电机堵转保护方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种电机堵转保护方法和装置，该电机堵转保护方法包括：循环执行下述N1至N4，直至电机停止运行；N1：基于FOC矢量控制，获取d轴估算电流、q轴估算电流、d轴电压、q轴电压以及反馈转速；N2：利用d轴估算电流、q轴估算电流、d轴电压、q轴电压以及反馈转速，计算电机转子实际位置与估算位置的角度偏差；N3：根据上一循环周期的堵转计数值，统计当前循环周期的堵转计数值；N4：当角度偏差不小于预设的堵转保护阈值，且当前循环周期的堵转计数值不小于预设的计数阈值时，关闭PWM波，以实现电机堵转停机保护。本发明专利技术提供的方案能够更加有效地对电机进行堵转保护。

Method and device of motor locked rotor protection

【技术实现步骤摘要】
电机堵转保护方法和装置
本专利技术涉及设备控制
，特别涉及一种电机堵转保护方法和装置。
技术介绍
对于像冰箱、洗衣机等依靠电机驱动运行的电器设备来说，在电机启动或运行过程中，可能由于电机控制算法错误、参数选择不合理、外部作用力、电机负载过大等因素造成电机机械卡死、振动大、电机退磁等。而电机机械卡死、振动大、电机退磁等会造成电机堵转，电机堵转时间过长将导致电机毁坏。目前，电机堵转保护方法主要采用的是将工作电压值与发波电压阈值进行比较，若工作电压值小于发波电压阈值与预设系数乘积的最小值，则判定电机发生堵转，以作为停止电机运行的标准之一。现有的这种电机堵转保护方法仅从电压的特征进行堵转保护判定。由于电机堵转会影响电压、电流以及转速，而仅通过电压判断电机是否发生堵转使得电机堵转误判的概率比较大。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种电机堵转保护方法和装置，能够更加有效地对电机进行堵转保护。电机堵转保护方法，包括：循环执行下述N1至N4，直至所述电机停止运行；N1：基于FOC矢量控制，获取d轴估算电流、q轴估算电流、d轴电压、q轴电压以及反馈转速；N2：利用所述d轴估算电流、所述q轴估算电流、所述d轴电压、所述q轴电压以及所述反馈转速，计算电机转子实际位置与估算位置的角度偏差；N3：根据上一循环周期的堵转计数值，统计当前循环周期的堵转计数值；N4：当所述角度偏差不小于预设的堵转保护阈值，且所述当前循环周期的堵转计数值不小于预设的计数阈值时，关闭PWM波，以实现电机堵转停机保护。优选地，上述电机堵转保护方法，进一步包括：预先存储各种型号对应的运行参数集；确定所述电机的型号，并根据所述电机的型号，从所述各种型号对应的运行参数集中，选定目标运行参数集，其中，所述运行参数集中包括电机电阻、d轴电感、q轴电感以及预设的堵转保护阈值；初始化所述目标运行参数集。优选地，所述基于FOC矢量控制，获取d轴估算电流、q轴估算电流、d轴电压、q轴电压，包括：采集电机的U、V、W三相电流；利用FOC矢量控制算法中的CLARK变换和PARK变换，将所述三相电流转换为d轴估算电流、q轴估算电流；将输入的q轴参考电流和所述q轴估算电流经过FOC矢量控制算法中的PI运算得到q轴电压；将输入的d轴参考电流和d轴估算电流经过FOC矢量控制算法中的PI运算得到d轴电压。优选地，所述计算电机转子实际位置与估算位置的角度偏差，包括：利用下述角度偏差计算公式，计算电机转子实际位置与估算位置的角度偏差；角度偏差计算公式：其中，Δθ表征电机转子实际位置与估算位置的角度偏差；Ud表征d轴电压；Id表征d轴估算电流；Ld表征d轴电感；Uq表征q轴电压；Iq表征q轴估算电流；Lq表征q轴电感；R表征电机电阻；w表征反馈转速。优选地，所述根据上一循环周期的堵转计数值，统计当前循环周期的堵转计数值，包括：当Δθ＜θthreshold，且Lockcounts＝0，则Lockcountd＝0；当Δθ＜θthreshold，且Lockcounts≠0，则利用下述堵转计数公式组，计算当前循环周期的堵转计数值；堵转计数公式组：其中，Δθ表征电机转子实际位置与估算位置的角度偏差；θthreshold表征所述堵转保护阈值；Lockcounts表征所述当前循环周期对应的上一循环周期的堵转计数值；Lockcountd表征所述当前循环周期的堵转计数值；L表征堵转减值，L为不小于1的正整数。优选地，所述L为不小于5的正整数。优选地，所述根据上一循环周期的堵转计数值，统计当前循环周期的堵转计数值，包括：当Δθ≥θthreshold，则利用下述堵转计数公式，计算当前循环周期的堵转计数值；堵转计数公式：Lockcountd＝Lockcounts+1其中，Lockcounts表征所述当前循环周期对应的上一循环周期的堵转计数值；Lockcountd表征所述当前循环周期的堵转计数值。优选地，所述计数阈值为M＝100P，其中，M表征所述堵转保护阈值；P表征载频对应的数值。电机堵转保护装置，包括：获取单元、偏差计算单元、统计单元以及控制单元，其中，所述获取单元，用于基于FOC矢量控制，获取d轴估算电流、q轴估算电流、d轴电压、q轴电压以及反馈转速；所述偏差计算单元，用于利用所述获取单元获取到的所述d轴估算电流、所述q轴估算电流、所述d轴电压、所述q轴电压以及所述反馈转速，计算电机转子实际位置与估算位置的角度偏差；所述统计单元，用于根据上一循环周期的堵转计数值，统计当前循环周期的堵转计数值；所述控制单元，用于当所述偏差计算单元计算出的角度偏差不小于预设的堵转保护阈值，且所述统计单元统计出的当前循环周期的堵转计数值不小于预设的计数阈值时，关闭PWM波，以实现电机堵转停机保护。优选地，上述电机堵转保护装置，进一步包括：预处理单元，其中，所述预处理单元，用于预先存储各种型号对应的运行参数集；确定所述电机的型号，并根据所述电机的型号，从所述各种型号对应的运行参数集中，选定目标运行参数集，其中，所述运行参数集中包括电机电阻、d轴电感、q轴电感以及预设的堵转保护阈值；初始化所述目标运行参数集；所述偏差计算单元，用于利用下述角度偏差计算公式，计算电机转子实际位置与估算位置的角度偏差；角度偏差计算公式：其中，Δθ表征电机转子实际位置与估算位置的角度偏差；Ud表征d轴电压；Id表征d轴估算电流；Ld表征d轴电感；Uq表征q轴电压；Iq表征q轴估算电流；Lq表征q轴电感；R表征电机电阻；w表征反馈转速。优选地，所述获取单元，用于采集电机的U、V、W三相电流；利用FOC矢量控制算法中的CLARK变换和PARK变换，将所述三相电流转换为d轴估算电流、q轴估算电流；将输入的q轴参考电流和所述q轴估算电流经过FOC矢量控制算法中的PI运算得到q轴电压；将输入的d轴参考电流和d轴估算电流经过FOC矢量控制算法中的PI运算得到d轴电压。优选地，所述统计单元，用于当Δθ＜θthreshold，且Lockcounts＝0，则Lockcountd＝0；当Δθ＜θthreshold，且Lockcounts≠0，则利用下述堵转计数公式组，计算当前循环周期的堵转计数值；堵转计数公式组：其中，Δθ表征电机转子实际位置与估算位置的角度偏差；θthreshold表征所述堵转保护阈值；Lockcounts表征所述当前循环周期对应的上一循环周期的堵转计数值；Lockcountd表征所述当前循环周期的堵转计数值；L表征堵转减值，L为不小于1的正整数；当Δθ≥θthreshold，则下述堵转计数公式，计算当前循环周期的堵转计数值；堵转计数公式：Lockcountd＝Lockcounts+1其中，Δθ表征电机转子实际位置与估算位置的角度偏差；θthreshold表征所述堵转保护阈值；Lockcounts表征所述当前循环周期对应的上一循环周期的堵转计数值；Lockcountd表征所述当前循环周期的堵转计数值。