CN114393998B - 电机扭矩的控制方法及其控制器、控制系统及作业机械 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电机扭矩的控制方法及其控制器、控制系统及作业机械,属于工程机械技术领域,所述方法包括:根据输入端电源参数、冷却系统参数以及当前转速,确定所述当前转速下的最大扭矩值;基于所述最大扭矩值以及系统温度调整系数确定电机的扭矩许可值;基于所述扭矩许可值与扭矩设定值确定扭矩限制值,基于所述扭矩限制值控制电机的运行。由此,基于输入端电源参数、冷却系统参数以及当前转速及温度调整系数来确定扭矩限制值,从而基于系统的当前状态对扭矩限制值进行调整,实现了对电机的提前保护,降低了电机保护的过温失效,以及电机性能降低的风险。
Description
技术领域
本申请涉及工程机械领域,具体涉及一种电机扭矩的控制方法及其控制器、控制系统及作业机械。
背景技术
当前在设置起重机等作业机械的电机保护机制时,一般以温度为限制参数,当电机温度超过设定温度则控制电机进入电机保护模式。这种方式并未考虑作业机械在上装电动化作业时整机的实时状态,仅仅在电机温度达到上限时触发保护机制,在触发次数多时会使得电机过温失效或性能降低。即使有些作业机械电机保护的机制有将电机扭矩作为参考值,也并未将作业机械相关部件的整体状态考虑在内,依然存在过温失效或性能降低的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本申请提供了一种电机扭矩的控制方法及其系统、存储介质以及电子设备,解决了现有技术没有根据作业机械的系统状态设定电机保护机制,导致过温失效或性能降低的技术问题。
根据本申请的一个方面,提供了一种电机扭矩控制方法,包括根据作业机械输入端电源参数、冷却系统参数以及电机的当前转速,确定所述电机在所述当前转速下的最大扭矩值;基于所述最大扭矩值以及电机系统温度调整系数确定所述电机的扭矩许可值;基于所述扭矩许可值与扭矩设定值确定所述电机的扭矩限制值,并基于所述扭矩限制值控制所述电机的运行。
在一种可能的实现方式中,所述根据作业机械的输入端电源参数、冷却系统参数以及电机的当前转速,确定所述电机在所述当前转速下的最大扭矩值包括:获取作业机械的输入端电源参数和冷却系统参数;若所述输入端电源参数和所述冷却系统参数均正常,则将电机的功率限制生效值确定为最大输出功率限制值;若所述输入端电源参数或所述冷却系统参数异常,则将电机的功率限制生效值确定为最大输出功率限制值的一半;根据功率、扭矩、转速间的关系式,确定在所述当前转速以及所述功率限制生效值下所述电机的最大扭矩值。
在一种可能的实现方式中,还包括:根据控制器温度调整系数和电机温度调整系数确定所述系统温度调整系数。
在一种可能的实现方式中,所述基于所述扭矩许可值与扭矩设定值确定所述电机的扭矩限制值包括:
将所述扭矩设定值和与所述扭矩许可值进行比较;若所述扭矩设定值小于所述扭矩许可值,则将所述扭矩设定值确定为所述扭矩限制值对应的参数值;若所述扭矩设定值大于或等于所述扭矩许可值,则将所述扭矩许可值确定为所述扭矩限制值对应的参数值。
在一种可能的实现方式中,所述在所述基于所述扭矩许可值与扭矩设定值确定所述电机的扭矩限制值,并基于所述扭矩限制值控制所述电机的运行之前,还包括:获取所述扭矩设定值对应的电机最大运行时间以及作业机械作业的吊装循环时间;若所述电机最大运行时间大于所述吊装循环时间,则将所述扭矩设定值确定为电机的最大扭矩。
在一种可能的实现方式中,在所述基于所述扭矩许可值与扭矩设定值确定所述电机的扭矩限制值,基于所述扭矩限制值控制电机的运行之后,还包括:根据所述最大扭矩值以及电机温度,切换油泵的工作模式,所述工作模式包括单泵模式和双泵模式。
在一种可能的实现方式中,所述根据所述最大扭矩值以及电机温度,切换油泵的工作模式包括:当所述最大扭矩值大于或等于单泵切换温度且持续第一预设时长,或者电机实时温度大于所述单泵切换温度,生成第一控制信号,所述第一控制信号用于控制比例阀得电;当所述最大扭矩值小于预设切换扭矩值且持续第一预设时长,或者电机实时温度小于所述单泵切换温度,生成第二控制信号,所述第二控制信号用于控制器比例阀失电。
作为本申请的另一方面,本申请提供了一种电机扭矩的控制器,包括:
