一種識(shí)別不同型號(hào)交流電機(jī)的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種識(shí)別不同型號(hào)交流電機(jī)的方法，首先向待識(shí)別的不同型號(hào)的交流電機(jī)的定子繞組注入相同頻率和幅值的交流電，其次分別采集待識(shí)別的各個(gè)交流電機(jī)各相定子繞組的電流，然后將采集的各個(gè)交流電機(jī)各相定子繞組的電流通過(guò)Clark變換，轉(zhuǎn)換到兩相靜止坐標(biāo)系下的電流，最終計(jì)算每個(gè)交流電機(jī)在兩相靜止坐標(biāo)系下的電流矢量的幅值，根據(jù)電流矢量的幅值識(shí)別出不同型號(hào)的交流電機(jī)。本發(fā)明克服了現(xiàn)有識(shí)別方法存在的問(wèn)題，既不需增加額外的硬件，且識(shí)別結(jié)果精確度高。
【專利說(shuō)明】
一種識(shí)別不同型號(hào)交流電機(jī)的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及了一種識(shí)別不同型號(hào)交流電機(jī)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在洗衣機(jī)、空調(diào)、冰箱等變頻家電領(lǐng)域，同一型號(hào)的機(jī)型經(jīng)常需要采用多種型號(hào)的 變頻電機(jī)，為了保證每種型號(hào)的變頻電機(jī)發(fā)揮最優(yōu)性能，每一種變頻電機(jī)需要與之相匹配 的變頻驅(qū)動(dòng)器，如果有一臺(tái)變頻器能夠?qū)λ行吞?hào)的電機(jī)進(jìn)行識(shí)別，然后變頻器軟件中運(yùn) 行針對(duì)這臺(tái)電機(jī)的算法，就可以在發(fā)揮電機(jī)的最優(yōu)性能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)一臺(tái)變頻器匹配所有型 號(hào)的電機(jī)。
[0003] 目前市場(chǎng)上采用的一種電機(jī)識(shí)別方法，在每種型號(hào)的電機(jī)線束上放一個(gè)電阻，然 后將電阻接在變頻器上，變頻器根據(jù)不同的電阻來(lái)區(qū)分不同類型的電機(jī)，這種識(shí)別方法增 加了系統(tǒng)的成本和復(fù)雜度。
[0004] 對(duì)不同型號(hào)的電機(jī)進(jìn)行識(shí)別，一般只能利用電機(jī)參數(shù)的不同來(lái)實(shí)現(xiàn)，電機(jī)的主要 參數(shù)有極對(duì)數(shù)、電阻、電感、反電動(dòng)勢(shì)等。
[0005] 若想通過(guò)極對(duì)數(shù)和反電動(dòng)勢(shì)識(shí)別電機(jī)，需使電機(jī)旋轉(zhuǎn)，由于事先并不知道是什么 電機(jī)，所以必須開(kāi)環(huán)運(yùn)行，而開(kāi)環(huán)運(yùn)行并不能保證電機(jī)可靠運(yùn)行，電機(jī)可能會(huì)失步，導(dǎo)致識(shí) 別結(jié)果不準(zhǔn)，而且額外增加能耗。另外有些應(yīng)用（比如洗衣機(jī))中不允許識(shí)別時(shí)電機(jī)運(yùn)行，所 以此方法有很大的局限性。
[0006] 若想通過(guò)電阻、電感識(shí)別電機(jī)，可向繞組中加入直流電，由于電感的存在，電流會(huì) 緩慢上升，由于不同電機(jī)參數(shù)有差異，電流的上升時(shí)間并不一樣，可通過(guò)上升時(shí)間識(shí)別電 機(jī)，但是該方法只在電機(jī)溫度是室溫時(shí)才能采用，假如電機(jī)已經(jīng)工作了一段時(shí)間，此時(shí)電機(jī) 溫度較高，由于電阻會(huì)隨溫度變化而變化，此時(shí)的識(shí)別結(jié)果也就不準(zhǔn)確了。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了解決上述【背景技術(shù)】提出的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種識(shí)別不同型號(hào)交流 電機(jī)的方法，通過(guò)向交流電機(jī)繞組注入一定頻率和幅值的交流電，根據(jù)產(chǎn)生的電流矢量幅 值區(qū)分電機(jī)，既不需增加額外的硬件，且識(shí)別結(jié)果精確度高。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0009] -種識(shí)別不同型號(hào)交流電機(jī)的方法，包括以下步驟：
[0010] (1)向待識(shí)別的不同型號(hào)的交流電機(jī)的定子繞組注入相同頻率和幅值的交流電； 首先根據(jù)待識(shí)別的交流電機(jī)的型號(hào)來(lái)確定注入的交流電在旋轉(zhuǎn)系下的電壓信號(hào)Vd、Vq，再 將電壓信號(hào)Vd、Vq通過(guò)Park逆變換，轉(zhuǎn)換為兩相靜止坐標(biāo)系下的電壓信號(hào)，根據(jù)兩相靜止坐 標(biāo)系下的電壓信號(hào)，利用空間矢量調(diào)制算法或查表法得到開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)逆變器 向定子繞組注入交流電；其中，注入的交流電的頻率由Park逆變換角度決定，注入的交流電 的頻率必須大于電機(jī)正常運(yùn)行的最大頻率，從而保證電機(jī)轉(zhuǎn)子靜止，Vd為旋轉(zhuǎn)系下直軸電 壓信號(hào)，Vq為旋轉(zhuǎn)系下交軸電壓信號(hào)；
