CN112953322B - 一种变频器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种变频器，其变频器本体包括变频器控制中心，变频器控制中心可控制受控永磁同步电机停机；变频器本体还包括：第一检测模块，用于在变频器控制中心控制受控永磁同步电机停机时，在线检测受控永磁同步电机的空载反电动势；空载反电动势处理模块，用于基于上述检测到的空载反电动势计算受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压和额定电功率；所述变频器控制中心，用于将上述计算出的受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压和额定电功率，作为未来对受控永磁同步电机进行V/F控制、矢量控制及直接转矩控制的额定电压和额定电功率。本发明用于实现变频器对永磁同步电机的变频控制的优化。

Description

一种变频器

技术领域

本发明涉及一种变频器，主要用于优化对受控永磁同步电机的变频控制。

背景技术

变频器(Variable-frequency Drive，VFD)是应用变频技术与微电子技术，其可以实现对电机的变频器V/F控制、矢量控制及直接转矩控制，进而达到节能、调速的目的，应用广泛。比如在永磁同步电机应用领域，常采用变频器实现对永磁同步电机的变频控制。

但是，永磁同步电机的转子磁场由永磁材料产生，使用时间久了，会因反向磁场、振动、故障、温升等原因造成各种程度的退磁现象的发生，继而会造成电机输出力矩的下降，使得在相同的负载下，常规变频器以额定电压、额定功率为基准对永磁电机进行V/F控制或矢量控制或直接转矩控制，此时永磁同步电机定子绕组上电流会迅速增加，从而导致定子铜耗增加，电机温度上升，能耗增加，效率降低。随着永磁同步电机的继续使用，电机温度会继续上升，采用上述常规变频器对永磁同步电机进行变频控制，会不断导致电机能耗增加，效率降低，甚至损坏永磁同步电动机。

为此，本发明提供一种变频器，用于解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种变频器，用于实现变频器对永磁同步电机的变频控制的优化。

本发明提供一种变频器，包括变频器本体，所述变频器本体包括用于本变频器的控制的变频器控制中心，变频器控制中心能够控制受控永磁同步电机停机；所述变频器本体还包括：

第一检测模块，用于在变频器控制中心控制受控永磁同步电机停机时，在线检测受控永磁同步电机的空载反电动势；

空载反电动势处理模块，用于基于第一检测模块检测到的空载反电动势计算受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压和额定电功率；

所述变频器控制中心，用于将空载反电动势处理模块计算出的受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压和额定电功率，作为未来对受控永磁同步电机进行V/F控制、矢量控制及直接转矩控制的额定电压和额定电功率，直至变频器控制中心下一次控制受控永磁同步电机停机或直至空载反电动势处理模块下一次计算出受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压和额定电功率。

进一步地，所述第一检测模块包括:

接线单元，用于与受控永磁同步电机定子绕组输出端信号连接；

空载反电动势检测单元，与接线单元的输出端相连，用于在变频器控制中心控制受控永磁同步电机停机时，在线检测受控永磁同步电机的空载反电动势。

进一步地，空载反电动势检测单元包括：

停机信号接收模块，用于实时等待接收变频器控制中心发送的变频器停机信号；其中，变频器控制中心在控制受控永磁同步电机停机时，向停机信号接收模块发送所述的变频器停机信号；

空载反电动势检测模块，用于在停机信号接收模块接收到变频器控制中心发送的变频器停机信号后，检测受控永磁同步电机定子绕组侧的输出接线端的两两线端之间的空载反电动势，得到三个空载反电动势Eox、Eoy、Eoz；

计算模块，用于计算空载反电动势检测模块检测到的三个空载反电动势Eox、Eoy、Eoz的均值，该均值即为空载反电动势检测单元最新检测到的受控永磁同步电机的空载反电动势Eoxp。

