用于判定电机的起动的设备制造技术

本发明专利技术公开了一种用于判定电机的起动的设备，其中估计出从电动机输入的3相电流的频率以使用所估计的频率与配置为驱动电动机的逆变器的输出电压的频率之间的差值来判定电动机是否已经起动。

【技术实现步骤摘要】
用于判定电机的起动的设备
依照本公开的示例性实施例的教导一般地涉及一种用于判定电机的起动的设备。
技术介绍
通常，诸如感应电动机和同步电机的3相电动机在具有位置传感器时和不具有位置传感器时在运转方法上有区别。诸如编码器和解算器的位置传感器频繁地用于测量转子的位置和速度，而位置传感器的使用在除了易于出错之外，还不利地增加整个系统的成本、整个系统的维护成本以及体积。为了克服这些缺点，工业对不具有位置传感器的3相电动机的无传感器运转存在需求。然而，常规的3相电动机的无传感器运转受到在无传感器运转的起动之后不能判定电动机的起动的困扰，这是由在转子速度和位置估计之间的误差而产生的。特别是，难以精确地掌握在转子的低速区域处的转子速度和位置估计方面的电动机的运转状态，使得难以判定电动机是否已经成功起动。
技术实现思路
本公开在于提供一种用于判定电机的起动的设备，其配置为判定在3相电机的无传感器运转期间是否已经成功地执行了起动。本公开还提供一种用于判定电机的起动的设备，其配置为当在无传感器运转期间已经成功执行了起动时允许电动机连续运转，并且当电动机未能起动时允许电动机停止运转并重新起动。在本公开的一个总的方案中，提供了一种用于判定电机的起动的设备，包括:转换器，其配置为输出与从逆变器输入至3相电动机的至少一个相位电流的频率分量的第一AC(交流电)信号和相位角比所述第一AC信号滞后90度的第二AC信号；估计器，其配置为估计所述第二AC信号的频率；以及判定器，其配置为使用由所述估计器估计的频率与所述逆变器的输出电压的频率之间的差值来判定3相电动机是否已经起动。优选地，但不是必需地，所述设备可以进一步包括带宽决定单元，其配置为决定所述估计器的控制带宽。优选地，但不是必需地，由所述带宽决定单元决定的控制带宽可以由所述估计器的增益来决定。优选地，但不是必需地，所述估计器的所述增益可以选为比所述3相电动机的运转频率高的值。优选地，但不是必需地，所述估计器可以接收使所述电动机不能运转的正输入频率以在未执行电动机的起动时输出所述输入频率并且判定所述电动机的起动是否已经成功执行。优选地，但不是必需地，当由所述估计器估计的频率与所述逆变器的输出电压的频率之间有差别时，所述判定器可以判定所述起动已经失败。本公开的有益效果因而所论述的本公开具有的有益效果在于：估计出在电动机的无传感器运转期间输入到3相电动机的相位电流的频率以通过将相位电流的频率与配置为控制电动机的逆变器的输出电压的频率相比较来判定电动机是否已经成功起动。附图说明图1是示出根据本公开的电动机控制系统的结构图。图2是示出图1的速度控制器的详细结构图。图3a和图3b是示出图1的电流控制器的详细结构图。图4是示出用于判定电机的起动的设备的详细结构图。具体实施方式在下文中将参照附图来描述多个示例性实施例，附图中示出了一些示例性实施例。然而，本专利技术的概念可以以许多不同形式来体现并且不应被解释为对在此阐述的示例实施例的限制。而是，所描述的方案旨在包含落入本公开的范围和新观点之内的所有这种替换、修改和变化。现在，将详细参照附图来描述本公开的示例性实施例。图1是示出根据本公开的电动机控制系统的结构图，这里根据本公开的示例性实施例的电动机控制系统1操作3相电动机2，并且这里电动机2可以是例如感应电动机或同步电动机。参照图1，根据本公开的电动机控制系统1可以包括速度控制器10、电流控制器20、第一转换器30、第二转换器40、逆变器50、转子速度和位置估计器60、电流测量计70:70a,70b,70c，以及用于判定电机的起动的设备80，这里在本公开的控制系统1中的用于判定电机的起动的设备80(在下文中称作设备)判定电动机2的起动是否成功并且将该判定发送到更高级别的控制器(未示出)。速度控制器10使用转子速度指令以及实际转子速度作为输入并且输出在同步参照系上的q轴电流指令。电流控制器20根据同步参照系的d、q轴电流指令和实际电流来输出同步参照系的d、q电压。第一转换器30将电流控制器20的输出电压转换成在静止参照系上的电压。第二转换器40将由电流测量计70所测量的电动机2的相位电流转换成在同步参照系上的d、q轴电流。