[0011] (2)經(jīng)過(guò)步驟(1)后，分別采集待識(shí)別的各個(gè)交流電機(jī)各相定子繞組的電流；
[0012] (3)分別將步驟(2)采集的各個(gè)交流電機(jī)各相定子繞組的電流通過(guò)Clark變換，轉(zhuǎn) 換到兩相靜止坐標(biāo)系下的電流；
[0013] (4)計(jì)算每個(gè)交流電機(jī)在兩相靜止坐標(biāo)系下的電流矢量的幅值，根據(jù)電流矢量的 幅值識(shí)別出不同型號(hào)的交流電機(jī)。
[0014] 基于上述技術(shù)方案的優(yōu)選方案，在步驟(1)中，Vd = 0，Vq值為常數(shù)。
[0015]基于上述技術(shù)方案的優(yōu)選方案，在步驟(1)中，Vq = 0，Vd值為常數(shù)。
[0016] 基于上述技術(shù)方案的優(yōu)選方案，預(yù)先設(shè)定步驟(4)中兩相靜止坐標(biāo)系下的電流幅 值的給定值，將步驟(4)計(jì)算得到的電流矢量幅值作為反饋，與預(yù)先設(shè)定的給定值進(jìn)行比 較，PI調(diào)節(jié)器根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整輸出旋轉(zhuǎn)系下的電壓信號(hào)Vd、Vq。
[0017] 基于上述技術(shù)方案的優(yōu)選方案，所述待識(shí)別的交流電機(jī)為異步電機(jī)或永磁同步電 機(jī)。
[0018] 采用上述技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果：
[0019] 本發(fā)明有效地克服了現(xiàn)有技術(shù)方法的缺點(diǎn)，向交流電機(jī)中注入高頻電壓，由于頻 率較高，電機(jī)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，不存在失步問(wèn)題。注入的時(shí)間也非常短，所以耗電很少。由于注入的 電壓頻率高，所以大部分壓降在電感上，電阻上的壓降非常少，因此對(duì)電阻可忽略不計(jì)，克 服了電阻隨溫度變化的問(wèn)題，提高了識(shí)別效果。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1是本發(fā)明的方法流程圖；
[0021 ]圖2是本發(fā)明加入反饋調(diào)節(jié)的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0023] -種識(shí)別不同型號(hào)交流電機(jī)的方法，如圖1所示，步驟如下：
[0024] 步驟1:向待識(shí)別的不同型號(hào)的交流電機(jī)的定子繞組注入相同頻率和幅值的交流 電。首先根據(jù)待識(shí)別的交流電機(jī)的型號(hào)來(lái)確定注入的交流電在旋轉(zhuǎn)系下的電壓信號(hào)Vd、Vq (Vd為旋轉(zhuǎn)系下直軸電壓信號(hào)，Vq為旋轉(zhuǎn)系下交軸電壓信號(hào)），再將電壓信號(hào)Vd、Vq通過(guò)Park 逆變換，轉(zhuǎn)換為兩相靜止坐標(biāo)系下的電壓信號(hào)Valpha、Vbeta，根據(jù)兩相靜止坐標(biāo)系下的電 壓信號(hào)Valpha、Vbeta，利用空間矢量調(diào)制算法或查表法得到開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)逆變 器向定子繞組注入交流電。
[0025] 注入的交流電的幅值和頻率根據(jù)實(shí)際電機(jī)事先確定，幅值太小會(huì)導(dǎo)致不同型號(hào)的 電機(jī)區(qū)分不開(kāi)，但幅值也不能大于電機(jī)能承受的最大電流。注入的交流電頻率不能太低，否 則會(huì)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，從而導(dǎo)致產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)影響最終結(jié)果。注入的交流電的頻率由 Park逆變換角度決定，注入的交流電的頻率必須大于電機(jī)正常運(yùn)行的最大頻率，從而保證 電機(jī)轉(zhuǎn)子靜止，電機(jī)正常運(yùn)行的最為電機(jī)轉(zhuǎn)速，p為電 機(jī)極對(duì)數(shù)。
[0026] 步驟2:經(jīng)過(guò)步驟(1)后，分別采集待識(shí)別的各個(gè)交流電機(jī)各相定子繞組的電流。此 處以三相交流電機(jī)為了，采集三相交流電機(jī)三相繞組電流ia、ib、ic。
[0027] 步驟3:分別將步驟(2)采集的各個(gè)交流電機(jī)各相定子繞組的電流通過(guò)Clark變換， 轉(zhuǎn)換到兩相靜止坐標(biāo)系下的電流Ialpha、Ibeta。
[0028] 步驟4 :計(jì)算每個(gè)交流電機(jī)在兩相靜止坐標(biāo)系下的電流矢量的幅值
,根據(jù)電流矢量的幅值Is識(shí)別出不同型號(hào)的交流電機(jī)。
[0029] 在本實(shí)施例中，步驟（1)中，可以設(shè)定旋轉(zhuǎn)系下的電壓信號(hào)Vd = 0、Vq為常數(shù)，或者 Vq = 0、Vd為常數(shù)。