进一步地，空载反电动势检测模块检测受控永磁同步电机的定子绕组侧的输出接线端的任意两个线端之间的空载反电势的方法均为：

采集并记录受控永磁同步电机两个待测线端的测量信号频率F_sh0及其对应的输出电压U_sh0，且同步采集受控永磁同步电机的温度t；

基于上述F_sh0和U_sh0，采用公式

计算所述两个待测线端对应的过渡空载反电动势u；

基于上述t和u，采用表达式u-t-tp)×u×k计算出的结果，即为受控永磁同步电机的该两个待测线端的空载反电势，表达式中k为永磁同步电机空载反电势系数，表达式中tp代表预先设定的温度阈值，该tp的取值范围为20℃～25℃。

进一步地，空载反电动势处理模块基于第一检测模块检测到的受控永磁同步电机的空载反电动势，计算受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压的计算公式均为：

式中：Eoxp为第一检测模块检测到的受控永磁同步电机的空载反电动势，Eocp、Ue依次为受控永磁同步电机铭牌上所示的三相平均空载反电势和额定电压，U为基于所述Eoxp计算出的受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压。

进一步地，空载反电动势处理模块基于第一检测模块检测到的受控永磁同步电机的空载反电动势，计算受控永磁同步电机最佳匹配的额定电功率的计算公式均为：

其中，Pe、Ue依次为受控永磁同步电机铭牌上所示的额定功率和额定电压，U为上述基于所述Eoxp计算出的受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压，P为基于所述Eoxp计算出的受控永磁同步电机最佳匹配的额定电功率。

进一步地，所述变频器本体还包括：

曲线绘制模块，与第一检测模块相连，用于实时以第一检测模块检测到的受控永磁同步电机的空载反电势为纵坐标、以第一检测模块每次检测到的空载反电势距离其上一次检测到的空载反电势的间隔时间为横坐标，绘制受控永磁同步电机的空载反电势时间数据链曲线；

永磁电机使用寿命预测模块，与曲线绘制模块和第一检测模块均相连，用于在第一检测模块每一次检测出受控永磁同步电机的空载反电势时，分别利用所述空载反电势时间数据链曲线计算最新检测出的受控永磁同步电机的空载反电势降至预先设定的目标空载反电势阈值Eot时所对应的间隔时间Ts，该计算所得到的间隔时间Ts即为预测出的该受控永磁同步电机的未来使用寿命。

进一步地，所述变频器本体还包括：

数据传输模块，用于实时向监控中心上传第一检测模块检测出的受控永磁同步电机的空载反电势，并用于实时向监控中心上传永磁电机使用寿命预测模块预测出的受控永磁同步电机的未来使用寿命。

进一步地，空载反电动势检测模块采集受控永磁同步电机任意两个待测线端的测量信号频率F_sh0及其对应的输出电压U_sh0的方法均为：

在预设时间段内，每间隔设定时间间隔Δt检测并记录一次受控永磁同步电机的两个待测线端的瞬时电压，并利用所记录的所有瞬时电压及其各自的检测时间，生成瞬时电压变化曲线S；

分析所述瞬时电压变化曲线S，截取瞬时电压变化曲线S上自第一个上沿过零点或下沿过零点，到下一个与之对应的上沿过零点或下沿过零点的曲线段，记为目标曲线段；

基于目标曲线段，获取所述第一个上沿过零点或下沿过零点对应的瞬时电压u₁、获取上述记录的各瞬时电压中位于目标曲线段的两端点之间的曲线上的所有瞬时电压u₂、u₃、...、u_N，以及获取所述的下一个与之对应的上沿过零点或下沿过零点对应的瞬时电压u_N；

采用表达式

计算瞬时电压变化曲线S对应的信号频率，该信号频率即为所要采集的测量信号频率F_sh0；

基于上述瞬时电压u₁、u₂、u₃、...、u_N1和u_N，利用以下公式③或公式④计算得到上述测量信号频率F_sh0对应的开路电压U_sh0：

其中，在公式④中：u_m为上述瞬时电压u₁、u₂、u₃、...、u_N和u_N中的最大值，-u_m为上述瞬时电压u₁、u₂、u₃、...、u_N-1和u_N中的最小值。

