电机设备、控制系统及其工作电压的检测方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种开绕组电机工作电压的检测方法、开绕组电机工作电压的检测装置、电机控制系统及电机设备，该开绕组电机工作电压的检测方法包括以下步骤：获取开绕组电机运行时的零相电压，以及获取输出至逆变器三相驱动电压中任一相的驱动电压；根据零相电压和输出至逆变器三相驱动电压中任一相的驱动电压确定开绕组电机的相电压；以及根据所述开绕组电机的相电压和预设的相电压计算出所述开绕组电机的工作电压。本发明专利技术开绕组电机工作电压的检测方法可以解决由于未知双逆变器的输出电压范围，而影响开绕组电机控制效果的问题。而影响开绕组电机控制效果的问题。而影响开绕组电机控制效果的问题。

【技术实现步骤摘要】
电机设备、控制系统及其工作电压的检测方法和装置


[0001]本专利技术涉及永磁同步电机控制
，特别涉及一种开绕组电机工作电压的检测方法、开绕组电机工作电压的检测装置、电机控制系统及电机设备。

技术介绍

[0002]现有开绕组电机采用双逆变器进行驱动，理论上可给电机施加2倍的高电压，以扩大电机的运行范围。但现有技术中的并双逆变器电机驱动电路需要辅助使用零相电流抑制控制方式，以控制使得双逆变器的其中性点电位和双逆变器输出至电机的电压，更加精准。这种驱动方式，理论上可给电机施加相当于原来单逆变器驱动时2倍的高电压，以扩大电机的运行范围。
[0003]但是，实际上，双逆变器施加给电机的电压能具体达到多少倍，目前，还没有检测方法来检测出其具体输出倍数，因而在实际控制时，只能保守的按照推测的倍数，例如通常以单逆变器驱动时的1.6倍的输出倍数去设置算法以控制电机工作。显然，由于无法实际知晓其倍数具体为多少，在逆变器实际输出电压与算法中设定倍数不匹配时，不仅会使电机转速、转矩等多方面达不到预设的控制效果，甚至还会降低转速、电机电流的振动等方面控制效果。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提供一种开绕组电机工作电压的检测方法，旨在解决由于未知双逆变器的输出电压范围，而影响开绕组电机控制效果的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出一种开绕组电机工作电压的检测方法。所述开绕组电机工作电压的检测方法包括以下步骤：
[0006]获取开绕组电机运行时的零相电压，以及获取输出至逆变器三相驱动电压中任一相的驱动电压；
[0007]根据零相电压和输出至逆变器三相驱动电压中任一相的驱动电压确定开绕组电机的相电压；以及
[0008]根据所述开绕组电机的相电压和预设的相电压计算出所述开绕组电机的工作电压。
[0009]可选地，所述根据零相电压和输出至逆变器三相驱动电压中任一相的驱动电压确定开绕组电机的相电压的步骤包括：
[0010]确定零相电压的第一振幅幅值和第一相位角，以及确定输出至逆变器三相驱动电压中任一相的驱动电压的第二振幅幅值和第二相位角；
[0011]根据第二振幅幅值和第二相位角确定第二振幅值的最大值，以及确定逆变器输出至三相绕组的任一相驱动电压的第三相位角；以及
[0012]根据第一振幅幅值、第二振幅幅值的最大值、第三相位角和第一预设公式计算得到开绕组电机的相电压，所述第一预设公式为Vdc
‑
1＝m_α
·
(Vdc
‑
Vz_amp)
·
sin(θ+nπ)；
[0013]其中，Vz_amp为第一振幅幅值，Vdc为第二振幅幅值的最大值，θ为第三相位角，m_α从0至1中选取，nπ为各相电压的初始相位角。
[0014]可选地，所述根据所述开绕组电机的相电压和预设的相电压计算出所述开绕组电机的工作电压的步骤具体为：
[0015]将开绕组电机的相电压、预设的相电压以及第二预设公式进行运算，以计算得到所述开绕组电机的工作电压，所述第二预设公式为：(m_a
·
(Vdc
‑
Vz_amp)
·
sin(θ+nπ))/(m_a
·
(Vdc/2)
·
sin(θ+nπ))。
[0016]可选地，在所述根据所述开绕组电机的相电压和预设的相电压计算出所述开绕组电机的工作电压的步骤之后，所述开绕组电机工作电压的检测方法还包括：
[0017]获取在所述m_a
·
(Vdc
‑
Vz_amp)
·
sin(θ+nπ)中m_α取1和sin(θ+nπ)取1以及在所述m_a
·
(Vdc/2)
·
sin(θ+nπ)中m_α取和sin(θ+nπ)取1时的所述开绕组电机的工作电压，并将该工作电压配置为所述开绕组电机的上限工作电压。
[0018]可选地，所述确定零相电压的第一振幅幅值和第一相位角的步骤包括：
[0019]将零相电压代入第三预设公式以计算确定零相电压的第一振幅幅值和第一相位角，所述第三预设公式为：Vz＝Bsin(nωt
‑
α)，所述为Vz零相电压，所述B为第一振幅幅值，所述nωt
‑
α为第一相位角，所述α为相位差，n为三相电流中谐波分量的次数，ωt为开绕组电机的电角度。
[0020]可选地，所述预设的相电压为三相绕组采用星型连接或者三角形连接的电机采用与所述开绕组电机相同参数情况下测得的相电压。
