一种电机类型的识别方法及电机控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种电机类型的识别方法及电机控制装置，通过获取待识别电机的电机转速和电流；根据电机转速，确定待识别电机的角度信息；根据电流，确定待识别电机的电流和电压的相位差信息；根据角度信息和电流和电压的相位差信息，确定待识别电机的类型，实现了自动识别永磁同步电机和直流无刷电机的电机类型，在进行参数辨识的过程中，就可以得到电机类型的信息，并将电机类型信息及角度差信息保存。在启动时，首先进行电机的磁极位置检测，根据检测到的角度信息和保存的电机类型及角度差信息，进行相对应的初始角度的赋值，实现启动无反转。现启动无反转。现启动无反转。

【技术实现步骤摘要】
一种电机类型的识别方法及电机控制装置


[0001]本专利技术涉及控制
，特别是涉及一种电机类型的识别方法及电机控制装置。

技术介绍

[0002]随着各个行业的不断发展，对能源的需求量逐渐增大，同时消耗也逐渐增大，近些年一直在提倡节能环保，在石油、化工、机床、空压机、水泵、风机等行业，传动设备中电动机应用是非常重要的一环，以前的电动机基本上以异步电机和直流电机为主，而近十几年来，永磁同步电机、直流无刷电机、同步磁阻电机、开关磁阻电机、永磁同步磁阻电机等新型电机类型纷纷出现，直流无刷电机和永磁同步电机由于其效率高、功率因数高、体积小、发热量小、节能等优点，在很多对能源消耗较大的行业逐步替代异步电机。
[0003]永磁同步电机和直流无刷电机在电机结构上存在差异，在控制上也不相同，永磁同步电机的磁场为正弦波，而无刷直流电机的磁场为方波。并且由于其定子和转子的设计都存在差异，其工作原理也是存在明显的差别的。传统的直流无刷电机运行时，需要安装霍尔传感器，需要准确的知道转子位置，用于换向，永磁同步机电机的闭环控制也需要在电机侧安装位置传感器。
[0004]传统的永磁同步电机控制和直流无刷电机控制必须采用不同的控制装置，对于永磁同步电机的控制，需要安装电机编码器，实时检测电机的磁极位置和电机速度，从而实现速度和转矩控制，传统的直流无刷电机必须采用电流霍尔传感器，实时检测电机的位置，在某些位置进行电流换向，从而实现电机的速度控制，安装位置传感器或霍尔传感器，增加了系统的成本，且可靠性有所降低。如何能够快速的检测出电机的类型，以及减少电机系统的构成成本是目前急需解决的问题。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，提出了本专利技术实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种电机类型的识别方法及电机控制装置。
[0006]第一个方面，本专利技术实施例提供一种电机类型的识别方法，所述方法包括：
[0007]获取待识别电机的电机转速和电流；
[0008]根据所述电机转速，确定所述待识别电机的角度信息；
[0009]根据所述电流，确定所述待识别电机的电流和电压的相位差信息；
[0010]根据所述角度信息和所述电流和电压的相位差信息，确定所述待识别电机的类型。
[0011]可选地，所述根据所述电流，确定所述待识别电机的电流和电压的相位差信息，包括：
[0012]获取待识别电机的电机参数；
[0013]根据静态自辨识，对电机参数中的电阻和交直轴电感进行自学习，得到学习结果；
[0014]对所述学习结果进行旋转自辨识，得到当前电流和扩展反电动势的角度差，其中，所述旋转自辨识用于采用无速度传感器的控制方式，将电机空载运行至额定频率的预设值，求出此时电流和扩展反电动势的角度差；
[0015]利用反余弦公式，确定所述当前电流和扩展反电动势的相位差。
[0016]可选地，所述根据所述电机转速，确定所述待识别电机的角度信息，包括：
[0017]对所述电机转速进行积分处理，得到所述待识别电机的磁极位置角。
[0018]可选地，所述方法还包括:
[0019]获取预设转速以及经过锁相环观测器得到的转速估算值；
[0020]通过电流环输出的Ud和Uq，对Ud和Uq进行反Park变换，得到Ualp和Ubet；
[0021]对三相电流采样值经过CLARK变换，得到的Ialp和Ibet；
[0022]根据Ualp、Ubet、Ialp和Ibet，计算得到反电动势Ealp和Ebet。
[0023]可选地，所述方法还包括：
[0024]根据所述磁极位置角以及转速误差量，其中，所述转速误差量是经过PI调节器获取的；
[0025]对三相电流Ia、Ib、Ic经过CLARK变换和PARK变换，得到力矩电流的反馈值；其中，PARK变换所用的角度为转速经积分得到的磁极位置角。
[0026]可选地，所述根据所述角度信息和所述电流和电压的相位差信息，确定所述待识别电机的类型，包括：
[0027]若所述相位差信息为第一预设角度，确定与所述相位差信息对应的电机为永磁同步电机；
