CN113809719A - 一种永磁电机发电过程中高压断开的监测和保护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种永磁电机发电过程中高压断开的监测和保护方法，包括以下步骤：电机控制器内置的电压传感器实时检测母线电容电压，并将检测到母线电容电压数据发送至电机控制器；所述电机控制器实时接收电压传感器发送的母线电容电压数据，并根据实时接收到的母线电容数据计算母线电容电压的上升的变化速率；所述电机控制器设定有母线电容电压上升的变化速率设定阈值；所述电机控制器将计算得到的母线电容电压的上升的变化速率与母线电容电压上升的变化速率设定阈值进行比较，并根据比较结果生成控制指令；所述电机控制器根据控制指令执行保护动作。本发明在发电过程中检测电压上升速率，识别高压断开时的异常电压上升，对永磁电机进行有效保护。
Description
技术领域
本发明属于新能源汽车永磁电机控制技术领域，具体涉及一种永磁电机发电过程中高压断开的监测和保护方法。
背景技术
永磁电机在发电过程中，如果母线高压电意外断电(如高压接插件松脱等)，永磁电机反电势产生高压，此时母线电容电压异常升高，可能对母线电容或高压系统造成破坏。然后现有技术中缺乏对母线电容电压的监测，无法有效避免母线电容电压异常升高对母线电容或高压系统的安全造成风险。
专利申请CN202010242089.8公开了一种母线电容放电控制方法、控制装置、家电设备、存储介质。其中，母线电容放电的控制方法包括：获取母线电容电压变化的速率；确定母线电容电压变化的速率大于预设阀值时，控制母线电容放电。通过上述的技术方案，一方面根据母线电容电压变化的速率精确地判断出系统出现掉电情况，减少误动作的概率；另一方面，在确定掉电后控制变频器母线电容放电，能够缩短电容放电时间，加快电容放电速度。
然而该专利申请为应用于家电设备电机在掉电过程中的控制方法。该专利申请的主要原理是在下电过程中，检测母线电容电压下降速率，并采取主动短路的方法控制放电。该专利申请的技术方案无法在发电过程中检测电压上升速率，识别高压断开时的异常电压上升。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种永磁电机发电过程中高压断开的监测和保护方法，在发电过程中检测电压上升速率，识别高压断开时的异常电压上升，采取相应保护策略。
本发明采用的技术方案是：一种永磁电机发电过程中高压断开的监测和保护方法，其特征在于：包括以下步骤：
电机控制器内置的电压传感器实时检测母线电容电压，并将检测到母线电容电压数据发送至电机控制器；所述电机控制器实时接收电压传感器发送的母线电容电压数据，并根据实时接收到的母线电容数据计算母线电容电压的上升的变化速率；所述电机控制器设定有母线电容电压上升的变化速率设定阈值；所述电机控制器将计算得到的母线电容电压的上升的变化速率与母线电容电压上升的变化速率设定阈值进行比较，并根据比较结果生成控制指令；所述电机控制器根据控制指令执行保护动作。
上述技术方案中，所述电机控制器设定有母线电容电压阈值；所述电机控制器根据实时的母线电容电压的上升的变化速率与母线电容电压上升的变化速率设定阈值的比较结果和实时的母线电容电压数据与母线电容电压阈值的比较结果生成控制指令。
上述技术方案中，首先电机控制器判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率是否大于母线电容电压上升的变化速率设定阈值；当电机控制器判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率小于等于母线电容电压上升的变化速率设定阈值时，电机控制器维持电机正常运行；当电机控制器判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率大于母线电容电压上升的变化速率设定阈值时，电机控制继续判断接收到的实时的母线电容电压数据是否大于母线电容电压阈值；如果电机控制器判断接收到的实时的母线电容电压数据小于等于母线电容电压阈值，电机控制器维持电机正常运行；如果电机控制器判断接收到的实时的母线电容电压数据大于母线电容电压阈值，则生成控制指令。
