交流电机刚开始转动或者刚开始关闭时，都可能发生电压飙高的情况，因此，使得现有的防交流电机堵转方法的判定准确性低下。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是，由于基于当前电压与电压阈值之间大小以判断交流电机是否处于堵转现象所导致的出错率较高的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种防交流电机堵转的方法，所述防交流电机堵转的方法包括以下步骤：

当交流电机转动时，获取所述交流电机多个最新的电压特征值；

判断所述电压特征值是否符合第一条件以及第二条件，所述第二条件为所述电压特征值的相加值大于电压阈值；

若是，判定所述交流电机处于堵转状态，即时控制所述交流电机停止转动；

若否，判定所述交流电机处于正常状态。

更进一步的，所述第一条件为所述电压特征值递增，或者，所述电压特征值递减。

更进一步的，所述当交流电机转动时，获取所述交流电机多个最新的电压特征值的步骤，具体包括：

开辟多个存储字节空间；

当交流电机转动时，获取所述交流电机的所述电压特征值，将所述电压特征值存储在所述存储字节空间中，其中，每获取一所述电压特征值，删除所述存储字节空间中位于第一位置的所述电压特征值，并将最新获取的所述电压特征值加入所述存储字节空间的倒一位置。

更进一步的，所述防交流电机堵转的方法还包括以下步骤：

获取所述交流电机的频率f；

根据频率f获取周期T；

根据公式：A＝(T/4)/B，其中，A为获取所述电压特征值的间隔时间，B为所述存储字节空间的数量。

更进一步的，所述交流电机连接一控制电路，所述控制电路包括驱动电路、检测电路和保护电路，所述检测电路包括多个并联的电阻。

本发明实施例的另一目的在于提供一种防交流电机堵转的装置，所述防交流电机堵转的装置包括：

获取单元，用于当交流电机转动时，获取所述交流电机多个最新的电压特征值；

判断单元，用于判断所述电压特征值是否符合第一条件以及第二条件，所述第二条件为所述电压特征值的相加值大于电压阈值，若是，判定所述交流电机处于堵转状态，即时控制所述交流电机停止转动，若否，判定所述交流电机处于正常状态。

更进一步的，所述获取单元包括：

开辟单元，用于开辟多个存储字节空间；

存储单元，用于当交流电机转动时，获取所述交流电机的所述电压特征值，将所述电压特征值存储在所述存储字节空间中，其中，每获取一所述电压特征值，删除所述存储字节空间中位于第一位置的所述电压特征值，并将最新获取的所述电压特征值加入所述存储字节空间的倒一位置。

更进一步的，所述防交流电机堵转的装置还包括：

频率获取单元，用于获取所述交流电机的频率f；

周期获取单元，用于根据频率f获取周期T；

计算单元，用于根据公式：A＝(T/4)/B，其中，A为获取所述电压特征值的间隔时间，B为所述存储字节空间的数量。

本发明实施例，通过判断所述电压特征值是否符合第一条件以及第二条件的设计，有效的提高了针对交流电机堵转状态判断的准确性，防止了由于通过判断当前电压与电压阈值之间进行堵转状态判断，导致的准确性低下的问题。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的防交流电机堵转的方法的流程图；

图2是本发明第二实施例提供的防交流电机堵转的方法的流程图；

图3是本发明第二实施例提供的控制电路的电路结构示意图；

图4是本发明第三实施例提供的防交流电机堵转的装置的结构示意图。

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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一

请参阅图1，是本发明第一实施例提供的防交流电机堵转的方法的流程图，包括步骤：

步骤S10，当交流电机转动时，获取所述交流电机多个最新的电压特征值；

其中，该电压特征值包括正电势和负电势，该电压特征值可以采用预设时间间隔的方式进行实时获取，以得到多个最新的电压特征值，例如该预设时间间隔可以为1毫秒、2毫秒或3毫秒等，以使该电压特征值在预设时间范围内的获取次数可以根据用户需求进行设置；

步骤S20，判断所述电压特征值是否符合第一条件以及第二条件；

其中，所述第二条件为所述电压特征值的相加值大于电压阈值，即本实施例中通过将获取到的多个电压特征值进行求和计算，并根据求和结果判断是否大于电压阈值，以判断是否满足所述第二条件，进而有效防止了仅基于当前电压与电压阈值之间大小判断结果进行堵转判定所导致的准确率低下的现象；

当步骤S20的判断结果为是时，执行步骤S30；

步骤S30，判定所述交流电机处于堵转状态，即时控制所述交流电机停止转动；

其中，当判断到所述电压特征值符合第一条件以及第二条件时，则判定该交流电机虽然在转动，但处于被硬物卡住的状态，即处于堵转状态，此时，通过控制器及时切断该交流电机的电源，使得该交流电机停止转动，以防止长时间处于堵转所导致的电机损坏；

优选的，当判定到该交流电机处于堵转状态时，获取该交流电机的电机标识，并根据该电机标识发出堵转提示，以提示工作人员对该交流电机进行检测或维修；

当步骤S20的判断结果为否时，执行步骤S40；

步骤S40，判定所述交流电机处于正常状态；

本实施例，通过判断所述电压特征值是否符合第一条件以及第二条件的设计，有效的提高了针对交流电机堵转状态判断的准确性，防止了由于通过判断当前电压与电压阈值之间进行堵转状态判断，导致的准确性低下的问题。

实施例二

请参阅图2，是本发明第二实施例提供的防交流电机堵转的方法的流程图，包括步骤：

步骤S11，开辟多个存储字节空间，当交流电机转动时，获取所述交流电机的电压特征值，将所述电压特征值存储在所述存储字节空间中；

其中，通过该存储字节空间的开辟，有效的保障了后续电压特征值的存储，且本实施例中，该电压特征值包括正电势和负电势；

步骤S21，获取所述交流电机的频率f，根据频率f获取周期T，并获取存储字节空间的数量；

其中，可以通过获取该交流电机的运行参数，以获取该频率f，并通过计算该频率f的倒数，以得到该周期T；

步骤S31，根据存储字节空间的数量和周期T计算间隔时间，并根据该间隔时间持续进行电压特征值的获取，以得到多个电压特征值；

其中，根据公式：A＝(T/4)/B，A为获取所述电压特征值的间隔时间，B为所述存储字节空间的数量。具体的，每获取一所述电压特征值，删除所述存储字节空间中位于第一位置的所述电压特征值，并将最新获取的所述电压特征值加入所述存储字节空间的倒一位置；举例来说，当存储字节空间的数量为5时，先在多次间隔时间内获取电压特征值，并按顺序存储在5个存储字节空间中，随后，再在下一间隔时间内获取下一电压特征值，此时，删除位于第一位置内的存储字节空间中的电压特征值，而位于第二位置内的存储字节空间中的电压特征值移到第一位置内的存储字节空间，依次往前移，空出第五位置的存储字节空间，再将最新获取的电压特征值存储到第五位值的存储字节空间中。

步骤S41，判断所述电压特征值是否符合第一条件以及第二条件；

其中，所述第一条件为所述电压特征值递增，或者，所述电压特征值递减，所述第二条件为所述电压特征值的相加值大于电压阈值；

具体的，该步骤中，可以通过判断预设时间内，当前获取到的电压特征值是否持续大于上一电压值，或，预设时间内持续小于上一电压值，以判断所述电压特征值是否满足第一条件，及判断该电压特征值是否为递增序列或递减序列，当判断到该电压特征值满足第一条件时，则判定该交流电机处于正常转动状态；

优选的，该步骤中，通过将获取到的多个电压特征值进行求和计算，并根据求和结果判断是否大于电压阈值，以判断是否满足所述第二条件，进而有效防止了仅基于当前电压与电压阈值之间大小判断结果进行堵转判定所导致的准确率低下的现象

