一种电机的加热方法、装置及变频器制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种电机的加热方法、装置及变频器。该方法包括获取逆变器向电机输出的高频交流电流；基于预设计算公式，根据高频交流电流计算出实际加热功率和对应的实际电流幅值；获取给定加热功率并对给定加热功率和实际加热功率进行调节限幅处理以得到注入电流频率；对注入电流频率进行积分处理以获得电压矢量角；获取给定电流幅值并对给定电流幅值和实际电流幅值进行调节限幅处理以得到调节电压幅值；将电压矢量角和调节电压幅值输入至预设脉宽调制器以生成脉冲宽度调制信号；根据脉冲宽度调制信号控制逆变器向电机输出高频交流电流以对电机进行加热。本实施例中的方法可提高电机的加热速度，实现加热功率的可调节。

A Heating Method, Device and Frequency Converter for Motor

The embodiment of this application discloses a heating method, device and frequency converter of a motor. The method includes acquiring the high frequency AC current output from the inverter to the motor, calculating the actual heating power and the corresponding actual current amplitude based on the high frequency AC current, acquiring the given heating power and adjusting the limiting processing of the given heating power and the actual heating power to obtain the injection current frequency, and integrating the injection current frequency to obtain the injection current frequency. The voltage vector angle is obtained; the given current amplitude is obtained and the regulated voltage amplitude is obtained by adjusting the current amplitude and the actual current amplitude; the voltage vector angle and the regulated voltage amplitude are input to the preset pulse width modulator to generate pulse width modulation signal; and the inverter is controlled to output high frequency AC current to the motor according to the pulse width modulation signal to add the motor. Heat. The method in the embodiment can improve the heating speed of the motor and realize the adjustable heating power.

【技术实现步骤摘要】
一种电机的加热方法、装置及变频器
本申请涉及电机控制
，尤其涉及一种电机的加热方法、装置及变频器。
技术介绍
汽车等设备中的空调系统在环境温度为零下30～40℃时，压缩机润滑油就会凝固，冷却介质变成液态，此时若突然启动空调系统，会导致电机的负载很重，电机无法顺利启动。为了使得电机能够顺利启动，一般需要先对电机进行加热，使得冷却介质汽化，压缩机润滑油解冻，然后再启动空调系统。目前对电机进行加热的方法主要是向电机注入直流电流，利用电机的定子绕组的铜损和铁损来对电机进行加热。然而，由于电机的定子绕组的铜损和铁损只占了电机功率很少的一部分，加热功率很小，加热速度很慢。因此，如何快速地对电机进行加热成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本申请提供了一种电机的加热方法、装置及变频器，以提高电机的加热速度。第一方面，本申请提供了一种电机的加热方法，其包括：获取逆变器向电机输出的高频交流电流；基于预设计算公式，根据高频交流电流计算出实际加热功率和高频交流电流对应的实际电流幅值；获取给定加热功率，并对所述给定加热功率和实际加热功率进行调节限幅处理以得到注入电流频率；对所述注入电流频率进行积分处理以获得电压矢量角；获取给定电流幅值，并对所述给定电流幅值和实际电流幅值进行调节限幅处理以得到调节电压幅值；将所述电压矢量角和调节电压幅值输入至预设脉宽调制器以生成脉冲宽度调制信号；以及根据所述脉冲宽度调制信号控制所述逆变器向所述电机输出高频交流电流以对所述电机进行加热。第二方面，本申请还提供一种电机的加热装置，其包括：电流获取单元，用于获取逆变器向电机输出的高频交流电流；计算单元，用于基于预设计算公式，根据高频交流电流计算出实际加热功率和高频交流电流对应的实际电流幅值；电流频率调节单元，用于获取给定加热功率，并对所述给定加热功率和实际加热功率进行调节限幅处理以得到注入电流频率；矢量角获取单元，用于对所述注入电流频率进行积分处理以获得电压矢量角；电压调节单元，用于获取给定电流幅值，并对所述给定电流幅值和实际电流幅值进行调节限幅处理以得到调节电压幅值；信号生成单元，用于将所述电压矢量角和调节电压幅值输入至预设脉宽调制器以生成脉冲宽度调制信号；以及控制单元，用于根据所述脉冲宽度调制信号控制所述逆变器向所述电机输出高频交流电流以对所述电机进行加热。第三方面，本申请又提供一种变频器，其包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面的电机的加热方法。本申请提供一种电机的加热方法、装置及变频器。该方法通过向电机输入高频交流电流，使得定子绕组中的高频交流电流及其谐波在转子中产生涡流电流，从而形成涡流损耗，释放出大量的热量以对电机进行加热，提高了电机的加热速度。同时，在向电机输入高频交流电流时，可以通过改变当前时刻的高频交流电流的大小和频率来调整加热功率，实现加热功率的可调节。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的一种电机的加热方法的示意流程图；图2为本申请实施例中变频器控制电机加热功率的控制电路框图；图3为本申请实施例提供的一种电机的加热方法的具体示意流程图；图4为本申请实施例中变频器控制电机加热功率的具体控制电路框图；图5为本申请实施例提供的一种电机的加热方法的另一具体示意流程图；图6为本申请实施例中变频器控制电机加热功率的另一具体控制电路框图；图7为本申请实施例提供的一种电机的加热方法的具体示意流程图；图8为本申请实施例提供的一种电机的加热方法的具体示意流程图；图9为本申请实施例提供的一种电机的加热装置的示意性框图；图10为本申请实施例提供的一种变频器的示意性框图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。请参阅图1和图2，图1是本申请实施例提供的一种电机的加热方法的示意流程图，图2是本申请实施例中变频器控制电机加热功率的控制电路框图。该电机的加热方法应用于变频器中。如图1所示，该电机的加热方法包括步骤S101～S107。S101、获取逆变器向电机输出的高频交流电流。为了控制逆变器10向电机20输出的加热功率，需要获取当前时刻t逆变器10向电机20输出的高频交流电流it。在一实施例中，该逆变器10可以为三相脉冲宽度调制逆变器，该电机20可以为永磁同步电机、直流无刷电机。在一实施例中，在步骤S101之前，还包括：设置给定加热功率和给定电流幅值。其中，该给定加热功率P0和给定电流幅值I0可以通过整车系统、PLC、键盘等人机交互界面进行设置，该给定电流幅值I0可以为电机20的额定电流值，当然，该给定电流幅值I0也可以由给定加热功率P0计算得到。需要说明的是，该给定加热功率P0和给定电流幅值I0除了通过上述方式进行设置外，还可以为预先存储在变频器中的固定值。S102、基于预设计算公式，根据所述高频交流电流计算出实际加热功率和所述高频交流电流对应的实际电流幅值。具体地，在一实施例中，如图3和图4所示，图3为本申请实施例提供的一种电机的加热方法的具体示意流程图，图4为本申请实施例中变频器控制电机加热功率的具体控制电路框图。该步骤S102具体包括步骤S1021和S1022。S1021、对所述高频交流电流进行快速傅里叶变换以得到对应的实际电流幅值和电流相位角。S1022、基于发热功率计算公式，根据上一时刻的调节电压幅值、所述实际电流幅值和电流相位角计算出实际加热功率。在图3和图4所示的实施例中，该预设计算公式30包括快速傅里叶变换和发热功率计算公式。具体地，取高频交流电流it中的u相电流it(u)，然后对电流it(u)进行快速傅里叶变换以得到高频交流电流it对应的实际电流幅值Im和电流相位角再获取上一时刻的调节电压幅值Vt-1，并根据上一时刻的调节电压幅值Vt-1、实际电流幅值Im和电流相位角采用如下公式(1)所示的发热功率计算公式计算出实际加热功率P1。需要说明的是，在该实施例中，采用电压相位作为参考相位。具体地，在另一实施例中，如图5和图6所示，图5为本申请实施例提供的一种电机的加热方法的另一具体示意流程图，图6为本申请实施例中变频器控制电机加热功率的另一具体控制电路框图。在该实施例中，步骤S102具体包括步骤S1023至S1025。S1023、对所述高频交流电流进行克拉克变换以得到α分量电流和β分量电流。S1024、根据所述α分量电流和β分量电流计算出所述高频交流电流对应的实际电流幅值。S1025、基于发热功率计算公式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机的加热方法，其特征在于，包括：获取逆变器向电机输出的高频交流电流；基于预设计算公式，根据所述高频交流电流计算出实际加热功率和所述高频交流电流对应的实际电流幅值；获取给定加热功率，并对所述给定加热功率和实际加热功率进行调节限幅处理以得到注入电流频率；对所述注入电流频率进行积分处理以获得电压矢量角；获取给定电流幅值，并对所述给定电流幅值和实际电流幅值进行调节限幅处理以得到调节电压幅值；将所述电压矢量角和调节电压幅值输入至预设脉宽调制器以生成脉冲宽度调制信号；以及根据所述脉冲宽度调制信号控制所述逆变器向所述电机输出高频交流电流以对所述电机进行加热。