上述技术方案中，首先电机控制器判断接收到的实时的母线电容电压数据是否大于母线电容电压阈值；当电机控制器判断接收到的实时的母线电容电压数据小于等于母线电容电压阈值时，电机控制器维持电机正常运行；当电机控制器判断接收到的实时的母线电容电压数据大于母线电容电压阈值时，电机控制器继续判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率大于满足母线电容电压上升的变化速率设定阈值；如果计算得到的母线电容电压的上升的变化速率大于母线电容电压上升的变化速率设定阈值的要求，则生成控制指令；如果电机控制器判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率小于等于母线电容电压上升的变化速率设定阈值的要求，则维持电机正常运行。
上述技术方案中，永磁电机中自带位置传感器，电机控制器通过位置传感器读取电机转速；所述电机控制器设定有电机转速阈值；当电机控制器判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率大于母线电容电压上升的变化速率设定阈值且实时接收到的母线电容电压数据大于母线电容电压阈值要求时，将接收到的实时的电机转速数据与电机转速阈值进行比较，并根据比较结果生成控制指令。
上述技术方案中，所述电机控制器设定有母线电容电压的采样周期；所述电机控制器按照设定的采样周期读取来自电压传感器的母线电容电压数据，并根据采样周期内接收到的母线电容电压数据计算采样周期内所有时刻的母线电容电压的平均值作为该采样周期的母线电容电压检测值；所述母线电容电压上升的变化速率为当前采样周期的母线电容电压检测值与上一个采样周期的母线电容电压检测值的差值除以采样周期时长的计算结果。
上述技术方案中，所述电机控制器设定有母线电容电压的采样周期；所述电机控制器按照设定的采样周期接收来自电压传感器的母线电容电压数据；所述电机控制器以若干个采样周期为一个时间单位；所述电机控制器获取某一时间单位结束时刻的母线电容电压值以及该时间单位开始时刻的的母线电容电压值；所述电机控制器计算该时间单位结束时刻的母线电容电压值与该时间单位开始时刻的的母线电容电压值的差值作为该时间单位形成的时间段内的母线电容电压变化值；所述母线电容电压上升的变化速率为电机控制器将所述时间段的母线电容电压变化值除以时间段的时长的计算结果。
上述技术方案中，所述电机控制器在每个运算周期内判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率是否大于母线电容电压上升的变化速率设定阈值；如果电机控制器在任意一个运算周期中判定计算得到的母线电容电压的上升的变化速率大于母线电容电压上升的变化速率设定阈值，则判定母线电容电压的上升的变化速率大于母线电容电压上升的变化速率设定阈值。
上述技术方案中，所述电机控制器在每个运算周期内判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率是否大于母线电容电压上升的变化速率设定阈值；如果电机控制器连续在若干个运算周期中均判定计算得到的母线电容电压的上升的变化速率大于母线电容电压上升的变化速率设定阈值，则判定母线电容电压的上升的变化速率大于母线电容电压上升的变化速率设定阈值。
上述技术方案中，当电机控制器判定实时接收到的电机转速小于等于电机转速阈值时，所述电机控制器将生成的控制指令发送至驱动装置，驱动装置根据控制指令执行封管停机操作，关闭功率开关，中断母线端的电流输出；当电机控制器判定实时接收到的电机转速大于电机转速阈值时，所述电机控制器将生成的控制指令，电机控制器根据控制指令将q轴目标电流为设定为0，电机控制器根据实时接收到的电机转速设定d轴电流，抑制电机反电动势。
本发明的有益效果是：永磁电机在发电过程中，如果母线高压电意外断电(如高压接插件松脱等)，永磁电机反电势产生高压，此时母线电容电压异常升高，可能对母线电容或高压系统造成破坏。本发明能实时监测母线电容电压和母线电容电压是否达到造成破坏的阈值，并确定是否采取保护策略。本发明实时监测电机转速，电机控制器在电机转速低于设定电机转速阈值时采用封管模式，电机控制器在电机转速高于设定电机转速阈值时，施加d轴弱磁电流，使得本发明可以根据电机系统的实时运行情况采取相适应的保护策略。本发明通过对母线电容电压实时的上升的变化速率的连续的监测判断，避免了保护策略生成过程中的偶发因素，保证了控制策略的精确度。本发明通过对母线电容电压值与母线电容电压实时的上升的变化速率同时判断，避免其他干扰因素，进一步提供了控制策略的精确度。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图1所示，本发明提供了一种永磁电机发电过程中高压断开的监测保护系统，其特征在于：包括电压传感器、电机控制器、驱动装置；所述电压传感器为内置于电机控制器的电压传感器；所述电机控制器的输出端与驱动装置的输入端电连接；所述电压传感器用于实时检测母线电容电压，并将检测到母线电容电压数据发送至电机控制器；所述电机控制器实时接收电压传感器发送的母线电容电压数据，并根据实时接收到的母线电容数据计算母线电容电压的上升的变化速率；所述电机控制器设定有母线电容电压上升的变化速率设定阈值；所述电机控制器将计算得到的母线电容电压的上升的变化速率与母线电容电压上升的变化速率设定阈值进行比较，并根据比较结果生成控制指令；所述电机控制器将生成的控制指令发送至驱动装置，驱动装置根据控制指令执行保护动作。