最大扭矩值确定模块,用于根据作业机械的输入端电源参数、冷却系统参数以及电机的当前转速,确定所述电机在所述当前转速下的最大扭矩值;扭矩许可值确定模块,用于基于所述最大扭矩值以及电机的系统温度调整系数确定电机的扭矩许可值;扭矩限制值确定模块,用于基于所述扭矩许可值与所述扭矩设定值确定所述电机的扭矩限制值,并基于所述扭矩限制值控制所述电机的运行。
作为本申请的第三个方面,本申请提供一种电机扭矩的控制系统,包括:电机,油泵,马达,液压执行元件以及控制器;其中所述控制器驱动所述电机,所述电机带动所述油泵运转,所述油泵驱动所述马达,所述马达驱动液压执行元件以控制作业机械的上装作业。
作为本申请的第四方面,本申请提供了一种作业机械,包括电机扭矩的控制系统。
相比现有技术,本申请公开了一种电机扭矩的控制方法及其控制器、控制系统及作业机械,所述方法包括:根据作业机械的输入端电源参数、冷却系统参数以及电机的当前转速,确定所述电机在所述当前转速下的最大扭矩值;基于所述最大扭矩值以及电机系统温度调整系数确定所述电机的扭矩许可值;基于所述扭矩许可值与扭矩设定值确定所述电机的扭矩限制值,并基于所述扭矩限制值控制所述电机的运行。由此,基于输入端电源参数、冷却系统参数以及当前转速及温度调整系数来确定扭矩限制值,从而基于系统的当前状态对扭矩限制值进行调整,实现了对电机的提前保护,降低了电机保护的过温失效,以及电机性能降低的风险。
附图说明
通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述,本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请实施例一起用于解释本申请,并不构成对本申请的限制。在附图中,相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
图1所示为本申请一实施例提供的一种电机扭矩的控制方法的流程示意图;
图2所示为本申请另一实施例提供的一种电机扭矩的控制方法的流程示意图;
图3所示为本申请另一实施例提供的一种电机扭矩的控制方法的流程示意图;
图4所示为本申请另一实施例提供的一种电机扭矩的控制方法的流程示意图;
图5所示为本申请另一实施例提供的一种电机扭矩的控制方法的流程示意图;
图6所示为本申请另一实施例提供的一种电机扭矩的控制方法的流程示意图;
图7所示为本申请提供的一种电机扭矩的控制器的结构示意图
图8所示为本申请一实施例提供的重机流量的控制系统的工作原理图;
图9所示为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出或单元,而是可选地还包括没有列出或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
另外,在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
汽车作业机械是装在普通汽车底盘或特制汽车底盘上的一种作业机械,其行驶驾驶室与起重操纵室分开设置。汽车作业机械主要由上装作业和下装底盘两部分组成,其中,上装作业主要包括转台、吊臂、配重等。随着电动化的发展作业机械上装作业逐渐使用控制器驱动电机,电机带动油泵,油泵驱动马达,马达驱动液压执行元件控制吊臂油缸伸缩、吊臂变幅,配重、转台回转等动作的顺利运转。
对于采用电机作为动力源的作业机械,电机保护原理是在电机内部布置温度传感器,控制器监测到电机温度到达设定值上限温度值时触发停机指令,以保护电机不在过高温度下运行。目前并没有根据上装电动化作业时根据系统现有状态设置电机保护的方案,会导致电机多次到达设定上限值存在电机过温失效或性能降低的风险。
为了实现电机的提前保护,本申请提出了一种电机扭矩的控制方法。
图1所示本申请提供的一种电机扭矩的控制方法的流程示意图。如图1所示,一种电机扭矩的控制方法的包括以下步骤:
步骤S101:根据作业机械的输入端电源参数、冷却系统参数以及电机的当前转速,确定所述电机在所述当前转速下的最大扭矩值;
其中,作业机械的输入电源参数用于确定输入电源状态,作业机械一般使用多相电源,例如三相电源,每相电源都有设置的电流值、电压值等输入电源参数。对于接入液压执行元件的电源还有正反之分,也即输入电源参数还可以包括电源的正、负参数。
作业机械的冷却系统参数用于确定冷却系统的运行状态。冷却系统参数至少包括冷却液温度。
本实施例中,发动机的当前转速由设置在曲轴上的转速传感器测得。