[0028]若所述相位差信息为第二预设角度，确定与所述相位差信息对应的电机为直流无刷电机。
[0029]可选地，所述方法还包括：
[0030]在所述永磁同步电机和直流无刷电机启动的情况下，获取所述永磁同步电机和所述直流无刷电机的磁极的初始位置，所述初始位置用于确定所述永磁同步电机和所述直流无刷电机在启动时不会出现启动反转的现象。
[0031]可选地，所述方法还包括：
[0032]在启动时刻，按照永磁同步电机的初始位置自学习方法，得到所述永磁同步电机的磁极位置的初始角度；
[0033]根据所述磁极位置的初始角度和所述电流和所述反电动势的相位差，确定启动时刻。
[0034]第二个方面，本专利技术实施例提供一种电机类型的识别装置，所述电机控制装置至少包括整流模块、逆变模块、控制模块和功能模块；其中，所述整流模块用于将三相交流电流电压转换成直流电压；所述逆变模块用于将所述直流电压转换成三相交流电压；所述功能模块用于将控制命令和频率指令传输给所述控制模块；所述控制模块用于执行第一方面所述的电机类型的识别方法。
[0035]可选地，所述控制模块采用转速外环、电流内环的双闭环控制结构。
[0036]本专利技术实施例包括以下优点：
[0037]本专利技术实施例提供的电机类型的识别方法及电机控制装置，通过获取待识别电机
的电机转速和电流；根据电机转速，确定待识别电机的角度信息；根据电流，确定待识别电机的电流和电压的相位差信息；根据角度信息和电流和电压的相位差信息，确定待识别电机的类型，实现了自动识别永磁同步电机和直流无刷电机的电机类型，在进行参数辨识的过程中，就可以得到电机类型的信息，并将电机类型信息及角度差信息保存。在启动时，首先进行电机的磁极位置检测，根据检测到的角度信息和保存的电机类型及角度差信息，进行相对应的初始角度的赋值，实现启动无反转。
附图说明
[0038]图1是本专利技术的一种电机类型的识别方法实施例的步骤流程图；
[0039]图2是本专利技术的一种无位置传感器的可识别可驱动永磁同步电机和直流无刷电机的控制系统的结构示意图；
[0040]图3是本专利技术的一种可驱动永磁同步电机和直流无刷电机的无位置传感器控制框图；
[0041]图4是本专利技术的直流无刷和永磁同步电机控制系统的电机类型辨识算法流程图；
[0042]图5是本专利技术的永磁同步电机和直流无刷电机无功电流规划原理图。
具体实施方式
[0043]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0044]参照图1，示出了本专利技术的一种电机类型的识别方法实施例的步骤流程图，该方法具体可以包括如下步骤：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机类型的识别方法，其特征在于，所述方法包括：获取待识别电机的电机转速和电流；根据所述电机转速，确定所述待识别电机的角度信息；根据所述电流，确定所述待识别电机的电流和电压的相位差信息；根据所述角度信息和所述电流和电压的相位差信息，确定所述待识别电机的类型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电流，确定所述待识别电机的电流和电压的相位差信息，包括：获取待识别电机的电机参数；根据静态自辨识，对电机参数中的电阻和交直轴电感进行自学习，得到学习结果；对所述学习结果进行旋转自辨识，得到当前电流和扩展反电动势的角度差，其中，所述旋转自辨识用于采用无速度传感器的控制方式，将电机空载运行至额定频率的预设值，求出此时电流和扩展反电动势的角度差；利用反余弦公式，确定所述当前电流和扩展反电动势的相位差。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电机转速，确定所述待识别电机的角度信息，包括：对所述电机转速进行积分处理，得到所述待识别电机的磁极位置角。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括:获取预设转速以及经过锁相环观测器得到的转速估算值；通过电流环输出的Ud和Uq，对Ud和Uq进行反Park变换，得到Ualp和Ubet；对三相电流采样值经过CLARK变换，得到的Ialp和Ibet；根据Ualp、Ubet、Ialp和Ibet，计算得到反电动势Ealp和Ebet。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述磁极位置角以及转速误差量，其中，所述转速误差量是经过PI调节器获取的；对三相电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨家卫，何畏，涂从欢，
申请(专利权)人：深圳市正弦电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：