[0021]可选地，执行所述获取开绕组电机运行时的零相电压，以及获取输出至逆变器三相驱动电压中任一相的驱动电压的步骤之前，所述开绕组电机工作电压的检测方法方法还包括：
[0022]配置一电机的三相绕组采用星型连接，且采用与所述开绕组电机相同参数控制电机运行；以及
[0023]获取该电机在运行时，其三相绕组任意一相的相电压，Vdc
‑
2＝m_α
·
(Vdc/2)
·
sin(θ+nπ)，并将该相电压配置为预设的相电压；
[0024]其中，Vdc
‑
2为三相绕组任意一相的相电压，m_α从0至1中选取，nπ为各相电压的初始相位角。
[0025]可选地，所述获取开绕组电机运行所需的零相电压的步骤包括：
[0026]获取驱动开绕组电机运行的三相电流Iu、Iv和Iw；
[0027]将三相电流Iu、Iv和Iw代入以下公式：Iz＝(Iu+Iv+Iw)/3计算得到开绕组电机运行时的零相电流；以及
[0028]根据零相电流计算得到零相电压。
[0029]本专利技术还提出一种开绕组电机工作电压的检测装置，所述开绕组电机工作电压的检测装置包括：
[0030]存储器；
[0031]处理器；以及
[0032]存储在存储器上并可在处理器上运行的开绕组电机的检测程序，所述处理器执行
所述开绕组电机的检测程序时实现如上所述的开绕组电机工作电压的检测方法。
[0033]本专利技术还提出一种电机控制系统，所述电机控制系统包括：
[0034]采样单元，用于对开绕组电机进行采样，并输出相应的采样信号；
[0035]逆变单元，用于将接入的直流电经逆变变换为交流电后输出至所述电机，以驱动所述开绕组电机工作；以及
[0036]主控单元，所述主控单元包括如上所述的开绕组电机工作电压的检测装置，所述主控单元分别与所述采样单元及所述逆变单元连接；所述主控单元用于根据获取的所述开绕组电机工作电压的上限值生成相应的电机控制参数，以驱动所述逆变单元控制开绕组电机运行。
[0037]可选地，所述主控单元还包括：
[0038]零相电流纹波抑制器，用于根据采样单元输出的采样信号获取开绕组电机运行时的零相电压并输出；以及
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开绕组电机工作电压的检测方法，其特征在于，所述开绕组电机工作电压的检测方法包括以下步骤：获取开绕组电机运行时的零相电压，以及获取输出至逆变器三相驱动电压中任一相的驱动电压；根据零相电压和输出至逆变器三相驱动电压中任一相的驱动电压确定开绕组电机的相电压；以及根据所述开绕组电机的相电压和预设的相电压计算出所述开绕组电机的工作电压。2.如权利要求1所述的开绕组电机工作电压的检测方法，其特征在于，所述根据零相电压和输出至逆变器三相驱动电压中任一相的驱动电压确定开绕组电机的相电压的步骤包括：确定零相电压的第一振幅幅值和第一相位角，以及确定输出至逆变器三相驱动电压中任一相的驱动电压的第二振幅幅值和第二相位角；根据第二振幅幅值和第二相位角确定第二振幅值的最大值，以及确定逆变器输出至三相绕组的任一相驱动电压的第三相位角；以及根据第一振幅幅值、第二振幅幅值的最大值、第三相位角和第一预设公式计算得到开绕组电机的相电压，所述第一预设公式为Vdc
‑
1＝m_α
·
(Vdc
‑
Vz_amp)
·
sin(θ+nπ)；其中，Vz_amp为第一振幅幅值，Vdc为第二振幅幅值的最大值，θ为第三相位角，m_α从0至1中选取，nπ为各相电压的初始相位角。3.如权利要求2所述的开绕组电机工作电压的检测方法，其特征在于，所述根据所述开绕组电机的相电压和预设的相电压计算出所述开绕组电机的工作电压的步骤具体为：将开绕组电机的相电压、预设的相电压以及第二预设公式进行运算，以计算得到所述开绕组电机的工作电压，所述第二预设公式为：(m_a
·
(Vdc
‑
Vz_amp)
·
sin(θ+nπ))/(m_a
·
(Vdc/2)
·
sin(θ+nπ))。4.如权利要求3所述的开绕组电机工作电压的检测方法，其特征在于，在所述根据所述开绕组电机的相电压和预设的相电压计算出所述开绕组电机的工作电压的步骤之后，所述开绕组电机工作电压的检测方法还包括：获取在所述m_a
·
(Vdc
‑
Vz_amp)
·
sin(θ+nπ)中m_α取1和sin(θ+nπ)取1以及在所述m_a
·
(Vdc/2)
·
sin(θ+nπ)中m_α取和sin(θ+nπ)取1时的所述开绕组电机的工作电压，并将该工作电压配置为所述开绕组电机的上限工作电压。5.如权利要求2所述的开绕组电机工作电压的检测方法，其特征在于，所述确定零相电压的第一振幅幅值和第一相位角的步骤包括：将零相电压代入第三预设公式以计算确定零相电压的第一振幅幅值和第一相位角，所述第三预设公式为：Vz＝Bsin(nωt
‑
α)，所述为Vz零相...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀部美彦，
申请(专利权)人：美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：