控制器根据工况需要向电机控制器发出需求转速,电机控制器根据需求转速及电机的当前转速进行调速控制。在调速控制过程中根据系统的扭矩设定值设定电机最大输出扭矩。
步骤S102:基于所述最大扭矩值以及电机的系统温度调整系数确定所述电机的扭矩许可值;
本实施例中电机的系统温度调整系数由当前温度、控制器温度系数以及电机温度调整系数共同确定。其中,电机系统的控制器温度系数、电机温度调整系数根据实际需求设置。将控制器温度系数、电机温度调整系数的乘积确定为所述系统温度系数。
步骤S103:基于所述扭矩许可值与扭矩设定值确定所述电机的扭矩限制值,并基于所述扭矩限制值控制所述电机的运行。
本实施例中,将扭矩许可值表示为Tlimit-1,将扭矩设定值表示为Tlimit-2,若扭矩设定值Tlimit-2小于扭矩许可值Tlimit-1,则将扭矩限制值确定为所述扭矩设定值Tlimit-2;若扭矩设定值Tlimit-2大于或等于扭矩许可值Tlimit-1,则将扭矩限制值确定为扭矩许可值Tlimit-1。
确定电机的扭矩限制值后,在运行过程中,控制电机的工作扭矩不超过扭矩限制值。
本实施例通过步骤S101,步骤S102以及步骤S103,实现了基于输入端电源参数、冷却系统参数以及当前转速、温度调整系数的电机扭矩确定,不是仅仅依靠系统设定的扭矩限制值进行电机保护,而是根据系统实时情况,实现了电机扭矩的精细控制,有助于电机的提取保护,降低了电机保护的过温失效,以及电机性能降低的风险。
图2所示本申请提供的一种电机扭矩的控制方法的流程示意图。如图2所示,所述步骤S101包括:
步骤S10101:获取作业机械的输入端电源参数和冷却系统参数;
作业机械配备多相电源,每相电源都有设置的电流值。对于接入液压执行元件的电源还有正反之分。本实施例可以通过电源控制器获得各项电源的输入端电源参数。对于多相电源,每相电源都有电流值、电压值等输入电源参数。对于接入液压执行元件的电源还有正反之分,也即输入电源参数还可以包括电源的正、负参数。
作业机械的冷却系统用于将受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在适宜的温度状态下工作。冷却系统至少包括温度传感器、散热器,在温度传感器、散热器正常状态下才能实现冷却系统的正常功能。
步骤S10102:若所述输入端电源参数和所述冷却系统参数均正常,则将电机的功率限制生效值确定为最大输出功率限制值;
输入电源的状态包括正常、异常,若每相电源的电流值在预设电流范围内,电压值在预设电压范围内,则说明输入电源参数正常;如果有一相或多相电源的电流值不在预设电流范围内,和/或一相或多相电源的电压值不在预设电压范围内,则说明输入电源参数异常。
若电机接入端的每相电源参数均正常,且冷却系统参数也正常,则说明系统能正常执行起重任务,且也能及时散热,防止系统过热。因此若输入端电源参数和冷却系统参数均正常,可以将功率限制生效值确定为电机的最大输出功率限制值。起重的最大输出功率限制值由电机的配置决定,也即出厂值。在最大输出功率下,电机满负荷运行;若实际输出功率大于最大输出功率,则开启电机保护机制:降低功率运行,以及停止运行。
步骤S10103:若所述输入端电源参数或所述冷却系统参数异常,则将电机的功率限制生效值确定为最大输出功率限制值的一半;
若输入端电源缺少相数、某路电路方向接反,通过电源控制器可以获得输入端电源参数异常的信息;若冷却系统中的冷却液温度参数不在正常范围内,则说明冷却系统异常。若输入端电源参数或冷却系统参数异常,则难以保证系统正常工作,此时将功率限制生效值确定为最大输出功率限制值的一半。
步骤S10104:根据功率、扭矩、转速间的关系式,确定在所述当前转速以及所述功率限制生效值下所述电机的最大扭矩值。
功率、扭矩、转速间的关系式为:T=(9459×P)/n,其中T是电机的扭矩,P是电机的功率,n是发动机的转速。
在确定功率限制生效值,并获得当前转速后,结合功率、扭矩、转速间的关系是,可以确定对应的电机的最大扭矩值Tlimit。
通过步骤S10101-S10104,根据输入端电源参数、冷却系统参数以及当前转速,确定当前转速下的最大扭矩值。由此在电机扭矩的控制中,将系统实时状态考虑在内,有助于实现电机的实时监控、保护。
在一可能的实施例中,还包括:
根据控制器温度调整系数和电机温度调整系数确定所述系统温度调整系数。