本发明的有益效果在于，

(1)本发明提供的变频器，可在变频器控制中心每一次控制受控永磁同步电机停机时在线检测受控永磁同步电机的空载反电动势，并可基于检测到的空载反电动势计算受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压和额定电功率，并可将计算出的受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压和额定电功率作为其未来对受控永磁同步电机进行V/F控制、矢量控制及直接转矩控制的额定电压和额定电功率直至变频器控制中心下一次控制受控永磁同步电机停机或直至空载反电动势处理模块下一次计算出受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压和额定电功率，这在一定程度上有助于变频器为受控永磁同步电机提供与受控永磁同步电机的空载反电动势较为适配的电源，从而有助于延缓受控永磁同步电机的退磁进程，继而有助于提升受控永磁同步电机的高效节能性能，从而有助于实现变频器对永磁同步电机的变频控制的优化。

(2)本发明提供的变频器，可通过曲线绘制模块绘制受控永磁同步电机的空载反电势时间数据链曲线，并可通过永磁电机使用寿命预测模块预测受控永磁同步电机的未来使用寿命，可见有助于及时了解永磁同步电机的使用寿命，以确保永磁同步电机使用的安全性，方便在必要时及时维护或更换受控永磁同步电机。

此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

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，对于本领域普通技术人员而言，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的变频器的示意性结构图。

图2是图1所示变频器的示意性功能框图。

其中：1-变频器本体，2-变频器控制中心，3-第一检测模块，4-空载反电动势处理模块。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，所描述的实施例仅仅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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

图1-图2是本发明所述变频器的一个实施例。

如图1-图2所示，该变频器包括变频器本体1，所述变频器本体1包括变频器控制中心2。变频器控制中心2用于所述变频器的控制，包括用于变频器的VF控制、矢量控制和直接转矩控制。变频器控制中心2带有变频器输出端，变频器控制中心2通过所述变频器输出端变频控制受控永磁同步电机，包括对受控永磁同步电机的停机控制。

所述变频器本体1还包括第一检测模块3和空载反电动势处理模块4。空载反电动势处理模块4与第一检测模块3相连，变频器控制中心2与空载反电动势处理模块4相连。其中：

(一)第一检测模块3

第一检测模块3用于在变频器控制中心控制受控永磁同步电机停机时，在线检测受控永磁同步电机的空载反电动势。

具体实现时，变频器控制中心可接收并基于所接收到的外界控制信号控制受控永磁同步电机停机。

具体地，变频器控制中心2在接收到外界发来的用于控制永磁同步电机停机的控制信号后，延时预设的信号响应时间Tb，之后控制上述变频器输出端呈高阻态状态，即控制受控永磁同步电机进入停机过程。其中，变频器控制中心2在控制上述变频器输出端变为高阻态状态后，即向第一检测模块3发送变频器停机信号，用于告知第一检测模块3受控永磁同步电机已进入停机过程。

在本实施例中，第一检测模块3包括接线单元和空载反电动势检测单元，空载反电动势检测单元与接线单元的输出端相连，其中：

所述的接线单元，用于与受控永磁同步电机定子绕组输出端信号连接；

所述的空载反电动势检测单元，用于在变频器控制中心控制受控永磁同步电机停机时，在线检测受控永磁同步电机的空载反电动势。

接线单元可以是实现受控永磁同步电机定子绕组输出端与所述空载反电动势检测单元之间的信号连接线。

使用之前，通过接线单元实现受控永磁同步电机的定子绕组的输出端与所述空载反电动势检测单元之间的连接(信号连接)。

使用时，空载反电动势检测单元可接收变频器控制中心2发送的变频器停机信号，并在接收到在该变频器停机信号后，经接线单元采集受控永磁同步电机定子绕组输出端的输出信号，继而检测出受控永磁同步电机的空载反电动势。

(二)空载反电动势处理模块4

该空载反电动势处理模块4，用于基于第一检测模块3检测到的空载反电动势，计算受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压和额定电功率。

(三)变频器控制中心2

该变频器控制中心2，可将空载反电动势处理模块4计算出的受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压和额定电功率，作为未来对受控永磁同步电机进行V/F控制、矢量控制及直接转矩控制的额定电压和额定电功率，直至变频器控制中心下一次控制受控永磁同步电机停机或直至空载反电动势处理模块下一次计算出受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压和额定电功率。

可见基于本发明，每次在变频器控制中心2控制受控永磁同步电机停机时：均可通过第一检测模块3在线检测受控永磁同步电机的空载反电动势；并在第一检测模块3每次检测受控永磁同步电机的空载反电动势时，均可由空载反电动势处理模块4，利用第一检测模块3最新检测到的空载反电动势，计算出受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压和额定电功率；并且在空载反电动势处理模块4每次计算出受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压和额定电功率时，均可由变频器控制中心2，将空载反电动势处理模块4最新一次计算出的受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压和额定电功率，作为未来对受控永磁同步电机进行V/F控制、矢量控制及直接转矩控制的额定电压和额定电功率，直至变频器控制中心下一次控制受控永磁同步电机停机或直至空载反电动势处理模块下一次计算出受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压和额定电功率，一定程度上有助于变频器为受控永磁同步电机提供与受控永磁同步电机的空载反电动势较为适配的电源，继而有助于延缓受控永磁同步电机的退磁进程，有助于提升受控永磁同步电机的高效节能性能，可见有助于实现变频器对永磁同步电机的变频控制的优化。

作为本发明的一个示意性实施例，空载反电动势检测单元包括停机信号接收模块、空载反电动势检测模块和计算模块，其中：

所述的停机信号接收模块，用于实时等待接收变频器控制中心发送的变频器停机信号。在本实施例中，变频器控制中心在控制受控永磁同步电机停机时，向停机信号接收模块发送所述的变频器停机信号。

所述的空载反电动势检测模块，用于在停机信号接收模块接收到变频器控制中心2发送的变频器停机信号后，检测受控永磁同步电机定子绕组侧的输出接线端的两两线端之间的空载反电动势，得到三个空载反电动势Eox、Eoy、Eoz。

所述的计算模块，用于计算上述三个空载反电动势Eox、Eoy、Eoz的均值，该均值即为空载反电动势检测单元最新检测到的受控永磁同步电机的空载反电动势，记为空载反电动势Eoxp。

该空载反电动势检测单元的工作过程为：

通过停机信号接收模块实时等待接收变频器控制中心发送的变频器停机信号；

通过空载反电动势检测模块，在上述停机信号接收模块接收到变频器控制中心2发送的变频器停机信号后，检测受控永磁同步电机定子绕组侧的输出接线端的两两线端之间的空载反电动势，得到三个空载反电动势Eox、Eoy、Eoz；

通过所述计算模块，对上述空载反电动势检测模块检测到的空载反电动势Eox、Eoy和Eoz求均值，该均值即为空载反电动势检测单元检测到的受控永磁同步电机的空载反电动势，记为空载反电动势Eoxp。

空载反电动势Eoxp为空载反电动势Eox、Eoy、Eoz的均值，一定程度上有助于提高空载反电动势检测单元的检测精度。

作为本发明的一个示意性实施例，空载反电动势检测模块检测受控永磁同步电机的定子绕组侧的输出接线端的任意两个线端之间的空载反电势的方法均为：

采集并记录受控永磁同步电机两个待测线端的测量信号频率F_sh0及其对应的输出电压U_sh0，且同步采集受控永磁同步电机的温度t；

基于上述F_sh0和U_sh0，采用公式

计算所述两个待测线端对应的过渡空载反电动势u；

基于上述t和u，采用表达式u-(t-tp)×u×k计算出的结果，即为受控永磁同步电机的上述两个待测线端的空载反电势。

上述表达式u-(t-tp)×u×k中：k为永磁同步电机空载反电势系数，取值范围为0.1％～0.01％；tp代表预先设定的温度阈值，该tp的取值范围为20℃～25℃。

具体实现时，可依据实际情况，确定所述k的具体取值。

上述表达式u-(t-tp)×u×k中tp的单位是摄氏度℃。本发明基于表达式u-(t-tp)×u×k，采用tp温度下的空载反电势修正过渡空载反电动势u，一定程度上有助于确保检测的空载反电势之间的可比性。具体实现时，tp的取值可由本领域技术人员依据实际情况设定，比如可设定为20(对应20℃)，也可设定为25(对应25℃)。