逆变器50将电压施加至电动机2，并且转子速度和位置估计器60使用由电流测量计70所测量的相位电流和第一转换器30的输出电压作为输入以估计转子速度和转子位置。电流测量计70测量从电动机2输入的相位电流。当电动机2的起动成功时，设备80可以输出‘S’，并且当电动机2的起动不成功时，设备80可以输出‘F’，并且可以将该输出发送到更高级的控制器(未示出)。设备80可以额外地输出用于重新起动的信号。现在，将详细描述各部件。图2是示出图1的速度控制器10的详细结构图。参照图2，根据本公开的速度控制器10使用比例积分控制根据速度参考值和反馈速度之间的差值来输出q轴电流指令。根据本公开的速度控制器10可以包括比例积分控制器11a，11b、限幅器12以及抗积分饱和增益设定单元(anti-windupgainsettingunit)13，这里限幅器12限制速度控制器10的输出并且增益设定单元13用于防止当限幅器12工作时造成积分控制器11b的发散。速度控制器10的输出成为在同步参照系上的q轴电流。图3a和图3b是示出图1的电流控制器20的详细结构图，这里图3a是同步参照系的d轴电流控制器的配置，并且图3b是在同步参照系上的q轴电流控制器的配置。参照图3a和图3b，d、q轴电流控制器可以包括比例积分控制器和前馈器，比例积分控制器用于分别控制在同步参照系上的d、q轴电流。即，本公开的电流控制器20包括：比例积分控制器21a、21b、24a、24b；前馈器22，25；以及抗积分饱和增益设定单元23、26，其中比例积分控制器21a、21b、24a、24b配置为根据电流指令和反馈电流来控制电流。前馈器22、25可以根据3相电动机2的建模而可变地配置。此外，增益设定单元23、26用于防止当电流控制器20的输出偏离逆变器50能够合成的电压的大小时造成积分控制器21b、24b的发散。图1的第一转换器30将作为电流控制器20的输出的同步参照系上的电压转换成静止参照系上的电压，并且输出由以下等式所表示的输出。【等式1】【等式2】此外，第二转换器20根据以下等式由接收自电流测量计70的电动机2的相位电流来输出同步参照系上的d、q轴电流。【等式3】【等式4】【等式5】【等式6】转子速度和位置估计器60使用自电动机2输入的电流和自逆变器50输入的电压作为输入以输出转子速度和转子磁通位置(rotorfluxposition)，其详细配置对本领域技术人员而言是公知的，从而将不对其进行更进一步的详尽说明。图1中的设备80使用自电动机2输入的电流的频率来判定电动机2的起动。尽管图1示出了设备80从电流测量计70接收电动机2的所有的输入电流，但是设备80可以接收一路或两路电流。现在，将参照图4来详细描述本公开的设备。图4示出用于判定电机的起动的设备的详细结构图。参照图4，本公开的设备80可以包括电流转换器81、频率估计器82、带宽决定单元83以及判定器84。电流转换器81根据输入自电动机2的相位电流(x＝a，b，c)来产生信号qi′本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于判定电机的起动的设备，包括：转换器，其配置为输出与从逆变器输入到3相电动机的至少一个相位电流的频率分量对应的第一AC(交流电)信号和在相位角上比所述第一AC信号滞后90度的第二AC信号；估计器，其配置为估计所述第二AC信号的频率；以及判定器，其配置为使用由所述估计器估计的频率与所述逆变器的输出电压的频率之间的差值来判定所述3相电动机是否已经起动。

【技术特征摘要】
2013.07.02 KR 10-2013-00769541.一种用于判定电机的起动的设备，包括：转换器，其配置为输出与从逆变器输入到3相电动机的至少一个相位电流的频率分量对应的第一AC(交流电)信号和在相位角上比所述第一AC信号滞后90度的第二AC信号；估计器，其配置为估计所述第二AC信号的频率；带宽决定单元，所述带宽决定单元配置为决定所述估计器的控制带宽；以及判定器，其配置为使用由所述估计器估计的频率与所述逆变器的输出电压的频率之间的差值来判定所述3相电动机是否已经起动，其中所述控制带宽由...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞安橹，
申请(专利权)人：LS产电株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR