【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电气控制，具体涉及一种垂直负载下永磁电机驱动装置及刹车协同控制方法。
技术介绍
1、永磁电机作为当前一种高效、节能的机械设备，被广泛应用于船舶等领域，其负载多为螺旋桨负载。
2、针对矿山、电梯、水下发射平台等垂直负载领域，垂直负载惯性将拉动永磁电机高速旋转，因机械刹车响应速度较慢及机械刹车异常问题，永磁电机转速将不断升高、永磁电机反电势不断增加，最终导致永磁电机驱动装置、永磁电机、齿轮箱等设备损伤，严重影响了永磁电机驱动系统可靠性和安全性。
技术实现思路
1、为提高垂直负载下永磁电机驱动系统的可靠性和安全性，本专利技术提出一种垂直负载下的永磁电机驱动系统控制方法。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种垂直负载下的永磁电机驱动系统控制方法，基于连接的永磁电机驱动系统，所述的永磁电机驱动系统包括通过钢丝绳连接垂直负载的卷筒，卷筒依次连接齿轮箱、带机械刹车和旋变的永磁电机以及永磁电机驱动装置；以任选其一的方式完成如下步骤：
3、s1，机械刹车释放异常下的永磁电机驱动装置控制方法：机械刹车释放异常时，永磁电机驱动装置接收到系统下发的升速指令后转入转矩控制模式运行，永磁电机驱动装置的电刹车电拉力上升至设定值，永磁电机驱动装置向机械刹车输出释放指令避免电刹车电拉力和垂直负载合力过大导致机械刹车损伤，当机械刹车仍为抱闸状态时，永磁电机驱动装置发出机械刹车异常的警报，不响应系统下发指令并进行限制电拉力以避免永磁电机驱动装置电拉力和垂
4、s2，机械刹车投入异常下的永磁电机驱动装置控制方法：永磁电机驱动装置接收到系统零速指令后驱动永磁电机降速运行，待永磁电机转速降至零时转入零速悬停模式，永磁电机驱动装置输出机械刹车投入指令，机械刹车投入，当机械刹车为松闸状态时，永磁电机驱动装置发出机械刹车异常的警报，永磁电机驱动装置继续零速悬停模式运行，当机械刹车为抱闸状态时，机械刹车投入成功，永磁电机驱动装置转入转矩控制模式运行，不断降低电刹车电拉力；若刹车未能刹死导致永磁电机溜车，永磁电机驱动装置快速转入低速控制模式运行，避免永磁电机溜车；
5、s3，永磁电机驱动装置故障下的电刹车控制方法：永磁电机驱动装置依据系统指令驱动永磁电机正常运行，若永磁电机驱动装置故障，则垂直负载带动卷筒高速旋转，经齿轮箱后驱动永磁电机高速旋转溜车，永磁电机反电势不断升高，当永磁电机反电势高于制动投入阀值时，永磁电机驱动装置快速投入电刹车，匹配性的提供电刹车力矩，避免永磁电机超速导致永磁电机驱动装置、永磁电机、齿轮箱等设备损伤；
6、s4，永磁电机驱动装置故障下的机械刹车控制方法：永磁电机驱动装置驱动永磁电机正常运行，若永磁电机驱动装置故障，永磁电机驱动装置电刹车快速投入，将永磁电机转速限制在安全可控范围内，永磁电机驱动装置自动投入机械刹车，永磁电机转速降至零速，永磁电机驱动装置电刹车切除，机械刹车将永磁电机刹停，避免永磁电机继续溜车导致垂直负载最终与湖底碰撞，避免永磁电机驱动装置电刹车长期工作导致制动电阻过热。
7、进一步，所述的步骤s1中，机械刹车未能正常提供刹车力矩时，永磁电机快转速不断升高出现溜车现象，永磁电机驱动装置检测出溜车状态时快速转入最低转速模式运行，禁止响应系统零速指令，匹配性的提供电刹车电拉力，避免永磁电机超速；当机械刹车正常提供刹车力矩时，永磁电机驱动装置正常响应系统零速指令，转入低转矩控制模式运行。
8、进一步，所述的步骤s2中，永磁电机驱动装置继续零速悬停模式运行时请求系统备用刹车投入：当系统备用刹车投入时，永磁电机驱动装置转入转矩控制模式运行，不断降低电刹车电拉力；当系统备用刹车未投入时，永磁电机驱动装置转入低速控制模式运行。
9、进一步，所述的步骤s3中当永磁电机反电势降至低于于制动退出阀值时，永磁电机驱动装置的电刹车切除，最终电刹车拉力与垂直负载拉力达到平衡时，永磁电机匀速旋转状态，将永磁电机溜车转速限制在安全、可控范围内。
10、再进一步，所述的步骤s4中当机械刹车为松闸状态时，永磁电机驱动装置报机械刹车异常报警，永磁电机驱动装置的电刹车继续运行，当机械刹车为抱闸状态时，机械刹车投入成功，永磁电机转速降至零，永磁电机驱动装置电刹车退出运行。
11、本专利技术的有益效果是：本专利技术机械刹车释放异常下的永磁电机驱动装置控制，机械刹车投入异常下的永磁电机驱动装置控制，永磁电机驱动装置故障下的电刹车及机械刹车控制，由于采用了永磁电机驱动装置和刹车的冗余控制策略，具备响应快、可靠性、安全性高等优点。
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1.一种垂直负载下的永磁电机驱动系统控制方法，所述的永磁电机驱动系统包括通过钢丝绳连接垂直负载的卷筒（11），卷筒（11）依次连接齿轮箱（12）、带机械刹车（3）和旋变（4）的永磁电机（13）以及带机械刹车（3）和电刹车的永磁电机驱动装置（14）；其特征在于：以任选其一的方式完成如下步骤
2.根据权利要求1所述的一种垂直负载下的永磁电机驱动系统控制方法，其特征在于，所述的步骤S1中若机械刹车（3）未能正常提供刹车力矩，永磁电机驱动装置（14）检测出溜车状态时快速转入最低转速模式运行，提供电刹车电拉力，避免永磁电机（13）超速；当机械刹车（3）正常提供刹车力矩时，永磁电机驱动装置（14）转入低转矩控制模式运行。
3.根据权利要求2所述的一种垂直负载下的永磁电机驱动系统控制方法，其特征在于，所述的步骤S2中所述的步骤S2中，永磁电机驱动装置（14）继续零速悬停模式运行时请求系统备用刹车投入：当系统备用刹车投入时，永磁电机驱动装置（14）转入转矩控制模式运行，不断降低电刹车电拉力；当系统备用刹车未投入时，永磁电机驱动装置（14）转入低速控制模式运行。
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