作为本发明的一个示意性实施例，空载反电动势检测模块采集受控永磁同步电机任意两个待测线端的测量信号频率F_sh0及其对应的输出电压U_sh0的方法均为：

在预设时间段内，每间隔设定时间间隔Δt检测并记录一次受控永磁同步电机的两个待测线端的瞬时电压，并利用所记录的所有瞬时电压及其各自的检测时间，生成瞬时电压变化曲线S；

分析所述瞬时电压变化曲线S，截取瞬时电压变化曲线S上自第一个上沿过零点，到下一个与之对应的上沿过零点的曲线段，记为目标曲线段；

基于目标曲线段，获取所述第一个上沿过零点对应的瞬时电压u₁、获取上述记录的各瞬时电压中位于目标曲线段的两端点之间的曲线上的所有瞬时电压u₂、u₃、...、u_N-1，以及获取所述的下一个与之对应的上沿过零点对应的瞬时电压u_N；

采用表达式

计算瞬时电压变化曲线S对应的信号频率，该信号频率即为所要采集的测量信号频率F_sh0；

基于上述瞬时电压u₁、u₂、u₃、...、u_N-1和u_N，利用以下公式③或公式④计算得到上述测量信号频率F_sh0对应的开路电压U_sh0：

其中，在公式④中：u_m为上述瞬时电压u₁、u₂、u₃、...、u_N-1和u_N中的最大值，-u_m为上述瞬时电压u₁、u₂、u₃、...、u_N-1和u_N中的最小值。

具体实现时，上述“上沿过零点”可以用“下沿过零点”替换。

上述预设时间段的取值，可由本领域技术人员依据实际情况设定，比如可设置为15ms(毫秒)，也可以设置为其他数值。

上述时间间隔Δt的取值,可由本领域技术人员依据实际情况设定，比如可设置Δt的值为1ms，也可以设置为其他数值，该数值小于上述预设时间段。

另外，具体实现时，也可采用任意相关现有技术，采集受控永磁同步电机的待测线端之间的测量信号频率F_sh0及输出电压U_sh0。

作为本发明的一个示意性实施例，空载反电动势处理模块4基于第一检测模块3检测到的受控永磁同步电机的空载反电动势，计算受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压的计算公式均为：

式中：Eoxp为第一检测模块3检测到的受控永磁同步电机的空载反电动势，Eocp、Ue依次为受控永磁同步电机铭牌上所示的三相平均空载反电势和额定电压，U为基于所述Eoxp计算出的受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压。

作为本发明的一个示意性实施例，空载反电动势处理模块4基于第一检测模块3检测到的受控永磁同步电机的空载反电动势，计算受控永磁同步电机最佳匹配的额定电功率的计算公式均为：

其中，Pe、Ue依次为受控永磁同步电机的铭牌上所展示的额定功率和额定电压，U为上述基于所述Eoxp计算出的受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压，P为基于所述Eoxp计算出的受控永磁同步电机最佳匹配的额定电功率。

以上公式①和公式②便于实现。

另外，公式①和公式②的使用，有助于确保每一次采用空载反电动势处理模块4计算出的受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压和额定电功率，均是基于受控永磁同步电机的铭牌上的信息，有助于避免空载反电动势处理模块4的不同次计算结果之间的相互影响，一定程度上有助于确保检测结果的可靠性。

作为本发明的一个实施例，所述变频器本体1还包括曲线绘制模块和永磁电机使用寿命预测模块，曲线绘制模块与第一检测模块3相连，永磁电机使用寿命预测模块分别与曲线绘制模块及第一检测模块3相连。其中：

所述的曲线绘制模块，用于实时以第一检测模块3检测到的受控永磁同步电机的空载反电势为纵坐标、以第一检测模块3每次检测到空载反电势距离其上一次检测到空载反电的间隔时间为横坐标，绘制受控永磁同步电机的空载反电势时间数据链曲线；

所述的永磁电机使用寿命预测模块，用于在第一检测模块3每一次检测出受控永磁同步电机的空载反电势时，分别利用所述空载反电势时间数据链曲线计算最新检测出的受控永磁同步电机的空载反电势降至预先设定的目标空载反电势阈值Eot时所对应的间隔时间Ts，该计算所得到的间隔时间Ts即为预测出的该受控永磁同步电机的未来使用寿命。