本专利技术实施例提供了一种电机堵转保护方法和装置，该电机堵转保护方法，通过循环执行N1至N4，直至电机停止运行；N1：基于FOC矢量控制，获取d轴估算电流、q轴估算电流、d轴电压、q轴电压以及反馈转速；N2：利用d轴估算电流、q轴估算电流、d轴电压、q轴电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电机堵转保护方法，其特征在于，包括：循环执行下述N1至N4，直至所述电机停止运行；N1：基于FOC矢量控制，获取d轴估算电流、q轴估算电流、d轴电压、q轴电压以及反馈转速；N2：利用所述d轴估算电流、所述q轴估算电流、所述d轴电压、所述q轴电压以及所述反馈转速，计算电机转子实际位置与估算位置的角度偏差；N3：根据上一循环周期的堵转计数值，统计当前循环周期的堵转计数值；N4：当所述角度偏差不小于预设的堵转保护阈值，且所述当前循环周期的堵转计数值不小于预设的计数阈值时，关闭PWM波，以实现电机堵转停机保护。

【技术特征摘要】
1.电机堵转保护方法，其特征在于，包括：循环执行下述N1至N4，直至所述电机停止运行；N1：基于FOC矢量控制，获取d轴估算电流、q轴估算电流、d轴电压、q轴电压以及反馈转速；N2：利用所述d轴估算电流、所述q轴估算电流、所述d轴电压、所述q轴电压以及所述反馈转速，计算电机转子实际位置与估算位置的角度偏差；N3：根据上一循环周期的堵转计数值，统计当前循环周期的堵转计数值；N4：当所述角度偏差不小于预设的堵转保护阈值，且所述当前循环周期的堵转计数值不小于预设的计数阈值时，关闭PWM波，以实现电机堵转停机保护。2.根据权利要求1所述的电机堵转保护方法，其特征在于，进一步包括：预先存储各种型号对应的运行参数集；确定所述电机的型号，并根据所述电机的型号，从所述各种型号对应的运行参数集中，选定目标运行参数集，其中，所述运行参数集中包括电机电阻、d轴电感、q轴电感以及预设的堵转保护阈值；初始化所述目标运行参数集。3.根据权利要求1所述的电机堵转保护方法，其特征在于，所述基于FOC矢量控制，获取d轴估算电流、q轴估算电流、d轴电压、q轴电压，包括：采集电机的U、V、W三相电流；利用FOC矢量控制算法中的CLARK变换和PARK变换，将所述三相电流转换为d轴估算电流、q轴估算电流；将输入的q轴参考电流和所述q轴估算电流经过FOC矢量控制算法中的PI运算得到q轴电压；将输入的d轴参考电流和d轴估算电流经过FOC矢量控制算法中的PI运算得到d轴电压。4.根据权利要求2所述的电机堵转保护方法，其特征在于，所述计算电机转子实际位置与估算位置的角度偏差，包括：利用下述角度偏差计算公式，计算电机转子实际位置与估算位置的角度偏差；角度偏差计算公式：其中，Δθ表征电机转子实际位置与估算位置的角度偏差；Ud表征d轴电压；Id表征d轴估算电流；Ld表征d轴电感；Uq表征q轴电压；Iq表征q轴估算电流；Lq表征q轴电感；R表征电机电阻；w表征反馈转速。5.根据权利要求1至4任一所述的电机堵转保护方法，其特征在于，所述根据上一循环周期的堵转计数值，统计当前循环周期的堵转计数值，包括：当Δθ＜θthreshold，且Lockcounts＝0，则Lockcountd＝0；当Δθ＜θthreshold，且Lockcounts≠0，则利用下述堵转计数公式组，计算当前循环周期的堵转计数值；堵转计数公式组：其中，Δθ表征电机转子实际位置与估算位置的角度偏差；θthreshold表征所述堵转保护阈值；Lockcounts表征所述当前循环周期对应的上一循环周期的堵转计数值；Lockcountd表征所述当前循环周期的堵转计数值；L表征堵转减值，L为不小于1的正整数。6.根据权利要求5所述的电机堵转保护方法，其特征在于，所述L为不小于5的正整数。7.根据权利要求1至4任一所述的电机堵转保护方法，其特征在于，所述根据上一循环周期的堵转计数值，统计当前循环周期的堵转计数值，包括：当Δθ≥θthreshold，则利用下述堵转计数公式，计算当前循环周期的堵转计数值；堵转计数公式：Lockcountd＝Lockcounts+1其中，Lockcounts表征所述当前循环周期对应的上一循环周期...

【专利技术属性】
技术研发人员：任艳华，唐婷婷，王声纲，杨正，朱绯，
申请(专利权)人：四川虹美智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51