上述技术方案中，所述电压传感器用于实时检测母线电容电压，并将检测到的母线电容电压数据发送至电机控制器；所述电机控制器设定有母线电容电压阈值；所述电机控制器根据实时的母线电容电压的上升的变化速率与母线电容电压上升的变化速率设定阈值的比较结果和实时的母线电容电压数据与母线电容电压阈值的比较结果生成控制指令。
上述技术方案中，还包括位置传感器，所述位置永磁电机中自带位置传感器，电机控制器通过位置传感器读取电机转速；所述电机控制器设定有电机转速阈值；当电机控制器判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率不符合母线电容电压上升的变化速率设定阈值的要求且实时接收到的母线电容电压数据不符合母线电容电压阈值要求时，将接收到的实时的电机转速数据与电机转速阈值进行比较，并根据比较结果生成控制指令。
电机在正常运行时，母线电容电压存在一定范围的波动，如电压上升的速率超过了正常波动上升的范围，则认为母线电容电压异常上升。本发明的电机控制器，根据电机正常工作时母线电容电压上升的最大速率，设定判断母线电容电压上升速率是否异常的阈值。母线电容电压设定阈值介于电机正常发电时的母线电容电压与母线电容设计允许的最大工作电压之间，即超过了母线电容在电机正常发电时的电压范围，但又不造成母线电容的器件损坏。
本发明通过母线电容电压的上升的变化速率是否符合母线电容电压上升的变化速率设定阈值，以及母线电容电压数据是否符合母线电容电压阈值的要求，两个条件综合判断是否采取高压系统保护策略。其中，电机控制器判定母线电容电压上升的变化速率小于等于母线电容电压上升的变化速率设定阈值，则电机控制器判定母线电容电压的上升的变化速率符合母线电容电压上升的变化速率设定阈值的要求。电机控制器判定母线电容电压小于等于母线电容电压设定阈值，则电机控制器判定母线电容电压符合母线电容电压设定阈值的要求。
具体地，所述电机控制器对母线电容电压的绝对值判断，可以先于母线电容电压上升速率的判断，即在母线电容电压绝对值小于等于设定的母线电容电压阈值时，不用判断母线电容电压上升的变化速率，电机控制器维持电机正常运行。在母线电容电压绝对值超过设定的母线电容电压阈值时，再判断母线电容电压上升的变化速率是否超过设定的母线电容电压上升的变化速率阈值，以此判断是否高压断开。
上述技术方案中，首先电机控制器判断接收到的实时的母线电容电压数据是否符合母线电容电压阈值的要求；当电机控制器判断接收到的实时的母线电容电压数据符合母线电容电压阈值的要求时，电机控制器维持电机正常运行；当电机控制器判断接收到的实时的母线电容电压数据不符合母线电容电压阈值的要求时，电机控制器继续判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率是否满足母线电容电压上升的变化速率设定阈值的要求；如果计算得到的母线电容电压的上升的变化速率不符合母线电容电压上升的变化速率设定阈值的要求，则生成控制指令；如果电机控制器判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率符合母线电容电压上升的变化速率设定阈值的要求，维持电机正常运行。
具体地，所述电机控制器对母线电容电压上升速率的判断，可以先于母线电容电压的绝对值判断，即在母线电容电压的上升的变化速率小于等于设定的母线电容电压上升变化阈值时，不用判断实时检测母线电容电压是否符合设定母线电容电压阈值，电机控制器维持电机正常运行。在母线电容电压上升的变化速率大于设定的母线电容电压上升的变化速率阈值时，再判断母线电容电压绝对值是否超过设定的母线电容电压阈值，以此判断是否高压断开。