其中,系统温度调整系数=控制器温度调整系数×电机温度调整系数,即系统温度调整系数等于控制器温度调整系数与电机温度调整系数之积。
根据控制器过温限制值t1,以及当前温度t,确定控制器温度调整系数K1:控制器温度调整系数=控制器过温限制值-0.1t,也即K1=t1-0.1t,其中所述控制器过温限制值t1根据需要设置,例如设为9.5。
根据电机过温限制值t2,以及当前温度t,确定电机温度调整系数K2:电机温度调整系数=电机过温限制值-0.05t,也即K2=t2-0.05t,其中所述电机过温限制值t2根据需要设置,例如设为8.0。
控制器过温限制值,电机过温限制值是预设的过温保护值,一般超过所述控制器过温限制值,电机过温限制值则开启过温保护状态。
确定控制器过温限制值、电机过温限制值后,即可确定电机的系统温度调整系数K,K=K1×K2。电机的系统温度调整系数等于控制器温度调整系数与电机温度调整系数的乘积。
基于控制器过温限制值,电机过温限制值以及当前温度确定系统温度调整系数,既考虑了控制器、电机本身的过温保护需求,又考虑了实时温度,可以实现过温保护的实时调整。
图3所示本申请提供的一种电机扭矩的控制方法的流程示意图。如图3所示,步骤S103:基于所述扭矩许可值和扭矩设定值确定扭矩限制值包括:
步骤S10301:若所述扭矩设定值小于所述扭矩许可值,则将所述扭矩设定值确定为所述扭矩限制值对应的参数值;
步骤S10302:若所述扭矩设定值大于或等于所述扭矩许可值,则将所述扭矩许可值确定为所述扭矩限制值对应的参数值。
本实施例中,将所述扭矩设定值和与所述扭矩许可值进行比较,根据比较结果确定扭矩限制值对应的参数值。
扭矩设定值是指电机在额定功率下工作的扭矩,又可以称为额定扭矩,值的大小取决于电机的配置。
而扭矩许可值是基于输入端电源参数、冷却系统参数、当前转速以及系统温度调整系数确定的,是在系统的当前状态下,电机能高效运行的扭矩值对应的参数值。
如此,将扭矩限制值确定为不超过扭矩设定值的扭矩许可值,控制电机扭矩小于扭矩设定值运行,能实现电机的提前保护。
图4所示本申请提供的一种电机扭矩的控制方法的流程示意图。如图4所示,步骤S103之前,还包括:
步骤S1031:获取所述电机最大运行时间以及作业机械作业的吊装循环时间;
步骤S1032:若所述电机最大运行时间大于所述吊装循环时间,则将所述扭矩设定值确定为电机的最大扭矩。
可以理解地,在其它条件相同的情况下,扭矩越大,作业速度越快,对应的吊装循环时间越短。
为了保护电机,预先设置各个扭矩值下,电机可以安全运行的电机最大运行时间,也即预先设置了扭矩设定值与电机最大运行时间的关系。
同理,基于上装作业的特点,设置了各个扭矩下,扭矩值与吊装循环时间的关系。
扭矩设定值由扭矩设定值与最大运行时间的对应关系,以及扭矩许可值与吊装循环时间的对应关系共同决定。
基于扭矩设定值与电机最大运行时间的关系,以及扭矩值与吊装循环时间的关系,确定电机最大运行时间大于吊装循环时间对应的最大扭矩,并将该最大扭矩确定为所述扭矩设定值。如此,既能满足作业需求,又实现了扭矩的最大利用率。
图5所示本申请提供的一种电机扭矩的控制方法的流程示意图。如图5所示,步骤S101之后,还包括:
步骤S104:根据所述最大扭矩值以及电机温度,切换油泵的工作模式,所述工作模式包括单泵模式和双泵模式。
本实施例中,作业机械配置两个油泵,每个油泵可以单独开启,也可以同时开启两个油泵。
油泵通过控制器比例阀切换工作模式,当控制器比例阀得电时,控制器比例阀进入关闭状态,油泵运行当泵模式;当控制器比例阀失电时,控制器比例阀进入打开状态,油泵运行双泵模式。
当系统上电后,控制器比例阀无电流,处于失电状态,油泵运行双泵模式。在运行过程中,若运行条件满足切换要求,则将控制器比例阀得电关闭,运行单泵模式。单泵模式适用于对扭矩要求小,液压系统流量小、上车作业速度慢,作业效率低的状态;双泵模式适用于扭矩要求大,液压系统流量大、上车作业速度快,作业效率高的状态。
一般地,若单泵能满足运行要求,则仅开启单泵,若单泵不能满足要求,则开启双泵。如此能最大程度的节约油耗。
图7所示本申请提供的一种电机扭矩的控制方法的流程示意图。如图7所示,所述步骤S104,包括:
步骤S10401:当所述最大扭矩值大于或等于单泵切换温度且持续第一预设时长,或者电机实时温度大于所述单泵切换温度,生成第一控制信号,所述第一控制信号用于控制比例阀得电;
