本发明专利技术公开了一种永磁同步电机的零速保护装置，其包括：反电势检测模块，用于实时检测永磁同步电机的反电势；零速判断模块，零速判断模块与反电势检测模块相连，用于对永磁同步电机的反电势与预设阈值进行比较，并根据比较结果判断永磁同步电机是否处于零速状态；零速保护模块，零速保护模块与零速判断模块相连，当永磁同步电机处于零速状态时，零速保护模块输出零速保护信号以关闭输入至永磁同步电机的控制信号。因此，该永磁同步电机的零速保护装置能够检测出永磁同步电机的零速状态，从而避免永磁同步电机在零速下通电而引起的过热或退磁现象。本发明专利技术还公开了一种永磁同步电机的零速检测方法。
【技术实现步骤摘要】
永磁同步电机的零速保护装置及零速检测方法
本专利技术涉及电机
，特别涉及一种永磁同步电机的零速保护装置以及一种永磁同步电机的零速检测方法。
技术介绍
永磁同步电机因具有功率惯量比大、效率高、调速范围宽等优点而得到越来越广泛的应用。永磁同步电机通常采用矢量控制以提高其效率。然而，矢量控制需要获取永磁同步电机转子的位置信息，例如，可以通过编码器、旋转变压器等角位置传感器直接测量出电机转子的角度，但是，这些角度传感器则会增加系统的成本。此外，在一些特殊的应用场合，例如在压缩机控制中，因其高温、高压的工况环境，角度传感器无法安装。因此，提出了无位置传感器的矢量控制，从而可以大大降低系统的成本。相关技术中，无位置传感器的矢量控制通常根据永磁同步电机的电流、电压检测值，并通过位置估计器来估算出转子位置。但其存在的缺点是，永磁同步电机需要具有一定的转速，以保证反电势或磁通变化率在可检测范围内。一旦永磁同步电机的转速为零，位置估计器就无法估算出准确的位置估计值。若此时变频模块仍对永磁同步电机输电，则可能在错误的方向上对永磁同步电机输入电压，从而引起永磁同步电机过热甚至是退磁现象。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术缺陷。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种永磁同步电机的零速保护装置。该永磁同步电机的零速保护装置能够及时检测出永磁同步电机的零速状态，并在永磁同步电机处于零速状态时实施保护，从而避免永磁同步电机因零速而引起的过热或退磁现象。本专利技术的另一个目的在于提出一种永磁同步电机的零速检测方法。为达到上述目的，本专利技术一方面实施例提出的一种永磁同步电机的零速保护装置，包括：反电势检测模块，用于实时检测所述永磁同步电机的反电势；零速判断模块，所述零速判断模块与所述反电势检测模块相连，用于对所述永磁同步电机的反电势与预设阈值进行比较，并根据比较结果判断所述永磁同步电机是否处于零速状态；零速保护模块，所述零速保护模块与所述零速判断模块相连，当所述永磁同步电机处于所述零速状态时，所述零速保护模块输出零速保护信号以关闭输入至所述永磁同步电机的控制信号。根据本专利技术实施例提出的永磁同步电机的零速保护装置，通过反电势检测模块实时检测永磁同步电机的反电势，并利用零速判断模块对永磁同步电机的反电势与预设阈值进行比较，根据比较结果判断永磁同步电机是否处于零速状态，当判断永磁同步电机处于零速状态时，零速保护模块输出零速保护信号以关闭输入至永磁同步电机的控制信号，从而关闭变频模块的输出，达到保护永磁同步电机的目的。因此，该永磁同步电机的零速保护装置能够及时检测出永磁同步电机的零速状态，并在永磁同步电机处于零速状态时实施保护，从而避免永磁同步电机因零速而引起的过热或退磁现象。在本专利技术的一个实施例中，所述反电势检测模块根据所述永磁同步电机的相电流、相电压和反电势模型以对所述永磁同步电机的反电势进行实时检测。具体地，所述反电势检测模块根据以下公式获得所述永磁同步电机的反电势：其中，Eex′为所述永磁同步电机的反电势，vγ、vδ为γ-δ轴坐标系下的γ轴电压、δ轴电压，iγ、iδ为所述γ-δ轴坐标系下的γ轴电流、δ轴电流，R为所述永磁同步电机每相绕组的电阻值，Lq为d-q轴坐标系下的q轴电感，为所述永磁同步电机的转子转速估计值。具体地，所述γ-δ轴坐标系为与所述永磁同步电机的转子估计角度固连的坐标系。在本专利技术的一个实施例中，当所述永磁同步电机的反电势小于等于所述预设阈值时，所述零速判断模块判断所述永磁同步电机处于所述零速状态；当所述永磁同步电机的反电势大于所述预设阈值时，所述零速判断模块判断所述永磁同步电机处于正常运行状态。为达到上述的目的，本专利技术另一方面实施例提出了一种永磁同步电机的零速检测方法，包括以下步骤：检测所述永磁同步电机的相电流，并检测直流母线电压以获得所述永磁同步电机的相电压；根据所述永磁同步电机的相电流、相电压和反电势模型以对所述永磁同步电机的反电势进行实时检测；对所述永磁同步电机的反电势与预设阈值进行比较，并根据比较结果判断所述永磁同步电机是否处于零速状态。