上述技术方案中，首先电机控制器判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率是否母线电容电压上升的变化速率设定阈值的要求；当电机控制器判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率符合母线电容电压上升的变化速率设定阈值的要求时，电机控制器维持电机正常运行；当电机控制器判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率不符合母线电容电压上升的变化速率设定阈值的要求时，电机控制继续判断接收到的实时的母线电容电压数据是否符合母线电容电压阈值的要求；如果电机控制器判断接收到的实时的母线电容电压数据符合母线电容电压阈值的要求，电机控制器维持电机正常运行；如果电机控制器判断接收到的实时的母线电容电压数据不符合母线电容电压阈值的要求，则生成控制指令。
母线电容电压上升速率，即母线电容电压上升的变化速率的计算可采用方式一：电机控制器按设定的采样周期持续检测电机母线电容电压，实时母线电容电压上升的变化速率的计算为当前母线电容电压检测值与前一周期母线电容电压检测值的差值除以母线电容电压的检测周期。具体地，所述电机控制器设定有母线电容电压的采样周期；所述电机控制器按照设定的采样周期接收来自电压传感器的母线电容电压数据，并根据采样周期内接收到的母线电容电压数据计算采样周期内所有时刻的母线电容电压的平均值作为该采样周期的母线电容电压检测值；所述母线电容电压上升的变化速率为当前采样周期的母线电容电压检测值与上一个采样周期的母线电容电压检测值的差值除以采样周期时长的计算结果。
母线电容电压上升速率，即母线电容电压上升的变化速率的计算可采用方式二：以若干个母线电容电压采样周期为时间单位，通过时间单位结束时刻的母线电容电压值减去开始时刻的母线电容电压值，计算得到该时间段内的电压上升值，除以这段时间单位的时长时间，得到母线电容电压的上升速率。具体地，所述电机控制器设定有母线电容电压的采样周期；所述电机控制器按照设定的采样周期接收来自电压传感器的母线电容电压数据；所述电机控制器以若干个采样周期为一个时间单位；所述电机控制器获取某一时间单位结束时刻的母线电容电压值以及该时间单位开始时刻的的母线电容电压值；所述电机控制器计算该时间单位结束时刻的母线电容电压值与该时间单位开始时刻的的母线电容电压值的差值作为该时间单位形成的时间段内的母线电容电压变化值；所述母线电容电压上升的变化速率为电机控制器将所述时间段的母线电容电压变化值除以时间段的时长的计算结果。
对于母线电容电压上升的变化速率是否符合设定的母线电容电压上升的变化速率阈值的判定，即高压系统是否高压异常上升的判定可以采用方式一：将计算的母线电容电压上升的变化速率与设定的母线电容电压上升的变化速率阈值比较，如超过，则判定为高压异常上升。这种方式响应及时，在一个运算周期内即可启动保护策略。但因为母线电容实际工作时会存在一定的电压波动，易导致误判。具体地，所述电机控制器在每个运算周期内判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率是否大于母线电容电压上升的变化速率设定阈值；如果电机控制器在任意一个运算周期中判定计算得到的母线电容电压的上升的变化速率大于母线电容电压上升的变化速率设定阈值，则判定母线电容电压的上升的变化速率不符合母线电容电压上升的变化速率设定阈值要求。
对于母线电容电压上升的变化速率是否符合设定的母线电容电压上升的变化速率阈值的判定，即高压系统是否高压异常上升的判定可以采用方式二：连续记录多个采样周期的母线电容电压上升的变化速率，若一段时间内，母线电容电压上升的变化速率均大于设定的母线电容电压上升的变化速率阈值，则判定为高压异常上升。此种方式可以降低电压波动带来的误判，但执行相应保护策略的响应时间将有一定延迟。具体地，所述电机控制器在每个运算周期内判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率是否大于母线电容电压上升的变化速率设定阈值；如果电机控制器在连续若干个运算周期中均判定计算得到的母线电容电压的上升的变化速率大于母线电容电压上升的变化速率设定阈值，则判定母线电容电压的上升的变化速率不符合母线电容电压上升的变化速率设定阈值要求。
发电过程中本发明的高压断开的保护方法根据电机转速不同采取不同的保护方案。对于永磁电机，转速越高，反电动势越大，当反电动势超过母线电容或其他高压器件所能承受的最大电压时，将造成相应器件损坏。本发明根据元器件最高耐电压对应的电机转速设定电机转速判断阈值。
上述技术方案中，当电机控制器判定实时接收到的电机转速小于等于电机转速阈值时，所述电机控制器将生成的控制指令发送至驱动装置，驱动装置根据控制指令执行封管停机操作，关闭功率开关，中断母线端的电流输出；当电机控制器判定实时接收到的电机转速大于电机转速阈值时，所述电机控制器将生成的控制指，根据控制指令将q轴目标电流为设定为0，根据实时接收到的电机转速设定d轴电流，抑制电机反电动势。
上述技术方案中，还包括高压接插件。所述高压接插件具有高压互锁功能，则能判断接插件是否正常连接，可以部分替代监测功能。所述高压接插件的输出端与与电机控制器的输入端电连接。通过高压互锁功能，电机控制器在接收到了高压接插件断开的信号后，直接控制执行保护策略。当电机转速低于设定的电机转速阈值时，采用封管停机操作，即关闭功率开关，中断母线端的电流输出。当电机转速高于设定的电机转速阈值时，电机控制器设定q轴目标电流为0，根据电机当前转速设定d轴电流，抑制电机反电动势。
如图1所示，本发明的具体实施例提供了一种永磁电机发电过程中高压断开的监测和保护方法，所述方法基于永磁电机发电过程中高压断开的监测保护系统实现，具体包括以下步骤：
首先，电压传感器将检测到母线电容电压数据发送至电机控制器；所述电机控制器实时接收电压传感器发送的母线电容电压数据，并根据实时接收到的母线电容数据计算母线电容电压的上升的变化速率；所述电压传感器将检测到的母线电容电压数据发送至电机控制器；所述位置传感器检测到的电机转速数据发送至电机控制器；
电机控制器按设定的采样周期持续检测电机母线电容电压，实时母线电容电压上升的变化速率的计算为当前母线电容电压检测值与前一周期母线电容电压检测值的差值除以母线电容电压的检测周期。具体地，所述电机控制器设定有母线电容电压的采样周期；所述电机控制器按照设定的采样周期接收来自电压传感器的母线电容电压数据，并根据采样周期内接收到的母线电容电压数据计算采样周期内所有时刻的母线电容电压的平均值作为该采样周期的母线电容电压检测值；所述母线电容电压上升的变化速率为当前采样周期的母线电容电压检测值与上一个采样周期的母线电容电压检测值的差值除以采样周期时长的计算结果。
然后，电机控制器判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率是否母线电容电压上升的变化速率设定阈值的要求：所述电机控制器在每个运算周期内判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率是否大于母线电容电压上升的变化速率设定阈值；如果电机控制器在任意一个运算周期中判定计算得到的母线电容电压的上升的变化速率大于母线电容电压上升的变化速率设定阈值，则判定母线电容电压的上升的变化速率不符合母线电容电压上升的变化速率设定阈值要求。
当电机控制器判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率小于等于母线电容电压上升的变化速率设定阈值时，电机控制器维持电机正常运行；当电机控制器判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率大于母线电容电压上升的变化速率设定阈值的要求时，电机控制继续判断接收到的实时的母线电容电压数据是否符合母线电容电压阈值的要求；如果电机控制器判断接收到的实时的母线电容电压数据大于母线电容电压阈值，电机控制器维持电机正常运行；如果电机控制器判断接收到的实时的母线电容电压数据小于等于母线电容电压阈值的要求，则进一步判断电机转速。
同时，如果电机控制器上述过程中接收到高压接插件断开的信号，直接控制执行保护策略，对电机转速进行判断。
当电机控制器判定实时接收到的电机转速小于等于电机转速阈值时，所述电机控制器将生成的控制指令发送至驱动装置，驱动装置根据控制指令执行封管停机操作，关闭功率开关，中断母线端的电流输出；当电机控制器判定实时接收到的电机转速大于电机转速阈值时，所述电机控制器将生成的控制指令，控制指令将q轴目标电流为设定为0，根据实时接收到的电机转速设定d轴电流，抑制电机反电动势。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有永磁电机发电过程中高压断开的监测和保护方法程序，所述永磁电机发电过程中高压断开的监测和保护方法程序被电机控制器执行时实现上述技术方案中所述永磁电机发电过程中高压断开的监测和保护方法的步骤。
最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本发明的保护范围。
在此，需要说明的是，上述技术方案的描述是示例性的，本说明书可以以不同形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的技术方案。相反，提供这些说明将使得本发明公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本说明书所公开的范围。此外，本发明的技术方案仅由权利要求的范围限定。
用于描述本说明书和权利要求的各方面公开的形状、尺寸、比率、角度和数字仅仅是示例，因此，本说明书和权利要求的不限于所示出的细节。在以下描述中，当相关的已知功能或配置的详细描述被确定为不必要地模糊本说明书和权利要求的重点时，将省略详细描述。
在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下，除非使用否则还可以具有另一部分或其他部分，所用的术语通常可以是单数但也可以表示复数形式。
应该指出，尽管在本说明书可能出现并使用术语“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”等来描述各种不同的组件，但是这些成分和部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个成分和部分和另一个成分和部分。例如，在不脱离本说明书的范围的情况下，第一部件可以被称为第二部件，并且类似地，第二部件可以被称为第一部件，顶部和底部的部件在一定情况下，也可以彼此对调或转换；一端和另一端的部件可以彼此性能相同或者不同。
此外，在构成部件时，尽管没有其明确的描述，但可以理解必然包括一定的误差区域。
在描述位置关系时，例如，当位置顺序被描述为“在...上”、“在...上方”、“在...下方”和“下一个”时，除非使用“恰好”或“直接”这样的词汇或术语，此外则可以包括它们之间不接触或者接触的情形。如果提到第一元件位于第二元件“上”，则并不意味着在图中第一元件必须位于第二元件的上方。所述部件的上部和下部会根据观察的角度和定向的改变而改变。因此，在附图中或在实际构造中，如果涉及了第一元件位于第二元件“上”的情况可以包括第一元件位于第二元件“下方”的情况以及第一元件位于第二元件“上方”的情况。在描述时间关系时，除非使用“恰好”或“直接”，否则在描述“之后”、“后续”、“随后”和“之前”时，可以包括步骤之间并不连续的情况。本发明的各种实施方案的特征可以部分地或全部地彼此组合或者拼接，并且可以如本领域技术人员可以充分理解的以各种不同地构造来执行。本发明的实施方案可以彼此独立地执行，或者可以以相互依赖的关系一起执行
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其保护范围的限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本发明后依然可对发明的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在发明待批的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种永磁电机发电过程中高压断开的监测和保护方法，其特征在于：包括以下步骤：
电机控制器内置的电压传感器实时检测母线电容电压，并将检测到母线电容电压数据发送至电机控制器；所述电机控制器实时接收电压传感器发送的母线电容电压数据，并根据实时接收到的母线电容数据计算母线电容电压的上升的变化速率；所述电机控制器设定有母线电容电压上升的变化速率设定阈值；所述电机控制器将计算得到的母线电容电压的上升的变化速率与母线电容电压上升的变化速率设定阈值进行比较，并根据比较结果生成控制指令；所述电机控制器根据控制指令执行保护动作。
2.根据权利要求1所述的一种永磁电机发电过程中高压断开的监测和保护方法，其特征在于：所述电机控制器设定有母线电容电压阈值；所述电机控制器根据实时的母线电容电压的上升的变化速率与母线电容电压上升的变化速率设定阈值的比较结果和实时的母线电容电压数据与母线电容电压阈值的比较结果生成控制指令。
3.根据权利要求2所述的一种永磁电机发电过程中高压断开的监测和保护方法，其特征在于：首先电机控制器判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率是否大于母线电容电压上升的变化速率设定阈值；当电机控制器判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率小于等于母线电容电压上升的变化速率设定阈值时，电机控制器维持电机正常运行；当电机控制器判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率大于母线电容电压上升的变化速率设定阈值时，电机控制继续判断接收到的实时的母线电容电压数据是否大于母线电容电压阈值；如果电机控制器判断接收到的实时的母线电容电压数据小于等于母线电容电压阈值，电机控制器维持电机正常运行；如果电机控制器判断接收到的实时的母线电容电压数据大于母线电容电压阈值，则生成控制指令。