当系统上电后,所述控制器比例阀无电流,处于失电状态,油泵运行双泵模式。在运行双泵模式的过程中,系统监控运行状态,获取在最大扭矩值下的运行时间,以及电机实时温度。
具体地,获取当前转速下的最大扭矩值,若所述最大扭矩值大于或等于单泵切换扭矩值,且持续第一预设时长,则控制器比例阀得电关闭,运行单泵模式。其中预设时长可以是5s。
或者,将温度传感器获得的电机实时温度与预设单泵切换温度进行对比,若电机实时温度大于单泵切换温度,则将控制器比例阀得电关闭,运行单泵模式。其中,单泵切换温度可以是140℃。
其中,单泵切换扭矩值是900与5倍的电机实时温度的差值,也即单泵切换扭矩值Td=900-5×电机实时温度。
步骤S10402:当所述最大扭矩值小于预设切换扭矩值且持续第一预设时长,或者电机实时温度小于所述单泵切换温度,生成第二控制信号,所述第二控制信号用于控制器比例阀失电。
其中,第一预设时长可以是5s,所述预设切换扭矩值可以是90N.m,所述单泵切换温度可以是140℃。
在油泵运行单泵模式后,继续监测电机实时温度,并基于当前转速确定最大扭矩值,当满足切换条件后,切换至双泵模式。
通过所述步骤S104a-步骤S104b,实现了基于系统当前状态的油泵工作模式切换,能满足作业需求并能节约油耗。
本申请实施例提供的电机扭矩的控制方法,根据输入端电源参数、冷却系统参数以及当前转速,确定所述当前转速下的最大扭矩值;基于所述最大扭矩值以及系统温度调整系数确定电机的扭矩许可值;基于所述扭矩许可值与扭矩设定值确定扭矩限制值,基于所述扭矩限制值控制电机的运行。由此,基于输入端电源参数、冷却系统参数以及当前转速及温度调整系数来确定扭矩限制值,从而基于系统的当前状态对扭矩限制值进行调整,实现了对电机的提前保护,降低了电机保护的过温失效,以及电机性能降低的风险。
本申请还提供一种电机扭矩的控制器,图7所示为本申请提供的一种电机扭矩的控制器的结构示意图,控制器5包括:
最大扭矩值确定模块51,用于根据作业机械的输入端电源参数、冷却系统参数以及电机的当前转速,确定所述电机在所述当前转速下的最大扭矩值;
扭矩许可值确定模块52,用于基于所述最大扭矩值以及电机的系统温度调整系数确定所述电机的扭矩许可值;
扭矩限制值确定模块53,用于基于所述扭矩许可值与所述扭矩设定值确定所述电机的扭矩限制值,并基于所述扭矩限制值控制所述电机的运行。
作为本申请的另一方面,本申请提供了一种电机扭矩的控制系统,图8所示为本申请提供的一种电机扭矩的控制系统的工作原理示意图,其中,所述电机扭矩的控制系统系统包括:
电机1,油泵2,马达3,液压执行元件4以及控制器5;其中所述控制器5驱动所述电机1,所述电机1带动所述油泵2运转,所述油泵2驱动所述马达3,所述马达3驱动液压执行元件4以控制作业机械的上装作业;其中所述控制器5包括:
最大扭矩值确定模块51,用于根据作业机械的输入端电源参数、冷却系统参数以及电机的当前转速,确定所述电机在所述当前转速下的最大扭矩值;
扭矩许可值确定模块52,用于基于所述最大扭矩值以及电机的系统温度调整系数确定所述电机的扭矩许可值;
扭矩限制值确定模块53,用于基于所述扭矩许可值与所述扭矩设定值确定所述电机的扭矩限制值,并基于所述扭矩限制值控制所述电机的运行。
本申请公开的一种电机扭矩的控制方法及其控制器、控制系统及作业机械,所述方法包括:根据输入端电源参数、冷却系统参数以及当前转速,确定所述当前转速下的最大扭矩值;基于所述最大扭矩值以及系统温度调整系数确定电机的扭矩许可值;基于所述扭矩许可值与扭矩设定值确定扭矩限制值,基于所述扭矩限制值控制电机的运行。由此,基于输入端电源参数、冷却系统参数以及当前转速及温度调整系数来确定扭矩限制值,从而基于系统的当前状态对扭矩限制值进行调整,实现了对电机的提前保护,降低了电机保护的过温失效,以及电机性能降低的风险。
下面,参考图9来描述根据本申请实施例的电子设备。图9所示为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。
如图9所示,电子设备600包括一个或多个处理器601和存储器602。
处理器601可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或信息执行能力的其他形式的处理单元,并且可以控制电子设备600中的其他组件以执行期望的功能。
