本發(fā)明涉及電機(jī)控制領(lǐng)域，特別涉及一種異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速追蹤方法及相關(guān)組件。

背景技術(shù)：

1、在工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景中，通常通過(guò)變頻器系統(tǒng)控制電機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)行，然而由于電機(jī)自身存在慣性，電機(jī)在正常啟動(dòng)之前通常以一定速度自由旋轉(zhuǎn)運(yùn)行。在電機(jī)轉(zhuǎn)速和方向未知的情況下，直接啟動(dòng)電機(jī)，容易發(fā)生電機(jī)過(guò)流或過(guò)壓故障。因此，在電機(jī)啟動(dòng)前，需要對(duì)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速追蹤以獲取電機(jī)轉(zhuǎn)速和方向，從而使得電機(jī)平穩(wěn)啟動(dòng)。

2、傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)速追蹤方法中，通常向電機(jī)注入頻率連續(xù)變化的電流，然后根據(jù)電機(jī)的響應(yīng)進(jìn)行速度與方向的估算，或者通過(guò)硬件電路檢測(cè)電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)。

3、然而，前者方案需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)參數(shù)，計(jì)算較為復(fù)雜；后者方案通常向電機(jī)施加特定的低頻電壓，在電機(jī)運(yùn)行頻率較大的情況下，電機(jī)轉(zhuǎn)差較大，可能導(dǎo)致母線電壓升高甚至出現(xiàn)過(guò)壓故障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速追蹤方法及相關(guān)組件，所設(shè)定的預(yù)設(shè)勵(lì)磁頻率較大，能夠在轉(zhuǎn)子頻率較大時(shí)降低轉(zhuǎn)差率，而若未檢測(cè)到反電動(dòng)勢(shì)則對(duì)勵(lì)磁頻率步進(jìn)式減小，從而保證在整個(gè)勵(lì)磁頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁，實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電機(jī)穩(wěn)定啟動(dòng)的控制。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速追蹤方法，包括：

3、將預(yù)設(shè)勵(lì)磁頻率設(shè)定為當(dāng)前勵(lì)磁頻率，所述預(yù)設(shè)勵(lì)磁頻率大于電機(jī)額定頻率；

4、按照所述當(dāng)前勵(lì)磁頻率對(duì)異步電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁；

5、判斷是否在所述異步電機(jī)的定子線圈上感應(yīng)出反電動(dòng)勢(shì)；

6、若否，則基于所述預(yù)設(shè)勵(lì)磁頻率和預(yù)設(shè)勵(lì)磁頻率步進(jìn)值生成減小后的當(dāng)前勵(lì)磁頻率，并返回按照所述當(dāng)前勵(lì)磁頻率對(duì)異步電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁的步驟；

7、若是，則基于所述反電動(dòng)勢(shì)計(jì)算所述異步電機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行速度和方向，所述當(dāng)前運(yùn)行速度和所述當(dāng)前運(yùn)行方向用于控制所述異步電機(jī)啟動(dòng)。

8、優(yōu)選地，按照所述當(dāng)前勵(lì)磁頻率對(duì)異步電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁，包括：

9、按照所述當(dāng)前勵(lì)磁頻率，從預(yù)設(shè)正方向?qū)λ霎惒诫姍C(jī)進(jìn)行勵(lì)磁；

10、判斷從所述預(yù)設(shè)正方向?qū)λ霎惒诫姍C(jī)進(jìn)行勵(lì)磁后是否在所述異步電機(jī)的定子線圈上感應(yīng)出反電動(dòng)勢(shì)；

11、若是，則進(jìn)入基于所述反電動(dòng)勢(shì)計(jì)算所述異步電機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行速度和方向，并基于所述當(dāng)前運(yùn)行速度和方向控制所述異步電機(jī)啟動(dòng)的步驟；

12、若否，則按照所述當(dāng)前勵(lì)磁頻率，從預(yù)設(shè)反方向?qū)λ霎惒诫姍C(jī)進(jìn)行勵(lì)磁；

13、進(jìn)入判斷是否在所述異步電機(jī)的定子線圈上感應(yīng)出反電動(dòng)勢(shì)的步驟。

14、優(yōu)選地，按照所述當(dāng)前勵(lì)磁頻率，從預(yù)設(shè)反方向?qū)λ霎惒诫姍C(jī)進(jìn)行勵(lì)磁，包括：

15、對(duì)所述當(dāng)前勵(lì)磁頻率進(jìn)行取反處理，按照取反后的當(dāng)前勵(lì)磁頻率對(duì)所述異步電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁。

16、優(yōu)選地，將預(yù)設(shè)勵(lì)磁頻率設(shè)定為當(dāng)前勵(lì)磁頻率之后，還包括：

17、確定初始勵(lì)磁次數(shù)，將所述初始勵(lì)磁次數(shù)作為實(shí)際勵(lì)磁次數(shù)；

18、在按照所述當(dāng)前勵(lì)磁頻率對(duì)異步電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁之后，還包括：

19、對(duì)所述實(shí)際勵(lì)磁次數(shù)的數(shù)值進(jìn)行遞增處理；

20、所述基于所述預(yù)設(shè)勵(lì)磁頻率和預(yù)設(shè)勵(lì)磁頻率步進(jìn)值生成減小后的當(dāng)前勵(lì)磁頻率，包括：

21、基于所述預(yù)設(shè)勵(lì)磁頻率、所述預(yù)設(shè)勵(lì)磁頻率步進(jìn)值以及所述實(shí)際勵(lì)磁次數(shù)，對(duì)所述當(dāng)前勵(lì)磁頻率進(jìn)行更新。

22、優(yōu)選地，基于所述當(dāng)前勵(lì)磁頻率和預(yù)設(shè)勵(lì)磁頻率步進(jìn)值生成減小后的當(dāng)前勵(lì)磁頻率之后，還包括：

23、判斷所述當(dāng)前勵(lì)磁頻率是否小于或等于預(yù)設(shè)最小勵(lì)磁頻率；

24、若是，則按照預(yù)設(shè)運(yùn)行速度和預(yù)設(shè)運(yùn)行方向控制所述異步電機(jī)啟動(dòng)；

25、若否，則返回按照所述當(dāng)前勵(lì)磁頻率對(duì)異步電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁的步驟。

26、優(yōu)選地，按照所述當(dāng)前勵(lì)磁頻率對(duì)異步電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁的步驟，包括：

27、按照所述當(dāng)前勵(lì)磁頻率對(duì)所述異步電機(jī)施加勵(lì)磁電壓，控制所述勵(lì)磁電壓從初始電壓值以預(yù)設(shè)速度增加；

28、在所述勵(lì)磁電壓增加的過(guò)程中，實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前勵(lì)磁電壓對(duì)應(yīng)的當(dāng)前勵(lì)磁電流；所述當(dāng)前勵(lì)磁電流與所述當(dāng)前勵(lì)磁電壓呈正相關(guān)關(guān)系；

29、在所述當(dāng)前勵(lì)磁電流大于預(yù)設(shè)勵(lì)磁電流的情況下，將所述勵(lì)磁電壓維持在所述當(dāng)前勵(lì)磁電壓，直到滿足單次勵(lì)磁停止條件后停止本次勵(lì)磁。

30、優(yōu)選地，所述方法還包括：

31、在所述當(dāng)前勵(lì)磁電流小于所述預(yù)設(shè)勵(lì)磁電流的情況下，判斷當(dāng)前勵(lì)磁電壓是否到達(dá)預(yù)設(shè)勵(lì)磁電壓幅值；

32、若否，則控制所述勵(lì)磁電壓繼續(xù)增加，返回在所述勵(lì)磁電壓增加的過(guò)程中，實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前勵(lì)磁電壓對(duì)應(yīng)的當(dāng)前勵(lì)磁電流的步驟。

33、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速追蹤系統(tǒng)，包括：

34、頻率設(shè)定單元，用于將預(yù)設(shè)勵(lì)磁頻率設(shè)定為當(dāng)前勵(lì)磁頻率，所述預(yù)設(shè)勵(lì)磁頻率大于電機(jī)額定頻率；

35、勵(lì)磁單元，用于按照所述當(dāng)前勵(lì)磁頻率對(duì)異步電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁；

36、判斷單元，用于判斷是否在所述異步電機(jī)的定子線圈上感應(yīng)出反電動(dòng)勢(shì)；

37、頻率更新單元，用于在未檢測(cè)到所述反電動(dòng)勢(shì)時(shí)，基于所述預(yù)設(shè)勵(lì)磁頻率和預(yù)設(shè)勵(lì)磁頻率步進(jìn)值生成減小后的當(dāng)前勵(lì)磁頻率，并觸發(fā)所述勵(lì)磁單元；

38、控制單元，用于在檢測(cè)到所述反電動(dòng)勢(shì)時(shí)，基于所述反電動(dòng)勢(shì)計(jì)算所述異步電機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行速度和方向，并基于所述當(dāng)前運(yùn)行速度和方向控制所述異步電機(jī)啟動(dòng)。

39、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速追蹤裝置，包括：

40、存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序；

41、處理器，用于在執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)，實(shí)現(xiàn)如上述所述的異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速追蹤方法的步驟。

42、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述所述的異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速追蹤方法的步驟。

43、本發(fā)明提供了一種異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速追蹤方法及相關(guān)組件，先按照大于電機(jī)額定頻率的預(yù)設(shè)勵(lì)磁頻率對(duì)異步電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁，若檢測(cè)到反電動(dòng)勢(shì)，便可直接基于反電動(dòng)勢(shì)計(jì)算異步電機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行速度和方向，而若沒(méi)有檢測(cè)到反電動(dòng)勢(shì)，則基于預(yù)設(shè)勵(lì)磁頻率和預(yù)設(shè)勵(lì)磁頻率步進(jìn)值生成減小后的當(dāng)前勵(lì)磁頻率，也即減小勵(lì)磁頻率后繼續(xù)對(duì)異步電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁，直至檢測(cè)到反電動(dòng)勢(shì)?？梢?jiàn)，本申請(qǐng)中所設(shè)定的預(yù)設(shè)勵(lì)磁頻率較大，能夠在轉(zhuǎn)子頻率較大時(shí)降低轉(zhuǎn)差率，而若未檢測(cè)到反電動(dòng)勢(shì)則對(duì)勵(lì)磁頻率步進(jìn)式減小，從而保證在整個(gè)勵(lì)磁頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁，實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電機(jī)穩(wěn)定啟動(dòng)的控制。

技術(shù)特征：

1.一種異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速追蹤方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速追蹤方法，其特征在于，按照所述當(dāng)前勵(lì)磁頻率對(duì)異步電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁，包括：

3.如權(quán)利要求2所述的異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速追蹤方法，其特征在于，按照所述當(dāng)前勵(lì)磁頻率，從預(yù)設(shè)反方向?qū)λ霎惒诫姍C(jī)進(jìn)行勵(lì)磁，包括：

4.如權(quán)利要求1所述的異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速追蹤方法，其特征在于，將預(yù)設(shè)勵(lì)磁頻率設(shè)定為當(dāng)前勵(lì)磁頻率之后，還包括：

5.如權(quán)利要求1所述的異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速追蹤方法，其特征在于，基于所述當(dāng)前勵(lì)磁頻率和預(yù)設(shè)勵(lì)磁頻率步進(jìn)值生成減小后的當(dāng)前勵(lì)磁頻率之后，還包括：

6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速追蹤方法，其特征在于，按照所述當(dāng)前勵(lì)磁頻率對(duì)異步電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁的步驟，包括：

7.如權(quán)利要求6所述的異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速追蹤方法，其特征在于，所述方法還包括：

8.一種異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速追蹤系統(tǒng)，其特征在于，包括：

9.一種異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速追蹤裝置，其特征在于，包括：

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速追蹤方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速追蹤方法及相關(guān)組件，先按照大于電機(jī)額定頻率的預(yù)設(shè)勵(lì)磁頻率對(duì)異步電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁，若檢測(cè)到反電動(dòng)勢(shì)，便可直接基于反電動(dòng)勢(shì)計(jì)算異步電機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行速度和方向，而若沒(méi)有檢測(cè)到反電動(dòng)勢(shì)，則基于預(yù)設(shè)勵(lì)磁頻率和預(yù)設(shè)勵(lì)磁頻率步進(jìn)值生成減小后的當(dāng)前勵(lì)磁頻率，也即減小勵(lì)磁頻率后繼續(xù)對(duì)異步電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁，直至檢測(cè)到反電動(dòng)勢(shì)?？梢?jiàn)，本申請(qǐng)中所設(shè)定的預(yù)設(shè)勵(lì)磁頻率較大，能夠在轉(zhuǎn)子頻率較大時(shí)降低轉(zhuǎn)差率，而若未檢測(cè)到反電動(dòng)勢(shì)則對(duì)勵(lì)磁頻率步進(jìn)式減小，從而保證在整個(gè)勵(lì)磁頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁，實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電機(jī)穩(wěn)定啟動(dòng)的控制。

技術(shù)研發(fā)人員：佘宏偉,羅熠文,李曉東,吳勇,吳國(guó)運(yùn)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州英威騰電力電子有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19