电动机系统的惯性检测装置和惯性检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种电动机系统的惯性检测装置和惯性检测方法，该惯性检测装置包括：角速度获得单元，其用于获得所述电动机的角速度；功率计算单元，其根据逆变器输出的输出电流，以及基于所述角速度和旋转坐标上的电压指令值所得到的三相电压值，计算所述逆变器的输出功率，其中，所述逆变器根据所述三相电压值输出用于驱动所述电动机的所述输出电流；惯性计算单元，其在所述电动机系统不安装负载的情况下，根据所述电动机从启动到加速到频率指令值所对应的角速度的期间中的第一预定期间内，所述逆变器的输出功率、所述电动机的角速度和所述电动机的效率，计算所述电动机系统的惯性。根据本申请，能够以简单的方式计算电动机系统的惯性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机电领域，尤其涉及电动机系统的惯性检测装置和惯性检测方法。
技术介绍
当进行电动机的速度控制时，作为控制常数，电动机的惯性尤为重要。以往技术中，电动机的等级和对应的电动机的惯性可以被记录在表格中，在需要确定电动机的惯性的场合下，可以从表格中直接读出与该电动机的等级对应的电动机的惯性。但是，上述方式只能用于确定电动机单体的惯性，在当该电动机与具有较大惯性的机械部件连接以构成电动机系统的情况下，由于该机械部件的惯性不明了，因此，存在电动机系统整体的速度以及转矩的响应控制变慢的问题。并且，由于用户可能根据不同的使用场景而更换或调整该机械部件，因此，即使提前设定了该机械部件的惯性，也难以在实际的操作过程中便利地使用。在专利文献1中，记载有如下内容：在运算机械系统惯性时，以彼此不同的速度变化率使电动机进行多次加速，根据各个转矩比例信号的积分量和速度变化幅度计算机械系统惯性，或者当由电动机的旋转速度改变时的转矩比例信号的积分量和速度变化幅度计算机械系统惯性时，以彼此不同的速度变化率进行多次加速，根据各个转矩比例信号的积分量和速度变化幅度运算机械系统惯性。【专利文献1】特开2002-153088(CN1353499A)应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
本申请的专利技术人发现，专利文献1记载的通过进行多次加速求出惯性的方法很复杂。本申请的实施例提供一种电动机系统的惯性检测装置和惯性检测方法，根据逆变器的输出功率、电动机的角速度以及电动机的参数，计算电动机系统的惯性，由此，能够以简单的方式检测电动机系统的惯性。根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种电动机系统的惯性检测装置，所述电动机系统包括电动机、以及与所述电动机的轴连接的用于安装负载的负载安装部，该惯性检测装置包括：角速度获得单元，其用于获得所述电动机的角速度；功率计算单元，其根据逆变器输出的输出电流，以及基于所述角速度和旋转坐标上的电压指令值所得到的三相电压值，计算所述逆变器的输出功率，其中，所述逆变器根据所述三相电压值输出用于驱动所述电动机的所述输出电流；惯性计算单元，其在所述电动机系统不安装负载的情况下，根据所述电动机从启动到加速到频率指令值所对应的角速度的期间中的第一预定期间内，所述逆变器的输出功率、所述电动机的角速度和所述电动机的效率，计算所述电动机系统的惯性，其中，所述频率指令值和所述电压指令值用于对所述电动机进行矢量控制。据本专利技术实施例的第二方面，其中，所述角速度获得单元包括：角速度计算单元，其根据所述频率指令值、所述电动机的转差率以及所述电动机的极数计算所述电动机的所述角速度；或者，角速度检测单元，其用于检测所述电动机的所述角速度。据本专利技术实施例的第三方面，其中，所述检测装置还包括：电流传感器，其用于检测所述逆变器输出的所述输出电流。据本专利技术实施例的第四方面，其中，所述惯性计算单元在所述电压指令值的至少两个更新周期内分别计算所述电动机系统的逐次惯性，将所述逐次惯性的平均值作为所述电动机系统的惯性。据本专利技术实施例的第五方面，其中，所述惯性计算单元在所述电压指令值的更新周期内分别计算所述逆变器的逐次输出功率以及逐次角速度并积分，并根据所述逐次输出功率的积分值以及所述逐次角速度积分值，计算所述逐次输出功率的平均值以及逐次角速度的平均值，根据逐次输出功率的平均值以及逐次角速度的平均值计算所述电动机系统的惯性。据本专利技术实施例的第六方面，其中，所述第一预定期间是指从所述电动机启动后经过第二预定期间后的时刻开始，到所述电动机加速到比所述频率指令值所对应的角速度小的预定角速度的时刻为止的期间。据本专利技术实施例的第七方面，提供一种电动机系统的惯性检测方法，所述电动机系统包括电动机、以及与所述电动机的轴连接的用于安装负载的负载安装部，该惯性检测方法包括：获得所述电动机的角速度；根据逆变器输出的输出电流，以及基于所述角速度和旋转坐标上的电压指令值所得到的三相电压值，计算所述逆变器的输出功率，其中，所述逆变器根据所述三相电压值输出用于驱动所述电动机的所述输出电流；在所述电动机系统不安装负载的情况下，根据所述电动机从启动到加速到频率指令值所对应的角速度的期间中的第一预定期间内，所述逆变器的输出功率、所述电动机的角速度和所述电动机的效率，计算所述电动机系统的惯性，其中，所述频率指令值和所述电压指令值用于对所述电动机进行矢量控制。