存储器602可以包括一个或多个计算机程序产品,所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质,例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序信息,处理器601可以运行所述程序信息,以实现上文所述的本申请的各个实施例的电机扭矩的控制方法或者其他期望的功能。
在一个示例中,电子设备600还可以包括:输入装置603和输出装置604,这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。
该输入装置603可以包括例如键盘、鼠标等等。
该输出装置604可以向外部输出各种信息。该输出装置604可以包括例如显示器、通信网络及其所连接的远程输出设备等等。
当然,为了简化,图9中仅示出了该电子设备600中与本申请有关的组件中的一些,省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外,根据具体应用情况,电子设备600还可以包括任何其他适当的组件。
除了上述方法和设备以外,本申请的实施例还可以是计算机程序产品,其包括计算机程序信息,所述计算机程序信息在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书中描述的根据本申请各种实施例的电机扭矩的控制方法中。
所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言,诸如Java、C++等,还包括常规的过程式程序设计语言,诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
此外,本申请的实施例还可以是计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序信息,所述计算机程序信息在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书根据本申请各种实施例电机扭矩的控制方法中。
所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理,但是,需要指出的是,在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制,不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外,上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用,而非限制,上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。
本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的,可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇,指“包括但不限于”,且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”,且可与其互换使用,除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”,且可与其互换使用。
还需要指出的是,在本申请的装置、设备和方法中,各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的,并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此,本申请不意图被限制到在此示出的方面,而是按照与在此发明的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
以上所述仅为本申请创造的较佳实施例而已,并不用以限制本申请创造,凡在本申请创造的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换等,均应包含在本申请创造的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电机扭矩的控制方法,其特征在于,包括:
获取作业机械的输入端电源参数、冷却系统参数和电机的当前转速;