4.根据权利要求2所述的一种永磁电机发电过程中高压断开的监测和保护方法，其特征在于：首先电机控制器判断接收到的实时的母线电容电压数据是否大于母线电容电压阈值；当电机控制器判断接收到的实时的母线电容电压数据小于等于母线电容电压阈值时，电机控制器维持电机正常运行；当电机控制器判断接收到的实时的母线电容电压数据大于母线电容电压阈值时，电机控制器继续判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率大于满足母线电容电压上升的变化速率设定阈值；如果计算得到的母线电容电压的上升的变化速率大于母线电容电压上升的变化速率设定阈值的要求，则生成控制指令；如果电机控制器判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率小于等于母线电容电压上升的变化速率设定阈值的要求，则维持电机正常运行。
5.根据权利要求2所述的一种永磁电机发电过程中高压断开的监测和保护方法，其特征在于：永磁电机中自带位置传感器，电机控制器通过位置传感器读取电机转速；所述电机控制器设定有电机转速阈值；当电机控制器判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率大于母线电容电压上升的变化速率设定阈值且实时接收到的母线电容电压数据大于母线电容电压阈值要求时，将接收到的实时的电机转速数据与电机转速阈值进行比较，并根据比较结果生成控制指令。
6.根据权利要求3所述的一种永磁电机发电过程中高压断开的监测和保护方法，其特征在于：所述电机控制器设定有母线电容电压的采样周期；所述电机控制器按照设定的采样周期读取来自电压传感器的母线电容电压数据，并根据采样周期内接收到的母线电容电压数据计算采样周期内所有时刻的母线电容电压的平均值作为该采样周期的母线电容电压检测值；所述母线电容电压上升的变化速率为当前采样周期的母线电容电压检测值与上一个采样周期的母线电容电压检测值的差值除以采样周期时长的计算结果。
7.根据权利要求3所述的一种永磁电机发电过程中高压断开的监测和保护方法，其特征在于：所述电机控制器设定有母线电容电压的采样周期；所述电机控制器按照设定的采样周期接收来自电压传感器的母线电容电压数据；所述电机控制器以若干个采样周期为一个时间单位；所述电机控制器获取某一时间单位结束时刻的母线电容电压值以及该时间单位开始时刻的的母线电容电压值；所述电机控制器计算该时间单位结束时刻的母线电容电压值与该时间单位开始时刻的的母线电容电压值的差值作为该时间单位形成的时间段内的母线电容电压变化值；所述母线电容电压上升的变化速率为电机控制器将所述时间段的母线电容电压变化值除以时间段的时长的计算结果。
8.根据权利要求6或者7所述的一种永磁电机发电过程中高压断开的监测和保护方法，其特征在于：所述电机控制器在每个运算周期内判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率是否大于母线电容电压上升的变化速率设定阈值；如果电机控制器在任意一个运算周期中判定计算得到的母线电容电压的上升的变化速率大于母线电容电压上升的变化速率设定阈值，则判定母线电容电压的上升的变化速率大于母线电容电压上升的变化速率设定阈值。
9.根据权利要求6或者7所述的一种永磁电机发电过程中高压断开的监测和保护方法，其特征在于：所述电机控制器在每个运算周期内判断计算得到的母线电容电压的上升的变化速率是否大于母线电容电压上升的变化速率设定阈值；如果电机控制器连续在若干个运算周期中均判定计算得到的母线电容电压的上升的变化速率大于母线电容电压上升的变化速率设定阈值，则判定母线电容电压的上升的变化速率大于母线电容电压上升的变化速率设定阈值。
10.根据权利要求5所述的一种永磁电机发电过程中高压断开的监测和保护方法，其特征在于：当电机控制器判定实时接收到的电机转速小于等于电机转速阈值时，所述电机控制器将生成的控制指令发送至驱动装置，驱动装置根据控制指令执行封管停机操作，关闭功率开关，中断母线端的电流输出；当电机控制器判定实时接收到的电机转速大于电机转速阈值时，所述电机控制器将生成的控制指令，电机控制器根据控制指令将q轴目标电流为设定为0，电机控制器根据实时接收到的电机转速设定d轴电流，抑制电机反电动势。
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