根据本专利技术实施例提出的永磁同步电机的零速检测方法，通过检测永磁同步电机的相电流，并检测直流母线电压以获得永磁同步电机的相电压，进而根据永磁同步电机的相电流、相电压和反电势模型以对永磁同步电机的反电势进行实时检测，之后，对永磁同步电机的反电势与预设阈值进行比较，并根据比较结果判断永磁同步电机是否处于零速状态。因此，该永磁同步电机的零速检测方法能够及时检测出永磁同步电机的零速状态，从而可以在永磁同步电机处于零速状态时实施保护，避免永磁同步电机因零速而引起的过热或退磁现象。并且，该检测方法无需向电机注入高频激励信号，运算量较小，容易实现。在本专利技术的一个实施例中，当所述永磁同步电机的反电势小于等于所述预设阈值时，判断所述永磁同步电机处于所述零速状态；当所述永磁同步电机的反电势大于所述预设阈值时，判断所述永磁同步电机处于正常运行状态。进一步地，当所述永磁同步电机处于所述零速状态时，输出零速保护信号以关闭输入至所述永磁同步电机的控制信号。具体地，根据以下公式获得所述永磁同步电机的反电势：其中，Eex′为所述永磁同步电机的反电势，vγ、vδ为γ-δ轴坐标系下的γ轴电压、δ轴电压，iγ、iδ为所述γ-δ轴坐标系下的γ轴电流、δ轴电流，R为所述永磁同步电机每相绕组的电阻值，Lq为d-q轴坐标系下的q轴电感，为所述永磁同步电机的转子转速估计值。具体地，所述γ-δ轴坐标系为与所述永磁同步电机的转子估计角度固连的坐标系。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为现有技术中永磁同步电机的控制系统的结构示意图；图2为根据本专利技术实施例的永磁同步电机的零速保护装置的方框示意图；图3为根据本专利技术实施例的永磁同步电机的零速保护装置的α-β轴坐标系、d-q轴坐标系和γ-δ轴坐标系的示意图；以及图4为根据本专利技术实施例的永磁同步电机的零速检测方法的流程图。附图标记：永磁同步电机1、反电势检测模块2、零速判断模块3、零速保护模块4，变频模块301’、控制器302’、相电流检测电路305’、直流母线电压检测电路304’和驱动电路303’。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本专利技术。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本专利技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种永磁同步电机的零速保护装置，其特征在于，包括：反电势检测模块，用于实时检测所述永磁同步电机的反电势；零速判断模块，所述零速判断模块与所述反电势检测模块相连，用于对所述永磁同步电机的反电势与预设阈值进行比较，并根据比较结果判断所述永磁同步电机是否处于零速状态；以及零速保护模块，所述零速保护模块与所述零速判断模块相连，当所述永磁同步电机处于所述零速状态时，所述零速保护模块输出零速保护信号以关闭输入至所述永磁同步电机的控制信号。
【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机的零速保护装置，其特征在于，包括：反电势检测模块，用于实时检测所述永磁同步电机的反电势；其中，所述反电势检测模块根据所述永磁同步电机的相电流、相电压和反电势模型以对所述永磁同步电机的反电势进行实时检测，永磁同步电机的相电压是所述反电势检测模块根据直流母线电压获取的；零速判断模块，所述零速判断模块与所述反电势检测模块相连，用于对所述永磁同步电机的反电势与预设阈值进行比较，并根据比较结果判断所述永磁同步电机是否处于零速状态；其中，预设阈值取为永磁同步电机的最小转速的1/10与转子磁通的乘积；以及零速保护模块，所述零速保护模块与所述零速判断模块相连，当所述永磁同步电机处于所述零速状态时，所述零速保护模块输出零速保护信号以关闭输入至所述永磁同步电机的控制信号。2.如权利要求1所述的永磁同步电机的零速保护装置，其特征在于，所述反电势检测模块根据以下公式获得所述永磁同步电机的反电势：其中，Eex'为所述永磁同步电机的反电势，vγ、vδ为γ-δ轴坐标系下的γ轴电压、δ轴电压，iγ、iδ为所述γ-δ轴坐标系下的γ轴电流、δ轴电流，R为所述永磁同步电机每相绕组的电阻值，Lq为d-q轴坐标系下的q轴电感，为所述永磁同步电机的转子转速估计值。3.如权利要求2所述的永磁同步电机的零速保护装置，其特征在于，所述γ-δ轴坐标系为与所述永磁同步电机的转子估计角度固连的坐标系。4.如权利要求2所述的永磁同步电机的零速保护装置，其特征在于，当所述永磁同步电机的反电势小于等于所述预设阈值时，所述零速判断模块判断所述永磁同步电机处于所述零速状态；当所述永磁同...
【专利技术属性】
技术研发人员：张国柱，
申请(专利权)人：广东美的制冷设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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