其中,上述预先设定的目标空载反电势阈值Eot用于界定受控永磁同步电机是否还能够使用，当受控永磁同步电机的空载反电势降至上述预先设定的目标空载反电势阈值Eot时，则认定受控永磁同步电机因退磁严重已无法再使用。该预先设定的目标空载反电势阈值Eot的具体取值，可由本领域技术人员依据实际情况设定。使用时，可通过曲线绘制模块实时绘制受控永磁同步电机的空载反电势时间数据链曲线，并可通过永磁电机使用寿命预测模块利用所述空载反电势时间数据链曲线预测该受控永磁同步电机的未来使用寿命，继而有助于确保受控永磁同步电机的安全使用。

可选地，作为本发明的一个实施例，所述变频器本体1还包括数据传输模块。该数据传输模块，用于实时向监控中心上传第一检测模块3最新检测出的受控永磁同步电机的空载反电势，并用于实时向监控中心上传永磁电机使用寿命预测模块预测出的受控永磁同步电机的未来使用寿命。

监控中心可以是远端用于监控本发明所述变频器的监控终端，比如PC机、智能手机等。监控中心的数量可依据实际需要设定。

数据传输模块可以是线缆传输模块和/或无线传输模块。

具体地，在采用PC机作为监控中心时，所述数据传输模块可以是线缆传输模块和/或无线传输模块；在采用智能手机等移动终端为监控中心时，所述数据传输模块可以是无线传输模块。

本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本说明书所涉及的V/F控制，即为变频器的输出电压跟输出频率成正比的控制。本说明书中所涉及的各受控永磁同步电机，均为受本发明所述变频器变频控制的永磁同步电机。本说明书中所涉及的永磁同步电机均为三相永磁同步电机。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种变频器，包括变频器本体，所述变频器本体包括用于本变频器的控制的变频器控制中心，变频器控制中心能够控制受控永磁同步电机停机；其特征在于，所述变频器本体还包括：

第一检测模块，用于在变频器控制中心控制受控永磁同步电机停机时，在线检测受控永磁同步电机的空载反电动势；

空载反电动势处理模块，用于基于第一检测模块检测到的空载反电动势计算受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压和额定电功率；

所述变频器控制中心，用于将空载反电动势处理模块计算出的受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压和额定电功率，作为未来对受控永磁同步电机进行V/F控制、矢量控制及直接转矩控制的额定电压和额定电功率，直至变频器控制中心下一次控制受控永磁同步电机停机或直至空载反电动势处理模块下一次计算出受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压和额定电功率；

空载反电动势处理模块基于第一检测模块检测到的受控永磁同步电机的空载反电动势，计算受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压的计算公式为：

式中：Eoxp为第一检测模块检测到的受控永磁同步电机的空载反电动势，Eocp、Ue依次为受控永磁同步电机铭牌上所示的三相平均空载反电势和额定电压，U为基于所述Eoxp计算出的受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压；

空载反电动势处理模块基于第一检测模块检测到的受控永磁同步电机的空载反电动势，计算受控永磁同步电机最佳匹配的额定电功率的计算公式为：

其中，Pe、Ue依次为受控永磁同步电机铭牌上所示的额定功率和额定电压，U为上述基于所述Eoxp计算出的受控永磁同步电机最佳匹配的额定电压，P为基于所述Eoxp计算出的受控永磁同步电机最佳匹配的额定电功率。

2.根据权利要求1所述的变频器，其特征在于，所述第一检测模块包括:

接线单元，用于与受控永磁同步电机定子绕组输出端信号连接；

空载反电动势检测单元，与接线单元的输出端相连，用于在变频器控制中心控制受控永磁同步电机停机时，在线检测受控永磁同步电机的空载反电动势。

3.根据权利要求2所述的变频器，其特征在于，空载反电动势检测单元包括：

停机信号接收模块，用于实时等待接收变频器控制中心发送的变频器停机信号；其中，变频器控制中心在控制受控永磁同步电机停机时，向停机信号接收模块发送所述的变频器停机信号；