当步骤S41的判断结果为是时，执行步骤S51；

步骤S51，判定所述交流电机处于堵转状态，即时控制所述交流电机停止转动；

当步骤S41的判断结果为否时，执行步骤S61；

步骤S61，判定所述交流电机处于正常状态；

请参阅图3，本实施例中，所述交流电机CN2连接一控制电路，所述控制电路包括驱动电路10、检测电路11和保护电路12，所述驱动电路10用于驱动所述检测电路11对所述交流电机CN2的电流量化值进行采集，所述保护电路12用于提高所述控制电路的电路稳定性，其中，所述驱动电路10与MCU电性连接，Traic端口为MCU提供的驱动信号，ACL为火线，ACN为零线。

具体的，所述检测电路11包括多个并联的电阻，由于交流电机CN2的电流较大，能够达到10A，通过设置多个电阻是为了分担电流，以使电阻不会由于温度过高而导致损坏，优选的，本实施中，该并联的电阻包括第一采样电阻R51和与该第一采样电阻R51并联的第二采样电阻R52，所述驱动电路10包括三极管Q1、与所述三极管Q1的电性连接的晶闸管TR1与所述晶闸管TR1电性连接的压敏电阻ZR2，所述三极管Q1与Traic端口之间设有第一电阻R14，所述三极管Q1与所述晶闸管TR1之间设有第二电阻R8，所述晶闸管TR1采用双向三级晶闸管制成，所述晶闸管TR1与所述检测电路11电性连接。

本实施例中，所述保护电路12包括与所述第二采样电阻R52串联的第三电阻R53、与所述第三电阻R53串联的第一二极管D11、与所述第一二极管D11串联的电容C40和所述电容C40并联的第二二极管D12。

具体的，本实施例中，所述控制电路的工作原理为：

1)MCU采样电机的电流；

2)MCU每毫秒进入一次定时中断，每进入中断，则AD采样一次流过电机的电流量化值(R51，R52)；

3)开僻5个连续的存储字节空间，依次存储采样得到的电流于存储该介质中，这5个连续字节空间所存的数据一定被更新为最新的5个采样历史值；

4)对5个采样值进行样品判断，如果满足以下条件A或者条件B，则瞬间停电保护；

A：该5个采样值为递增序列，且该5个采样值的和大于电压阈值；

B：该5个采样值为递减序列，且该5个采样值的和大于电压阈值；

5)通过判断，MCU在理论值5毫秒内作出反应，瞬间断电保护整机不被破坏；

本实施例，通过判断所述电压特征值是否符合第一条件以及第二条件的设计，有效的提高了针对交流电机堵转状态判断的准确性，防止了由于通过判断当前电压与电压阈值之间进行堵转状态判断，所述导致的准确性低下的问题，通过获取交流电机多个时刻的电压，当多个电压值的绝对值逐渐升高或者逐渐降低时，判断多个电压的绝对值的相加值是否大于电压阈值(由于有负电势的情况下，所以需要取绝对值)，若是，则表示此时交流电机处于堵转状态，若否，则表示此时交流电机处于正常状态，且本实施例中，除了判断电压阈值以外，还多加一判断条件，在多个电压值的绝对值逐渐升高或者逐渐降低时，说明此时交流电机应是正常转动状态，若是多个电压的绝对值的相加值还大于电压阈值，说明此时交流电机虽然在转动中，但处于被硬物卡住的情况。

实施例三

请参阅图4，是本发明第三实施例提供的防交流电机堵转的装置100的结构示意图，包括：获取单元13和判断单元14，其中：

获取单元13，用于当交流电机转动时，获取所述交流电机多个最新的电压特征值。

判断单元14，用于判断所述电压特征值是否符合第一条件以及第二条件，所述第二条件为所述电压特征值的相加值大于电压阈值，若是，判定所述交流电机处于堵转状态，即时控制所述交流电机停止转动，若否，判定所述交流电机处于正常状态。

