实时读取和发送电机电阻、电感和磁链的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种实时读取电机电阻、电感和磁链的方法，包括：获取电机的温度；发送数据读取请求，所述数据读取请求用于读取设置在所述电机内的编码器中预先存储的与所述温度对应的电机数据。本发明专利技术还公开了一种实时发送电机电阻、电感和磁链的方法，包括：获取电机控制器发送的数据读取请求；所述数据读取请求用于读取设置在所述电机内的编码器中预先存储的与所述温度对应的电机数据；响应所述数据读取请求，读取所述电机数据；向所述电机控制器发送所述电机数据。该方法不需要昂贵的处理器，省去了实时辨识过程，提供了一种可实时得到电机参数的低成本、高稳定性的解决方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机控制领域，特别是涉及一种实时读取和发送电机电阻、电感和磁链的方法及系统。
技术介绍
目前同步电机的高精度控制中，特别是应用在半导体设备和精密机床设备中的同步电机控制器，为了精密完成对电机转矩和转速的控制，根据电机模型的状态方程可知，在测量电机定子电流，继而控制电机给定的电压矢量中，该时刻的电机定子电阻和电感、永磁体磁链参数的准确数值显得尤为重要，对于同一个厂家的同种型号的电机，其电机定子电阻、电感、永磁体磁链会有一定的差别，即使对同一台电机，不同相的相电阻、相电感以及不同位置的永磁体磁链也有一定程度的误差，这些对高精度位置控制的电机控制器来说，最终变成了对系统的一种扰动、极端情况下造成控制系统失控、震荡。目前的方案主要是通过电机模型或某种控制算法如卡尔曼滤波、Luenberger观测器、自适应算法、最小二乘法等算法实时对电机的相电阻、相电感、永磁体磁链等进行辨识。在电机控制器内对电机的定子电阻、电感、永磁体磁链等实时进行辨识，试图完成该精度高速同步电机控制的缺点在于：1)需要使用昂贵的处理器。以在实时辨识中普遍应用的卡尔曼滤波为例，该种算法中有大量的多维矩阵运算，即使是假设电机每相的电阻和电感都是绝对相等和永磁体每个位置的磁链均绝对相等的情况下，一些采用该方案的电机控制器往往使用150-300MHZ左右主频的32位浮点处理器，价格高昂。这样既因为简化的电机模型，得不到好的控制效果，又使整个系统成本居高不下。2)现有实时辨识算法获取的电机的定子电阻和电感中含有电机动力线的电阻和杂散电感，存在误差。在工业现场电机和控制器距离远近不等，对于不同长度的电机电缆，该电机动力线的电阻和杂散电感不能不考虑控制算法之内，而目前的最优秀、最顶端的实时辨识电机定子电阻和定子电感的算法都不能将电缆的电阻和杂散电感从电机定子电阻和定子电感单独辨识出来。3)辨识算法稳定性不高。A.辨识算法依赖于众多的控制调节系数，这些控制算法对不同的电机转速、电机结构、不同种类负载等情况下会造成系统失控、电机电流环震荡、啸叫等，稳定性不高。B.实时辨识算法又严重依赖于电机的输入信号如电机电流的采样，这些高精度的弱电信号，在高电压、大电流、强干扰的工业环境中，容易叠加噪声，这些会造成辨识值和实际值相差较远，使用这些和真实值相差较大的电机参数进行控制容易造成电机转矩波动增大、继而可能电机振动、电机失控。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种实时读取和发送电机电阻、电感和磁链的方法及系统，该方法和系统不需要昂贵的处理器，省去了实时辨识过程，提供了一种可实时得到电机参数的低成本、高稳定性的解决方案。为实现上述目的，本专利技术提供了一种实时读取电机电阻、电感和磁链的方法，包括以下步骤：获取电机的温度；发送数据读取请求，所述数据读取请求用于读取设置在所述电机内的编码器中预先存储的与所述温度对应的电机数据；所述电机数据包括所述电机在各个温度时定子的三相的电阻、电感以及所述电机在各个温度时的不同位置的永磁体的磁链。与上述实时读取电机电阻、电感和磁链的方法相应的，本专利技术还提供了一种实时读取电机电阻、电感和磁链的系统，包括：温度获取单元，用于获取电机的温度；数据读取请求发送单元，用于发送数据读取请求，所述读取请求用于读取设置在所述电机内的编码器中预先存储的与所述温度对应的电机数据；所述电机数据包括所述电机在各个温度时定子的三相的电阻、电感以及所述电机在各个温度时的不同位置的永磁体的磁链。