CN117614354B - 一种双绕组电机的检测控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电机控制领域，具体公开了一种双绕组电机的检测控制方法，包括以下步骤：S1.构建双绕组电机的控制架构；S2.在不同占空比下分别测量每一组电机绕组通电时电机转子的转速，以及电机绕组从通电开始到绕组发热的时间；S3.当FPGA模块接收到来自上位机的电机工作指令时，选择其中一组电机绕组；S4.选择占空比，然后开启当前选择的电机绕组的PWM供电模块使得电机开始工作，达到目标工作时间后，进入步骤S5；S5.切换到另外一组电机绕组，然后返回步骤S4。本发明避免了电机绕组发热对电机带来的损坏，并且电机绕组的实时工作过程是基于已经测试好的发热时间进行，不需要额外安装温度传感器，降低了检测成本。
Description
技术领域
本发明涉及电机控制领域，特别是涉及一种双绕组电机的检测控制方法。
背景技术
电机是目前工业生产中最常见的部件，在当今社会有着非常广泛的应用，但是，就目前而言，电机持续工作时间过场时，电机绕组将会发热，若发热持续进行，将会对降低电机寿命甚至带来电机的损坏现象，一般情况下需要让电机停止工作，进行一段时间的“休息”，或者配备备用电机来进行工作，但是前者会影响工作的正常进行，后者会极大增加电机的工作成本，对电机的使用带来了不利影响。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种双绕组电机的检测控制方法，本发明避免了电机绕组发热对电机带来的损坏，并且电机绕组的实时工作过程是基于已经测试好的发热时间，不需要额外安装温度传感器，降低了检测成本。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种双绕组电机的检测控制方法，所述检测控制方法包括以下步骤：
S1.构建双绕组电机的控制架构：
设所述双绕组电机包括两组同心的电机绕组，通过对任一组电机绕组通电，由该组电机绕组产生磁场使得电机转子转动，每一组电机绕组各通过一个PWM供电模块进行供电，且PWM供电模块的开关的占空比通过FPGA模块进行控制,所述FPGA模块上连接有存储单元；
S2.在不同占空比下分别测量每一组电机绕组通电时电机转子的转速，以及电机绕组从通电开始到绕组发热的时间；
S3.当FPGA模块接收到来自上位机的电机工作指令时，选择其中一组电机绕组；
S4.根据需求的转速档位选择占空比，并确定目标工作时间，然后开启当前选择的电机绕组的PWM供电模块使得电机开始工作，并在当前选择的电机绕组工作时间达到目标工作时间后，进入步骤S5；
S5.切换到另外一组电机绕组，然后返回步骤S4。
本发明的有益效果是：本发明在其中一组电机绕组发热时，能够自动切换到另一组电机绕组工作，避免了电机绕组发热对电机带来的损坏，并且电机绕组的实时工作过程是基于已经测试好的发热时间，不需要额外安装温度传感器，降低了检测成本。
附图说明
图1为本发明的方流程图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种双绕组电机的检测控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.构建双绕组电机的控制架构：
设所述双绕组电机包括两组同心的电机绕组，通过对任一组电机绕组通电，由该组电机绕组产生磁场使得电机转子转动，每一组电机绕组各通过一个PWM供电模块进行供电，且PWM供电模块的开关的占空比通过FPGA模块进行控制,所述FPGA模块上连接有存储单元；
S2.在不同占空比下分别测量每一组电机绕组通电时电机转子的转速，以及电机绕组从通电开始到绕组发热的时间；
S201.选择其中任意一组电机绕组，首先通过FPGA模块控制电机绕组的PWM供电模块占空比为，/>时分别进行测试，每一个占空比测试结束后需要将PWM供电模块关闭一段设定时间t，然后再进行下一个占空比的测试，其中/>表示测试采用的第/>个占空比，N表示测试采用的占空比总数；
在每一个占空比测试时，测试当前占空比下电机转子的转速，以及电机绕组从通电开始到绕组发热的时间；
测试结束后，得到各个占空比下测试电机转子的转速，记为，/>以及电机绕组从通电开始到绕组发热的时间，记为/>，/>，并将测试结果保存到存储模块中；
其中表示占空比/>对应的转速，/>表示占空比/>对应的电机绕组从通电开始到绕组发热的时间；
S202.选择另外一组电机绕组，重复步骤S201，完成另一组电机绕组的测试，并将测试结果保存到存储模块中。
所述电机转子的转速通过安装于电机转子的转速传感器进行测试；
所述电机绕组从通电开始到绕组发热的时间的测试方式为：
在每一个占空比下，FPGA模块首先将PWM供电模块的占空比调节为当前的占空比，然后控制PWM供电模块启动，并通过计时器记录启动时间；
然后利用当前电机绕组上安装的温度传感器实时采集电机绕组的温度，并将采集到的温度和转速信息传输给FPGA模块；当FPGA模块接收到的温度大于设定阈值时，通过计时器记录此时时间，并将记录的此时时间减去启动时间，得到电机绕组从通电开始到绕组发热的时间。
S3.当FPGA模块接收到来自上位机的电机工作指令时，选择其中一组电机绕组；
所述双绕组电机共有多个备选的转速档位，每个转速档位均对应着一个已知转速范围。