若所述输入端电源参数和所述冷却系统参数均正常,则将电机的功率限制生效值确定为最大输出功率限制值;
若所述输入端电源参数或所述冷却系统参数异常,则将电机的功率限制生效值确定为最大输出功率限制值的一半;
根据功率、扭矩、转速间的关系式,确定在所述当前转速以及所述功率限制生效值下所述电机的最大扭矩值;
基于所述最大扭矩值以及电机的系统温度调整系数确定所述电机的扭矩许可值;所述系统温度调整系数等于控制器温度调整系数与电机温度调整系数之积;其中,所述控制器温度调整系数=控制器过温限制值-0.1t,所述电机温度调整系数=电机过温限制值-0.05t,t为当前温度;所述扭矩许可值基于所述输入端电源参数、所述冷却系统参数、所述当前转速以及所述系统温度调整系数确定出;
将扭矩设定值与所述扭矩许可值进行比较,根据比较结果确定所述电机的扭矩限制值,并基于所述扭矩限制值控制所述电机的运行;所述扭矩设定值为所述电机在额定功率下工作的扭矩。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述扭矩许可值与扭矩设定值确定所述电机的扭矩限制值包括:
若所述扭矩设定值小于所述扭矩许可值,则将所述扭矩设定值确定为所述扭矩限制值对应的参数值;
若所述扭矩设定值大于或等于所述扭矩许可值,则将所述扭矩许可值确定为所述扭矩限制值对应的参数值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述基于所述扭矩许可值与扭矩设定值确定所述电机的扭矩限制值,并基于所述扭矩限制值控制所述电机的运行之前,还包括:
获取所述扭矩设定值对应的电机最大运行时间以及作业机械作业的吊装循环时间;
若所述电机最大运行时间大于所述吊装循环时间,则将所述扭矩设定值确定为电机的最大扭矩。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述基于所述扭矩许可值与扭矩设定值确定所述电机的扭矩限制值,基于所述扭矩限制值控制电机的运行之后,还包括:
根据所述最大扭矩值以及电机温度,切换油泵的工作模式,所述工作模式包括单泵模式和双泵模式。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述最大扭矩值以及电机温度,切换油泵的工作模式包括:
当所述最大扭矩值大于或等于单泵切换温度且持续第一预设时长,或者电机实时温度大于所述单泵切换温度,生成第一控制信号,所述第一控制信号用于控制比例阀得电;
当所述最大扭矩值小于预设切换扭矩值且持续第一预设时长,或者电机实时温度小于所述单泵切换温度,生成第二控制信号,所述第二控制信号用于控制器比例阀失电。
6.一种电机扭矩的控制器,其特征在于,包括:
最大扭矩值确定模块,用于获取作业机械的输入端电源参数、冷却系统参数和电机的当前转速;在所述输入端电源参数和所述冷却系统参数均正常的情况下,将电机的功率限制生效值确定为最大输出功率限制值;在所述输入端电源参数或所述冷却系统参数异常的情况下,将电机的功率限制生效值确定为最大输出功率限制值的一半;以及根据功率、扭矩、转速间的关系式,确定在所述当前转速以及所述功率限制生效值下所述电机的最大扭矩值;
扭矩许可值确定模块,用于基于所述最大扭矩值以及电机的系统温度调整系数确定所述电机的扭矩许可值;所述系统温度调整系数等于控制器温度调整系数与电机温度调整系数之积;其中,所述控制器温度调整系数=控制器过温限制值-0.1t,所述电机温度调整系数=电机过温限制值-0.05t,t为当前温度;所述扭矩许可值基于所述输入端电源参数、所述冷却系统参数、所述当前转速以及所述系统温度调整系数确定出;
扭矩限制值确定模块,用于将扭矩设定值与所述扭矩许可值进行比较,根据比较结果确定所述电机的扭矩限制值,并基于所述扭矩限制值控制所述电机的运行;所述扭矩设定值为所述电机在额定功率下工作的扭矩。
7.一种电机扭矩的控制系统,其特征在于,包括:
电机,油泵,马达,液压执行元件以及权利要求6所述的控制器;其中所述控制器驱动所述电机,所述电机带动所述油泵运转,所述油泵驱动所述马达,所述马达驱动液压执行元件以控制作业机械的上装作业。
8.作业机械,其特征在于,包括权利要求7所述的电机扭矩的控制系统。
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