本实施例中，所述第一条件为所述电压特征值递增，或者，所述电压特征值递减。

优选的，所述获取单元13包括：

开辟单元15，用于开辟多个存储字节空间；

存储单元16，用于当交流电机转动时，获取所述交流电机的所述电压特征值，将所述电压特征值存储在所述存储字节空间中，其中，每获取一所述电压特征值，删除所述存储字节空间中位于第一位置的所述电压特征值，并将最新获取的所述电压特征值加入所述存储字节空间的倒一位置。

进一步的，本实施例中，所述防交流电机堵转的装置100还包括：

频率获取单元17，用于获取所述交流电机的频率f；

周期获取单元18，用于根据频率f获取周期T；

计算单元19，用于根据公式：A＝(T/4)/B，其中，A为获取所述电压特征值的间隔时间，B为所述存储字节空间的数量。

本实施例，通过判断所述电压特征值是否符合第一条件以及第二条件的设计，有效的提高了针对交流电机堵转状态判断的准确性，防止了由于通过判断当前电压与电压阈值之间进行堵转状态判断，所述导致的准确性低下的问题。

本发明所提供的防交流电机堵转的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述的防交流电机堵转的方法相同，为简要描述，防交流电机堵转的装置未提及之处，可参考前述防交流电机堵转的方法中相应内容。

本实施例还提供了一种存储介质，该程序在执行时，包括如下步骤：

若否，判定所述交流电机处于正常状态。所述的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元或模块完成，即将存储装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施方式中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。

本领域技术人员可以理解，图4中示出的组成结构并不构成对本发明的防交流电机堵转的装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置，而图1-2中的防交流电机堵转的方法亦采用图4中所示的更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置来实现。本发明所称的单元、模块等是指一种能够被所述目标防交流电机堵转的装置中的处理器(图未示)所执行并功能够完成特定功能的一系列计算机程序，其均可存储于所述目标防交流电机堵转的装置的存储设备(图未示)内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种防交流电机堵转的方法，其特征在于，所述防交流电机堵转的方法包括以下步骤：

若否，判定所述交流电机处于正常状态。

2.如权利要求1所述的防交流电机堵转的方法，其特征在于，所述第一条件为所述电压特征值递增，或者，所述电压特征值递减。

3.如权利要求1或2所述的防交流电机堵转的方法，其特征在于，所述当交流电机转动时，获取所述交流电机多个最新的电压特征值的步骤，具体包括：

开辟多个存储字节空间；

4.如权利要求3所述的防交流电机堵转的方法，其特征在于，所述防交流电机堵转的方法还包括以下步骤：

获取所述交流电机的频率f；

根据频率f获取周期T；

5.如权利要求1所述的防交流电机堵转的方法，其特征在于，所述交流电机连接一控制电路，所述控制电路包括驱动电路、检测电路和保护电路，所述检测电路包括多个并联的电阻。

6.一种防交流电机堵转的装置，其特征在于，所述防交流电机堵转的装置包括：

7.如权利要求6所述的防交流电机堵转的装置，其特征在于，所述第一条件为所述电压特征值递增，或者，所述电压特征值递减。

8.如权利要求6或7所述的防交流电机堵转的装置，其特征在于，所述获取单元包括：

开辟单元，用于开辟多个存储字节空间；

9.如权利要求8所述的防交流电机堵转的装置，其特征在于，所述防交流电机堵转的装置还包括：

频率获取单元，用于获取所述交流电机的频率f；

周期获取单元，用于根据频率f获取周期T；

10.如权利要求6所述的防交流电机堵转的装置，其特征在于，所述交流电机连接一控制电路，所述控制电路包括驱动电路、检测电路和保护电路，所述检测电路包括多个并联的电阻。