所述上位机的电机工作指令包括：电机启动指令和电机需求的转速档位。
S4.根据需求的转速档位选择占空比，并确定目标工作时间，然后开启当前选择的电机绕组的PWM供电模块使得电机开始工作，并在当前选择的电机绕组工作时间达到目标工作时间后，进入步骤S5；
S401.FPGA模块根据需求的转速档位，确定对应的转速范围，然后取转速范围的中心点作为目标转速；
S402.FPGA模块从当前选择的电机绕组在不同占空比下的转速中，选择一个与目标转速最接近的转速，将对应的占空比作为目标占空比；
S403.FPGA模块根据目标占空比，确定电机绕组从通电开始到绕组发热的时间，作为目标工作时间；
S404.FPGA模块将当前选择的电机绕组的PWM供电模块占空比调整到目标占空比，然后启动PWM供电模块，并通过计时器记录启动时间；
S405.当前电机绕组从启动时间开始，持续工作的时间达到目标工作时间后，关闭当前选择的电机绕组的PWM供电模块，进入步骤S5。
S5.切换到另外一组电机绕组，然后返回步骤S4。
所述FPGA模块接收到上位机的电机停止指令时，关闭两个电机绕组的供电模块，电机工作结束。所述上位机为计算机组、PC电脑或DSP处理器。
上述说明示出并描述了本发明的一个优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种双绕组电机的检测控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.构建双绕组电机的控制架构：
设所述双绕组电机包括两组同心的电机绕组，通过对任一组电机绕组通电，由该组电机绕组产生磁场使得电机转子转动，每一组电机绕组各通过一个PWM供电模块进行供电，且PWM供电模块的开关的占空比通过FPGA模块进行控制，所述FPGA模块上连接有存储单元；
S2.在不同占空比下分别测量每一组电机绕组通电时电机转子的转速，以及电机绕组从通电开始到绕组发热的时间；
S3.当FPGA模块接收到来自上位机的电机工作指令时，选择其中一组电机绕组；
S4.根据需求的转速档位选择占空比，并确定目标工作时间，然后开启当前选择的电机绕组的PWM供电模块使得电机开始工作，并在当前选择的电机绕组工作时间达到目标工作时间后，进入步骤S5；
所述步骤S4包括：
S401.FPGA模块根据需求的转速档位，确定对应的转速范围，然后取转速范围的中心点作为目标转速；
S402.FPGA模块从当前选择的电机绕组在不同占空比下的转速中，选择一个与目标转速最接近的转速，将对应的占空比作为目标占空比；
S403.FPGA模块根据目标占空比，确定电机绕组从通电开始到绕组发热的时间，作为目标工作时间；
S404.FPGA模块将当前选择的电机绕组的PWM供电模块占空比调整到目标占空比，然后启动PWM供电模块，并通过计时器记录启动时间；
S405.当前电机绕组从启动时间开始，持续工作的时间达到目标工作时间后，关闭当前选择的电机绕组的PWM供电模块，进入步骤S5；
S5.切换到另外一组电机绕组，然后返回步骤S4。
2.根据权利要求1所述的一种双绕组电机的检测控制方法，其特征在于：所述步骤S2包括：
S201.选择其中任意一组电机绕组，首先通过FPGA模块控制电机绕组的PWM供电模块占空比为，/>时分别进行测试，每一个占空比测试结束后需要将PWM供电模块关闭一段设定时间t，然后再进行下一个占空比的测试，其中/>表示测试采用的第/>个占空比，N表示测试采用的占空比总数；
在每一个占空比测试时，测试当前占空比下电机转子的转速，以及电机绕组从通电开始到绕组发热的时间；
测试结束后，得到各个占空比下测试电机转子的转速，记为，/>，以及电机绕组从通电开始到绕组发热的时间，记为/>，/>，并将测试结果保存到存储模块中；
其中表示占空比/>对应的转速，/>表示占空比/>对应的电机绕组从通电开始到绕组发热的时间；
S202.选择另外一组电机绕组，重复步骤S201，完成另一组电机绕组的测试，并将测试结果保存到存储模块中。
3.根据权利要求1所述的一种双绕组电机的检测控制方法，其特征在于：所述电机转子的转速通过安装于电机转子的转速传感器进行测试；
所述电机绕组从通电开始到绕组发热的时间的测试方式为：
在每一个占空比下，FPGA模块首先将PWM供电模块的占空比调节为当前的占空比，然后控制PWM供电模块启动，并通过计时器记录启动时间；
然后利用当前电机绕组上安装的温度传感器实时采集电机绕组的温度，并将采集到的温度和转速信息传输给FPGA模块；当FPGA模块接收到的温度大于设定阈值时，通过计时器记录此时时间，并将记录的此时时间减去启动时间，得到电机绕组从通电开始到绕组发热的时间。
4.根据权利要求1所述的一种双绕组电机的检测控制方法，其特征在于：所述双绕组电机共有多个备选的转速档位，每个转速档位均对应着一个已知转速范围。
5.根据权利要求1所述的一种双绕组电机的检测控制方法，其特征在于：所述上位机的电机工作指令包括：电机启动指令和电机需求的转速档位。
6.根据权利要求1所述的一种双绕组电机的检测控制方法，其特征在于：所述检测控制方法还包括：所述FPGA模块接收到上位机的电机停止指令时，关闭两个电机绕组的供电模块，电机工作结束。
7.根据权利要求1所述的一种双绕组电机的检测控制方法，其特征在于：所述上位机为计算机组、PC电脑或DSP处理器。
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