【技术特征摘要】
1.一种电机的加热方法，其特征在于，包括：获取逆变器向电机输出的高频交流电流；基于预设计算公式，根据所述高频交流电流计算出实际加热功率和所述高频交流电流对应的实际电流幅值；获取给定加热功率，并对所述给定加热功率和实际加热功率进行调节限幅处理以得到注入电流频率；对所述注入电流频率进行积分处理以获得电压矢量角；获取给定电流幅值，并对所述给定电流幅值和实际电流幅值进行调节限幅处理以得到调节电压幅值；将所述电压矢量角和调节电压幅值输入至预设脉宽调制器以生成脉冲宽度调制信号；以及根据所述脉冲宽度调制信号控制所述逆变器向所述电机输出高频交流电流以对所述电机进行加热。2.根据权利要求1所述的电机的加热方法，其特征在于，所述基于预设计算公式，根据所述高频交流电流计算出实际加热功率和所述高频交流电流对应的实际电流幅值，包括：对所述高频交流电流进行快速傅里叶变换以得到对应的实际电流幅值和电流相位角；以及基于发热功率计算公式，根据上一时刻的调节电压幅值、所述实际电流幅值和电流相位角计算出实际加热功率。3.根据权利要求1所述的电机的加热方法，其特征在于，所述基于预设计算公式，根据所述高频交流电流计算出实际加热功率和所述高频交流电流对应的实际电流幅值，包括：对所述高频交流电流进行克拉克变换以得到α分量电流和β分量电流；根据所述α分量电流和β分量电流计算出所述高频交流电流对应的实际电流幅值；以及基于发热功率计算公式，根据上一时刻的调节电压幅值和电压矢量角、所述α分量电流和β分量电流计算出实际加热功率。4.根据权利要求1所述的电机的加热方法，其特征在于，所述对所述给定加热功率和实际加热功率进行调节限幅处理以得到注入电流频率，包括：将所述给定加热功率和实际加热功率依次输入至第一减法器和第一PI调节器以得到参考电流频率；以及对所述参考电流频率进行限幅处理以...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈文，刘军锋，郑丽丽，
申请(专利权)人：深圳市英威腾电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44