本發(fā)明涉及電機,具體而言,涉及一種電機的控制方法、裝置、存儲介質(zhì)、電機和烹飪設(shè)備。
背景技術(shù):
1、相關(guān)技術(shù)中,雙向爪極式永磁同步電機接入市電運行,輸入電壓固定不可調(diào)。
2、當市電電壓波動時,電機輸出力矩也隨之波動,導致電機低壓時輸出力矩不夠,電機抗外部干擾能力差。當電機負載波動或空載時,電機輸出始終固定,存在輕載功耗高,重載輸出不夠的問題。
3、因此,如何克服上述技術(shù)缺陷,成為了亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。
2、為此,本發(fā)明的第一方面提出了一種電機的控制方法。
3、本發(fā)明的第二方面提出了一種電機的控制裝置。
4、本發(fā)明的第三方面提出了一種電機的控制裝置。
5、本發(fā)明的第四方面提出了一種可讀存儲介質(zhì)。
6、本發(fā)明的第五方面提出了一種電機。
7、本發(fā)明的第六方面提出了一種烹飪設(shè)備。
8、有鑒于此,本發(fā)明的第一方面提供了一種電機的控制方法,電機包括轉(zhuǎn)子、繞組和逆變橋電路,繞組通過逆變橋電路連接電源,電機的控制方法包括:
9、基于控制指令確定繞組的給定電壓和轉(zhuǎn)子的給定角度,并獲取繞組的母線電壓和相電流;
10、根據(jù)給定角度確定目標矢量角度;
11、根據(jù)給定角度、給定電壓、母線電壓和相電流確定目標矢量大??;
12、根據(jù)目標矢量角度和目標矢量大小控制逆變橋電路工作。
13、本技術(shù)限定了一種電機的控制方法,該控制方法具體可用于控制爪極同步電機工作,其中電機包括繞組和轉(zhuǎn)子,繞組通電后產(chǎn)生電磁場,轉(zhuǎn)子在電磁場的作用下轉(zhuǎn)動,以將電能轉(zhuǎn)化為可輸出的機械能。電機還包括逆變橋電路,繞組通過逆變橋電路與電源連接,直流電經(jīng)過逆變橋電路逆變成兩相幅值、頻率可調(diào)且相位差相差90度的交流電,以通過該交流電驅(qū)動爪極同步電機調(diào)速旋轉(zhuǎn)。
14、在此基礎(chǔ)上,開啟電機后,根據(jù)控制指令控制電機工作,在此過程中根據(jù)當前的控制指令確定出繞組的給定電壓和轉(zhuǎn)子的給定角度,并實時檢測繞組的母線電壓和相電流。其后,根據(jù)給定角度確定對應的目標矢量角度。以及,根據(jù)確定出的給定角度、給定電壓,以及獲取到的母線電流和母線電壓確定目標矢量大小。最終根據(jù)目標矢量角度和目標矢量大小控制逆變橋電路的工作狀態(tài),以實現(xiàn)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和輸出調(diào)節(jié)。
15、其中,給定角度、給定電壓、母線電壓和相電流確定出的目標矢量大小可以反映出電機的當前負載以及市電壓的當前波動情況,通過目標矢量大小和目標矢量角度反饋控制逆變橋電路,一方面可以使電機隨當前負載的大小調(diào)整工作狀態(tài),從而解決電機輸出始終固定、輕載功耗高、重載輸出不夠的技術(shù)問題。另一方面可以使電機隨當前市電波動大小調(diào)整工作狀態(tài),從而解決市電流波動易降低電機的輸出力矩、電機抗干擾能力差的技術(shù)問題。進而實現(xiàn)優(yōu)化電機控制方法,提升電機工作可靠性和穩(wěn)定性,提升電機效率,降低電機功耗的技術(shù)效果。
16、另外,本發(fā)明提供的上述電機的控制方法還可以具有如下附加技術(shù)特征:
17、在上述技術(shù)方案中,根據(jù)給定角度、給定電壓、母線電壓和相電流確定目標矢量大小的步驟,包括:
18、根據(jù)母線電壓、相電流和給定電壓確定轉(zhuǎn)子的實際角度;
19、根據(jù)給定角度、實際角度、給定電壓和母線電壓確定目標矢量大小。
20、在該技術(shù)方案中,在根據(jù)給定角度、給定電壓、母線電壓和相電流確定目標矢量大小的過程中,先根據(jù)母線電壓、相電流和給定電壓確定轉(zhuǎn)子的實際角度,具體可將母線電壓和相電流代入至觀測器,以通過觀測器結(jié)合給定電壓估計出轉(zhuǎn)子的實際角度。其后,根據(jù)給定角度、實際角度、給定電壓和母線電壓確定出目標矢量大小,給定角度和實際角度之間的差值能夠體現(xiàn)出電機當前負載的大小,在電機負載發(fā)生變化時,給定角度和實際角度的差值也會隨之發(fā)生改變,因此由給定角度和實際角度確定出的目標矢量大小能夠匹配電機的當前負載,以保證電機的輸出匹配當前負載。給定電壓和母線電壓之間的關(guān)系的變化情況能夠反映出市電的波動情況,因此由給定電壓和母線電壓確定出的目標矢量大小能夠匹配市電波動情況,確保電機的輸出力矩不會受到市電波動的影響。進而實現(xiàn)優(yōu)化電機控制方法,提升電機工作可靠性和穩(wěn)定性,提升電機效率,降低電機功耗的技術(shù)效果。
21、在上述任一技術(shù)方案中,根據(jù)給定角度、實際角度、給定電壓和母線電壓確定目標矢量大小的步驟,包括:
22、根據(jù)給定角度和實際角度確定第一矢量大?。?/p>
23、根據(jù)給定電壓和母線電壓確定第二矢量大?。?/p>
24、將第二矢量大小補償至第一矢量大小,得到目標矢量大小。
25、在該技術(shù)方案中,根據(jù)給定角度、實際角度、給定電壓和母線電壓確定目標矢量大小的過程中,先根據(jù)給定角度和實際角度確定第一矢量大小,第一矢量大小與當前負載大小匹配,具體在當前負載增大時可通過增大第一矢量大小來提升電機的輸出,避免出現(xiàn)重載輸出不夠的問題,反之在當前負載減小時可通過減小第一矢量大小來降低電機的輸出,避免出現(xiàn)輕載或空載功耗過高的技術(shù)問題。
26、在確定出第一矢量大小后,根據(jù)給定電壓和實時采集到的母線電壓確定第二矢量大小,第二矢量大小用于對第一矢量大小進行補償,以得到最終用于控制逆變橋電路工作的目標矢量大小。具體在給定電壓大于母線電壓時通過正的第二矢量大小得到大于第一矢量大小的目標矢量大小,在給定電壓小于母線電壓時,通過負的第二矢量大小得到小于第一矢量大小的目標矢量大小。從而確保電機的輸出力矩不受市電波動的干擾,解決電機抗干擾能力差的技術(shù)問題。進而實現(xiàn)優(yōu)化電機控制方法,提升電機工作可靠性和穩(wěn)定性,提升電機效率,降低電機功耗的技術(shù)效果。
27、在上述任一技術(shù)方案中,根據(jù)給定角度確定目標矢量角度的步驟,包括:
28、根據(jù)給定角度確定目標扇區(qū);
29、根據(jù)目標扇區(qū)和預設(shè)對應關(guān)系確定目標矢量角度。
30、在該技術(shù)方案中,根據(jù)給定角度確定目標矢量角度的過程中,先根據(jù)確定出的給定角度確定對應的目標扇區(qū),以電機為雙向爪極同步電機為例,電機包括六個扇區(qū),六個扇區(qū)對應六個角度區(qū)間,可通過給定角度所落入的區(qū)間對應確定出目標扇區(qū)。其后,結(jié)合預設(shè)對應關(guān)系確定出對應于目標扇區(qū)的目標矢量角度。從而減小給定角度和當前角度之間的差值,保證電機的實際工作狀態(tài)匹配當前需求。進而實現(xiàn)提升電機控制精度,提高電機可靠性和實用性的技術(shù)效果。
31、在上述任一技術(shù)方案中,逆變橋電路包括多個開關(guān)管,根據(jù)目標矢量角度和目標矢量大小控制逆變橋電路工作的步驟,包括:
32、根據(jù)目標矢量大小和目標矢量角度確定目標占空比;
33、根據(jù)目標占空比控制多個開關(guān)管工作。
34、在該技術(shù)方案中,逆變橋電路中包括多個開關(guān)管,多個開關(guān)管組成多個橋臂,通過控制每個橋臂的通斷狀態(tài)可以對應調(diào)整電機的轉(zhuǎn)速和輸出力矩。以電機為雙向爪極同步電機為例,逆變橋電路可以包括三個橋臂,一相繞組單獨連接第一橋臂,二相繞組單獨連接第三橋臂,一相繞組和二相繞組共用第二橋臂。逆變橋電路還可以包括四個橋臂,一相繞組連接第一橋臂和第二橋臂,二相繞組連接第三橋臂和第四橋臂。其中,每個橋臂上串接有兩個開關(guān)管。
35、在此基礎(chǔ)上,在根據(jù)目標矢量角度和目標矢量大小控制逆變橋電路工作的過程中,先根據(jù)目標矢量大小和目標矢量角度確定出目標占空比,其后通過目標占空比控制多個開關(guān)管的開關(guān)狀態(tài),以借助逆變橋電路精準控制電機的轉(zhuǎn)速和輸出力矩。從而解決電機輸出始終固定、輕載功耗高、重載輸出不夠的技術(shù)問題,以及解決市電流波動易降低電機的輸出力矩、電機抗干擾能力差的技術(shù)問題。進而實現(xiàn)優(yōu)化電機控制方法,提升電機工作可靠性和穩(wěn)定性,提升電機效率,降低電機功耗的技術(shù)效果。
36、本技術(shù)的第二方面提供了一種電機的控制裝置,電機包括轉(zhuǎn)子、繞組和逆變橋電路,繞組通過逆變橋電路連接電源,電機的控制裝置包括:第一確定模塊,用于基于控制指令確定繞組的給定電壓和轉(zhuǎn)子的給定角度,并獲取繞組的母線電壓和相電流;第二確定模塊,用于根據(jù)給定角度確定目標矢量角度;第三確定模塊,用于根據(jù)給定角度、給定電壓、母線電壓和相電流確定目標矢量大??;控制模塊,用于根據(jù)目標矢量角度和目標矢量大小控制逆變橋電路工作。
37、本技術(shù)限定了一種電機的控制裝置,該控制裝置具體可用于控制爪極同步電機工作,其中電機包括繞組和轉(zhuǎn)子,繞組通電后產(chǎn)生電磁場,轉(zhuǎn)子在電磁場的作用下轉(zhuǎn)動,以將電能轉(zhuǎn)化為可輸出的機械能。電機還包括逆變橋電路,繞組通過逆變橋電路與電源連接,直流電經(jīng)過逆變橋電路逆變成兩相幅值、頻率可調(diào)且相位差相差90度的交流電,以通過該交流電驅(qū)動爪極同步電機調(diào)速旋轉(zhuǎn)。
38、在此基礎(chǔ)上,開啟電機后,根據(jù)控制指令控制電機工作,在此過程中第一確定模塊根據(jù)當前的控制指令確定出繞組的給定電壓和轉(zhuǎn)子的給定角度,并實時檢測繞組的母線電壓和相電流。其后,第二確定模塊根據(jù)給定角度確定對應的目標矢量角度。以及,第三確定模塊根據(jù)確定出的給定角度、給定電壓,以及獲取到的母線電流和母線電壓確定目標矢量大小。最終控制模塊根據(jù)目標矢量角度和目標矢量大小控制逆變橋電路的工作狀態(tài),以實現(xiàn)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和輸出調(diào)節(jié)。
39、其中,給定角度、給定電壓、母線電壓和相電流確定出的目標矢量大小可以反映出電機的當前負載以及市電壓的當前波動情況,通過目標矢量大小和目標矢量角度反饋控制逆變橋電路,一方面可以使電機隨當前負載的大小調(diào)整工作狀態(tài),從而解決電機輸出始終固定、輕載功耗高、重載輸出不夠的技術(shù)問題。另一方面可以使電機隨當前市電波動大小調(diào)整工作狀態(tài),從而解決市電流波動易降低電機的輸出力矩、電機抗干擾能力差的技術(shù)問題。進而實現(xiàn)優(yōu)化電機控制裝置,提升電機工作可靠性和穩(wěn)定性,提升電機效率,降低電機功耗的技術(shù)效果。
40、本發(fā)明的第三方面提供了一種電機的控制裝置,電機的控制裝置包括:存儲器,存儲器中存儲有程序或指令;處理器,處理器執(zhí)行存儲在存儲器中的程序或指令以實現(xiàn)如上述任一技術(shù)方案中的電機的控制方法的步驟。
41、在該技術(shù)方案中,提出了一種電機的控制裝置,該電機的控制裝置包括存儲器和處理器,處理器執(zhí)行存儲器所存儲的程序或指令即可實現(xiàn)上述任一技術(shù)方案中的電機的控制方法。因此該電機的控制裝置具備上述任一技術(shù)方案中的電機的控制方法的優(yōu)點,能夠?qū)崿F(xiàn)上述任一技術(shù)方案中的電機的控制方法所能實現(xiàn)的技術(shù)效果,為避免重復,此處不再贅述。
42、本發(fā)明的第四方面提供了一種可讀存儲介質(zhì),可讀存儲介質(zhì)上存儲有程序或指令,程序或指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上述任一技術(shù)方案中的電機的控制方法的步驟。
43、在該技術(shù)方案中,提出了一種可讀存儲介質(zhì),可讀存儲介質(zhì)存儲有程序或指令,程序或指令被處理器執(zhí)行即可實現(xiàn)上述任一技術(shù)方案中的電機的控制方法的步驟。因此該可讀存儲介質(zhì)具備上述任一技術(shù)方案中的電機的控制方法的優(yōu)點,能夠?qū)崿F(xiàn)上述任一技術(shù)方案中的電機的控制方法所能實現(xiàn)的技術(shù)效果,為避免重復,此處不再贅述。
44、本發(fā)明的第五方面提供了一種電機,電機包括:如上述任一技術(shù)方案中的電機的控制裝置,和/或上述技術(shù)方案中的可讀存儲介質(zhì)。
45、在該技術(shù)方案中,提出了一種包括上述任一技術(shù)方案中的電機的控制裝置,和/或上述技術(shù)方案中的可讀存儲介質(zhì)的電機,因此該電機具備上述任一技術(shù)方案中的電機的控制裝置的優(yōu)點,能夠?qū)崿F(xiàn)上述任一技術(shù)方案中的電機的控制裝置所能實現(xiàn)的技術(shù)效果,和/或電機具備上述技術(shù)方案中的可讀存儲介質(zhì)所具備的優(yōu)點,能夠?qū)崿F(xiàn)上述技術(shù)方案中的可讀存儲介質(zhì)所能實現(xiàn)的技術(shù)效果。為避免重復,此處不再贅述。
46、在上述任一技術(shù)方案中,電機還包括:本體,包括轉(zhuǎn)子;供電電路;逆變橋電路,本體通過逆變橋電路電連接供電電路,逆變橋電路包括多個開關(guān)管。
47、在該技術(shù)方案中,電機還包括本體,本體內(nèi)設(shè)置有繞組和轉(zhuǎn)子,繞組包括第一繞組和第二繞組,第一繞組和第二繞組具備第一端、第二端、第三端三個接線端。繞組通電后,轉(zhuǎn)子在電磁場的作用下轉(zhuǎn)動,以將電能轉(zhuǎn)化為可輸出的機械能。
48、在此基礎(chǔ)上,電機還包括供電電路和逆變橋電路,繞組的三個接線端接入逆變橋電路,逆變橋電路與供電電路連接,供電電路將電源輸出的電能傳輸至逆變橋電路中,以通過逆變橋電路控制電機的工作狀態(tài)。在獲取到控制指令后,逆變橋電路通過切換連通狀態(tài)來對應控制電機的工作狀態(tài)。同時,逆變橋電路還具備在工作過程中采集工作參數(shù)的能力,以通過采集到的工作參數(shù)及時調(diào)整電機的工作狀態(tài)。
49、逆變橋電路中包括多個開關(guān)管,多個開關(guān)管組成多個橋臂,通過控制每個橋臂的通斷狀態(tài)可以對應調(diào)整電機的轉(zhuǎn)速和輸出力矩。以電機為雙向爪極同步電機為例,逆變橋電路可以包括三個橋臂,一相繞組單獨連接第一橋臂,二相繞組單獨連接第三橋臂,一相繞組和二相繞組共用第二橋臂。逆變橋電路還可以包括四個橋臂,一相繞組連接第一橋臂和第二橋臂,二相繞組連接第三橋臂和第四橋臂。其中,每個橋臂上串接有兩個開關(guān)管。
50、在上述任一技術(shù)方案中,多個開關(guān)管包括:第一開關(guān)管,第一開關(guān)管的第一端與供電電路連接;第二開關(guān)管,第二開關(guān)管的第一端與第一開關(guān)管的第二端連接,第二開關(guān)管的第二端與供電電路連接,本體的第一端與第一開關(guān)管和第二開關(guān)管的公共端連接;第三開關(guān)管,第三開關(guān)管的第一端與供電電路連接;第四開關(guān)管,第四開關(guān)管的第一端與第三開關(guān)管的第二端連接,第四開關(guān)管的第二端與供電電路連接,本體的第二端與第三開關(guān)管和第四開關(guān)管的公共端連接;第五開關(guān)管,第五開關(guān)管的第一端與供電電路連接;第六開關(guān)管,第六開關(guān)管的第一端與第五開關(guān)管的第二端連接,第六開關(guān)管的第二端與供電電路連接,本體的第三端與第五開關(guān)管和第六開關(guān)管的公共端連接。
51、在該技術(shù)方案中,逆變橋電路包括相互并聯(lián)的第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂。其中,第一開關(guān)管和第二開關(guān)管串接在第一橋臂上,第一開關(guān)管的第一端以及第二開關(guān)管的第二端連接供電電路。第三開關(guān)管和第四開關(guān)管串接在第二橋臂上,第三開關(guān)管的第一端以及第四開關(guān)管的第二端連接供電電路。第五開關(guān)管和第六開關(guān)管串接在第三橋臂上,第五開關(guān)管的第一端以及第六開關(guān)管的第二端連接供電電路。
52、在此基礎(chǔ)上,繞組的第一端接入第一開關(guān)管的第二端和第二開關(guān)管的第一端之間,繞組的第二端接入第三開關(guān)管的第二端和第四開關(guān)管的第一端之間,繞組的第三端接入第五開關(guān)管的第二端和第六開關(guān)管的第一端之間。第一繞組和第二繞組共用第二端,第一端和第二端之間產(chǎn)生施加在第一繞組上的第一相電壓uα,第二端和第三端之間產(chǎn)生施加在第二繞組上的第二相電壓uβ。
53、電機工作過程中,可通過調(diào)整第一開關(guān)管至第六開關(guān)管的通斷狀態(tài)來控制電機的工作狀態(tài),不同的控制指令對應不同的開關(guān)組合,以確保電機的工作狀態(tài)匹配當前負載。
54、在上述任一技術(shù)方案中,多個開關(guān)管還包括:第七開關(guān)管,第七開關(guān)管的第一端與供電電路連接;第八開關(guān)管,第八開關(guān)管的第一端與第七開關(guān)管的第二端連接,第八開關(guān)管的第二端與供電電路連接,本體的第四端與第七開關(guān)管和第八開關(guān)管的公共端連接。
55、在該技術(shù)方案中,電機中的每相繞組均具備兩個接線端,且逆變橋電路還包括第四橋臂,第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂和第四橋臂并聯(lián)。其中,電機的一相繞組的第一端接入第一橋臂,與第一開關(guān)管和第二開關(guān)管的公共端連接。一相繞組的第二端接入第二橋臂,與第三開關(guān)管和第四開關(guān)管的公共端連接。二相繞組的第一端接入第三橋臂,與第五開關(guān)管和第六開關(guān)管的公共端連接。二相繞組的第二端接入第四橋臂,與第七開關(guān)管和第八開關(guān)管的公共端連接。
56、在上述任一技術(shù)方案中,逆變橋電路還包括:第一電阻,第一電阻的第一端與第二開關(guān)管的第二端連接,第一電阻的第二端與供電電路連接;第二電阻,第二電阻的第一端與第六開關(guān)管的第二端連接,第二電阻的第二端與供電電路連接;第三電阻,第三電阻的第一端與逆變橋電路連接,第三電阻的第二端與供電電路連接。
57、在該技術(shù)方案中,逆變橋電路還包括第一電阻和第二電阻。具體地,第一電阻設(shè)置在第一橋臂上,第一電阻與第一開關(guān)管和第二開關(guān)管串接,具體第一電阻的第一端與第二開關(guān)管的第二端連接,第一電阻的第二端與供電電路連接。第一電阻用于檢測第一相電流ia。第二電阻設(shè)置在第三橋臂上,第二電阻與第五開關(guān)管和第六開關(guān)管串接,具體第二電阻的第一端與第六開關(guān)管的第二端連接,第二電阻的第二端與供電電路連接。第二電阻用于檢測第二相電流ib。第一相電流ia和第二相電流ib用于確定轉(zhuǎn)子的當前角度,以配合給定角度生成調(diào)試后的控制指令,使電機的工作狀態(tài)匹配當前負載。
58、在此基礎(chǔ)上,電機還包括第三電阻,第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂并聯(lián)后與第三電阻的第一端串接,第三電阻的第二端與供電電路連接,第三電阻用于檢測逆變橋電路的總電流,以通過逆變橋電路的總電流確定電機的母線電壓。母線電壓用于確定轉(zhuǎn)子的當前角度,以配合給定角度生成調(diào)試后的控制指令,使電機的工作狀態(tài)匹配當前負載。
59、在上述任一技術(shù)方案中,供電電路包括:橋堆,橋堆的第一端和第二端用于連接電源;電容,電容的第一端用于連接橋堆的第三端,電容的第二端用于連接橋堆的第四端。
60、在該技術(shù)方案中,供電電路包括橋堆和電容,橋堆包括四個接線端,橋堆的第一端和第二端與電源連接,接入市電,橋堆的第三端與電容的第一端連接,橋堆的第四端與電容的第二端連接,逆變橋電路的第一端接入橋堆的第三端和電容的第一端之間,你表橋電路的第二端接入橋堆的第三端和電容的第二端之間。
61、其中,市電經(jīng)過橋堆整流和電容濾波后形成310v直流電,其后通過你表橋電路逆變呈兩相幅值、頻率可調(diào),且相位相差90度的交流電,以使電機的轉(zhuǎn)速和輸出力矩可調(diào)。
62、本發(fā)明的第六方面提供了一種烹飪設(shè)備,烹飪設(shè)備包括:基體;如上述任一技術(shù)方案中的電機,設(shè)于基體。
63、該技術(shù)方案中,限定了一種設(shè)置有上述任一技術(shù)方案中的電機的烹飪設(shè)備,因此該烹飪設(shè)備具備上述任一技術(shù)方案中的電機所具備的優(yōu)點,且能夠?qū)崿F(xiàn)上述任一技術(shù)方案中的電機所能實現(xiàn)的技術(shù)效果,為避免重復,此處不再贅述。
64、在上述任一技術(shù)方案中,烹飪設(shè)備包括:破壁機、料理機或攪拌機。
65、在烹飪設(shè)備為破壁機的情況下,電機用于驅(qū)動刀頭轉(zhuǎn)動。
66、在烹飪設(shè)備為料理機的情況下,電機用于多功能料理工具轉(zhuǎn)動。
67、在烹飪設(shè)備為攪拌機的情況下,電機用于驅(qū)動攪拌器轉(zhuǎn)動。
68、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述部分中變得明顯,或通過本發(fā)明的實踐了解到。