[0030] 預(yù)先設(shè)定步驟(4)中兩相靜止坐標(biāo)系下的電流幅值的給定值，將步驟(4)計(jì)算得到 的電流矢量幅值作為反饋，與預(yù)先設(shè)定的給定值進(jìn)行比較，PI調(diào)節(jié)器根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整輸 出旋轉(zhuǎn)系下的電壓信號(hào)Vd、Vq，如圖2所示。
[0031] 本發(fā)明不局限于三相電機(jī)，同樣適用于單相或其他多相交流電機(jī)，包括單相異步 電機(jī)、單相永磁同步電機(jī)、多相異步電機(jī)、多相永磁同步電機(jī)等。
[0032] 本發(fā)明提出識(shí)別方法能夠有效克服現(xiàn)有識(shí)別方法的缺點(diǎn)，向電機(jī)中注入高頻電 壓，由于頻率較高，電機(jī)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，不存在失步問(wèn)題。注入的時(shí)間也非常短，所以耗電很少。 由于注入的電壓頻率很高，電壓在電阻上的壓降非常少，大部分壓降在電感上，電機(jī)一相的 阻抗模為：
[0034] 其中Z為阻抗，R為相電阻，ω為注入的電壓頻率，L為相電感。假設(shè)R=5歐，ω = 5024rad/s，L= 27毫亨，則ω L = 135.65歐，Ζ = 135.7歐，顯然感抗基本與總阻抗模相等，所 以電阻可以忽略不計(jì)，這樣該方法就與電阻無(wú)關(guān)，從而克服了電阻隨溫度變化的問(wèn)題，可以 取得較好的識(shí)別效果。
[0035]以上實(shí)施例僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是 按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍 之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種識(shí)別不同型號(hào)交流電機(jī)的方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 向待識(shí)別的不同型號(hào)的交流電機(jī)的定子繞組注入相同頻率和幅值的交流電；首先 根據(jù)待識(shí)別的交流電機(jī)的型號(hào)來(lái)確定注入的交流電在旋轉(zhuǎn)系下的電壓信號(hào)Vd、Vq，再將電 壓信號(hào)Vd、Vq通過(guò)Park逆變換，轉(zhuǎn)換為兩相靜止坐標(biāo)系下的電壓信號(hào)，根據(jù)兩相靜止坐標(biāo)系 下的電壓信號(hào)，利用空間矢量調(diào)制算法或查表法得到開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)逆變器向定 子繞組注入交流電；其中，注入的交流電的頻率由Park逆變換角度決定，注入的交流電的頻 率必須大于電機(jī)正常運(yùn)行的最大頻率，從而保證電機(jī)轉(zhuǎn)子靜止，Vd為旋轉(zhuǎn)系下直軸電壓信 號(hào)，Vq為旋轉(zhuǎn)系下交軸電壓信號(hào)； (2) 經(jīng)過(guò)步驟(1)后，分別采集待識(shí)別的各個(gè)交流電機(jī)各相定子繞組的電流； (3) 分別將步驟(2)采集的各個(gè)交流電機(jī)各相定子繞組的電流通過(guò)Clark變換，轉(zhuǎn)換到 兩相靜止坐標(biāo)系下的電流； (4) 計(jì)算每個(gè)交流電機(jī)在兩相靜止坐標(biāo)系下的電流矢量的幅值，根據(jù)電流矢量的幅值 識(shí)別出不同型號(hào)的交流電機(jī)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種識(shí)別不同型號(hào)交流電機(jī)的方法，其特征在于:在步驟(1)中， Vd = 0，Vq值為常數(shù)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種識(shí)別不同型號(hào)交流電機(jī)的方法，其特征在于:在步驟(1)中， Vq = 0，Vd值為常數(shù)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種識(shí)別不同型號(hào)交流電機(jī)的方法，其特征在于:預(yù)先設(shè)定步驟 (4)中兩相靜止坐標(biāo)系下的電流幅值的給定值，將步驟(4)計(jì)算得到的電流幅值的實(shí)際值作 為反饋，與前述給定值進(jìn)行比較，PI調(diào)節(jié)器根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整輸出旋轉(zhuǎn)系下的電壓信號(hào)Vd、 Vq〇5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種識(shí)別不同型號(hào)交流電機(jī)的方法，其特征在于:所述待識(shí)別的 交流電機(jī)為異步電機(jī)或永磁同步電機(jī)。
【文檔編號(hào)】H02P21/14GK106026824SQ201610596622
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月26日
【發(fā)明人】李潮洲, 黃雨
【申請(qǐng)人】無(wú)錫同方聚能控制科技有限公司