空载反电动势检测模块，用于在停机信号接收模块接收到变频器控制中心发送的变频器停机信号后，检测受控永磁同步电机定子绕组侧的输出接线端的两两线端之间的空载反电动势，得到三个空载反电动势Eox、Eoy、Eoz；

计算模块，用于计算空载反电动势检测模块检测到的三个空载反电动势Eox、Eoy、Eoz的均值，该均值即为空载反电动势检测单元最新检测到的受控永磁同步电机的空载反电动势Eoxp。

4.根据权利要求3所述的变频器，其特征在于，空载反电动势检测模块检测受控永磁同步电机定子绕组侧的输出接线端的任意两个线端之间的空载反电势的方法均为：

采集并记录受控永磁同步电机两个待测线端的测量信号频率F_sh0及其对应的输出电压U_sh0，且同步采集受控永磁同步电机的温度t；

基于上述F_sh0和U_sh0，采用公式

计算所述两个待测线端对应的过渡空载反电动势u；

基于上述t和u，采用表达式u-(t-tp)×u×k计算出的结果，即为受控永磁同步电机的上述两个待测线端的空载反电势，表达式中k为永磁同步电机空载反电势系数，表达式中tp代表预先设定的温度阈值，该tp的取值范围为20℃～25℃。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的变频器，其特征在于，所述变频器本体还包括：

曲线绘制模块，与第一检测模块相连，用于实时以第一检测模块检测到的受控永磁同步电机的空载反电势为纵坐标、以第一检测模块每次检测到的空载反电势距离其上一次检测到的空载反电势的间隔时间为横坐标，绘制受控永磁同步电机的空载反电势时间数据链曲线；

永磁电机使用寿命预测模块，与曲线绘制模块和第一检测模块均相连，用于在第一检测模块每一次检测出受控永磁同步电机的空载反电势时，分别利用所述空载反电势时间数据链曲线计算最新检测出的受控永磁同步电机的空载反电势降至预先设定的目标空载反电势阈值Eot时所对应的间隔时间Ts，该计算所得到的间隔时间Ts即为预测出的该受控永磁同步电机的未来使用寿命。

6.根据权利要求5所述的变频器，其特征在于，所述变频器本体还包括：

数据传输模块，用于实时向监控中心上传第一检测模块检测出的受控永磁同步电机的空载反电势，并用于实时向监控中心上传永磁电机使用寿命预测模块预测出的受控永磁同步电机的未来使用寿命。

7.根据权利要求4所述的变频器，其特征在于，空载反电动势检测模块采集受控永磁同步电机任意两个待测线端的测量信号频率F_sh0及其对应的输出电压U_sh0的方法均为：

在预设时间段内，每间隔设定时间间隔Δt检测并记录一次受控永磁同步电机的两个待测线端的瞬时电压，并利用所记录的所有瞬时电压及其各自的检测时间，生成瞬时电压变化曲线S；

分析所述瞬时电压变化曲线S，截取瞬时电压变化曲线S上自第一个上沿过零点或下沿过零点，到下一个与之对应的上沿过零点或下沿过零点的曲线段，记为目标曲线段；

基于目标曲线段，获取所述第一个上沿过零点或下沿过零点对应的瞬时电压u₁、获取上述记录的各瞬时电压中位于目标曲线段的两端点之间的曲线上的所有瞬时电压u₂、u₃、...、u_N-1，以及获取所述的下一个与之对应的上沿过零点或下沿过零点对应的瞬时电压u_N；

采用表达式

计算瞬时电压变化曲线S对应的信号频率，该信号频率即为所要采集的测量信号频率F_sh0；

基于上述瞬时电压u₁、u₂、u₃、...、u_N-1和u_N，利用以下公式③或公式④计算得到上述测量信号频率F_sh0对应的开路电压U_sh0：

其中，在公式④中：u_m为上述瞬时电压u₁、u₂、u₃、...、u_N-1和u_N中的最大值，-u_m为上述瞬时电压u₁、u₂、u₃、...、u_N-1和u_N中的最小值。

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