与上述实时读取电机电阻、电感和磁链的方法对应的，本专利技术还提供了一种实时发送电机电阻、电感和磁链的方法，包括以下步骤：获取电机控制器发送的数据读取请求；所述数据读取请求用于读取设置在所述电机内的编码器中预先存储的与所述温度对应的电机数据；响应所述数据读取请求，读取所述电机数据；所述电机数据包括所述电机在各个温度时定子的三相的电阻、电感以及所述电机在各个温度时的不同位置的永磁体的磁链；向所述电机控制器发送所述电机数据。可选的，在响应所述数据读取请求，读取所述电机数据后，还包括：将所述电机数据与所述编码器检测的数据打包；所述向所述电机控制器发送所述电机数据，具体包括：将打包后的数据发送至所述电机控制器。可选的，所述向所述电机控制器发送所述电机数据，还包括：发送所述编码器检测的数据。与上述实时发送电机电阻、电感和磁链的方法相应的，本专利技术还提供了一种实时发送电机电阻、电感和磁链的系统，包括：数据读取请求获取单元，用于获取电机控制器发送的数据读取请求；所述数据读取请求用于读取设置在所述电机内的编码器中预先存储的与所述温度对应的电机数据；响应单元，用于响应所述数据读取请求，读取所述电机数据；所述电机数据包括所述电机在各个温度时定子的三相的电阻、电感以及所述电机在各个温度时的不同位置的永磁体的磁链；数据发送单元，用于向所述电机控制器发送数据。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术的技术方案是预先在电机编码器中存储了电机的定子各相的电阻、电感，以及永磁体在不同位置时的磁链随温度变化的数据，根据当下电机温度，调取电机编码器内预先存储的电机数据，通过查电机数据取得当前温度下的电机电参数---相电阻(线电阻)、相电感(线电感)、永磁体磁链，通过编码器发送给电机控制器，以此来取代计算量大，稳定性差的电机电参数实时辨识。本专利技术提供的技术方案仅需一个低至0.5元的存储器，就能实现电机控制器实时获得电机各相的精确电阻、电感和不同位置下的永磁体磁链，降低了系统成本；而且，采用本专利技术得到的电机参数精度高、系统鲁棒性好，同时降低了系统的算法复杂程度，提高了系统抗扰性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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。图1为本专利技术提供的实时读取电机电阻、电感和磁链的方法的实施例的流程图；图2为本专利技术提供的实时发送电机电阻、电感和磁链的方法的实施例的流程图；图3为本专利技术提供的实时读取电机电阻、电感和磁链的系统的结构图；图4为本专利技术提供的实时发送电机电阻、电感和磁链的系统的结构图；图5为本专利技术提供的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实时读取电机电阻、电感和磁链的方法，其特征在于，包括以下步骤：获取电机的温度；发送数据读取请求，所述数据读取请求用于读取设置在所述电机内的编码器中预先存储的与所述温度对应的电机数据；所述电机数据包括所述电机在各个温度时定子的三相的电阻、电感以及所述电机在各个温度时的不同位置的永磁体的磁链。

【技术特征摘要】
1.一种实时读取电机电阻、电感和磁链的方法，其特征在于，包括以下
步骤：
获取电机的温度；
发送数据读取请求，所述数据读取请求用于读取设置在所述电机内的编码
器中预先存储的与所述温度对应的电机数据；所述电机数据包括所述电机在各
个温度时定子的三相的电阻、电感以及所述电机在各个温度时的不同位置的永
磁体的磁链。
2.一种实时读取电机电阻、电感和磁链的系统，其特征在于，包括：
温度获取单元，用于获取电机的温度；
数据读取请求发送单元，用于发送数据读取请求，所述读取请求用于读取
设置在所述电机内的编码器中预先存储的与所述温度对应的电机数据；所述电
机数据包括所述电机在各个温度时定子的三相的电阻、电感以及所述电机在各
个温度时的不同位置的永磁体的磁链。
3.一种实时发送电机电阻、电感和磁链的方法，其特征在于，包括以下
步骤：
获取电机控制器发送的数据读取请求；所述数据读取请求用于读取设置在
所述电机内的编码器中预先存储的与所述温度对应的电机数据；
响应所述数据读取请求，读取所述电机数据；所述电机数据包括所述电机
在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金周，
申请(专利权)人：深圳易能电气技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44