本申请的有益效果在于：该申请能以简单的方式计算电动机系统的惯性。参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术的特定实施方式，指明了本专利技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施方式，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1是本申请实施例1的电动机系统的惯性检测装置的一个组成示意图；图2是本申请实施例2的电动机系统的控制装置的一个组成示意图；图3是本申请实施例2的电动机加速期间逆变器输出功率、电动机的角速度、以及转矩的关系的示意图；图4是本申请实施例3的电动机系统的惯性检测方法的一个流程示意图。具体实施方式参照附图，通过下面的说明书，本专利技术的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本专利技术的特定实施方式，其表明了其中可以采用本专利技术的原则的部分实施方式，应了解的是，本专利技术不限于所描述的实施方式，相反，本专利技术包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。实施例1本申请实施例1提供一种电动机系统的惯性检测装置，其中，该电动机系统包括电动机、以及与该电动机的轴连接的用于安装负载的负载安装部，由此，在控制信号的控制下，电动机的轴进行旋转产生的旋转驱动力能够通过负载安装部，对安装的负载进行驱动。本实施例的检测装置能够用于检测该电动机系统在不安装负载时的转动的惯性。在本实施例中，可以对该电机系统采用矢量控制，即，对电机输入用于进行矢量控制的电压指令值和频率指令值fref，其中，该电压指令值可以是旋转坐标上的d轴(directaxis)电压指令值Vdref和q轴(quadratureaxis)电压指令值Vqref，并且，可以使d轴电压指令值Vdref为0，抑制激励损失，进行高效的加速；该频率指令值fref能够用于计算出电动机转动的角速度，进而得到电动机的相位。在本实施例中，可以根据电动机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机系统的惯性检测装置，所述电动机系统包括电动机、以及与所述电动机的轴连接的用于安装负载的负载安装部，其特征在于，该惯性检测装置包括：角速度获得单元，其用于获得所述电动机的角速度；功率计算单元，其根据逆变器输出的输出电流，以及基于所述角速度和旋转坐标上的电压指令值所得到的三相电压值，计算所述逆变器的输出功率，其中，所述逆变器根据所述三相电压值输出用于驱动所述电动机的所述输出电流；惯性计算单元，其在所述电动机系统不安装负载的情况下，根据所述电动机从启动到加速到频率指令值所对应的角速度的期间中的第一预定期间内，所述逆变器的输出功率、所述电动机的角速度和所述电动机的效率，计算所述电动机系统的惯性，其中，所述频率指令值和所述电压指令值用于对所述电动机进行矢量控制。

【技术特征摘要】
1.一种电动机系统的惯性检测装置，所述电动机系统包括电动机、以及与所述电动机的轴连接的用于安装负载的负载安装部，其特征在于，该惯性检测装置包括：角速度获得单元，其用于获得所述电动机的角速度；功率计算单元，其根据逆变器输出的输出电流，以及基于所述角速度和旋转坐标上的电压指令值所得到的三相电压值，计算所述逆变器的输出功率，其中，所述逆变器根据所述三相电压值输出用于驱动所述电动机的所述输出电流；惯性计算单元，其在所述电动机系统不安装负载的情况下，根据所述电动机从启动到加速到频率指令值所对应的角速度的期间中的第一预定期间内，所述逆变器的输出功率、所述电动机的角速度和所述电动机的效率，计算所述电动机系统的惯性，其中，所述频率指令值和所述电压指令值用于对所述电动机进行矢量控制。2.根据权利要求1所述的电动机系统的惯性检测装置，其中，所述角速度获得单元包括：角速度计算单元，其根据所述频率指令值、所述电动机的转差率以及所述电动机的极数计算所述电动机的所述角速度；或角速度检测单元，其用于检测所述电动机的所述角速度。3.根据权利要求1所述的电动机系统的惯性检测装置，其中，所述检测装置还包括：电流传感器，其用于检测所述逆变器输出的所述输出电流。4.根据权利要求1所述的电动机系统的惯性检测装置，其中，所述惯性计算单元在所述电压指令值的至少两个更新周期内分别计算所述电动机系统的逐次惯性，将所述逐次惯性的平均值作为所述电动机系统的惯性。5.根据权利要求1所述的电动机系统的惯性检测装置，其中，所述惯性计算单元在所述电压指令值的更新周期内分别计算所述逆变器的逐次输出功率以及逐次角速度并积分，并根据所述逐次输出功率的积分值以及所述逐次角速度积分值，计算所述逐次输出功率的平均值以及逐次角速度的平均值，根据逐次输出功率的平均值以及逐次角速度的平均值计算所述电动机系统的惯性。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：中岛洋一郎，
申请(专利权)人：三垦电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP