用于确定电机转速的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于确定变换器所馈送的电机的转速的方法和装置，该装置包括：装置（２０，３０，５０），用于以至少两个可替代的方式来确定所述电机（１０）的所述转速，从而所述用于确定所述电机（１０）的所述转速的装置包括用于对所述变换器（２０）馈送至所述电机的电压的频率进行测量的装置（３０）；以及用于根据所测量的频率来估计所述电机的所述转速的装置（５０），用以执行至少两个可替代方式中的一个。

【技术实现步骤摘要】
用于确定电机转速的方法和装置
技术介绍
本专利技术涉及一种用于确定变换器(inverter)所馈送的电机的转速的方法 和装置。变换器是可产生频率可变的电压的电气设备。典型地，变换器与电机相 结合地使用以对处于变化频率的它们进行控制。例如，变换器还可以是用于 对电机进行控制的变频器的 一部分。对于变换器以及一般地包括变换器的电机驱动而言，通常应用各种安全 功能，其目的是监控并确保电机驱动在不同操作状况和条件之下的安全性。 根据推荐的安全功能的示例包括安全断开扭矩STO、 1级安全停机SS1、以 及安全限速SLS。实现安全功能需要尽可能可靠地确定电机的转速。典型地，电机的转速 信息主要是从用于对电机进行控制的变换器获得的。但是，单独地从变换器 获得的转速信息未必能保证安全功能的可靠性，例如在变换器由于一些方式 而出故障的情况下。由此，需要设置独立于上述转速确定方式的可替代的备 用速度确定方式，以可靠地实现安全性功能。不依赖于向电机馈电的变换器，用来确定该电机的转速的 一个方式是借 助于测速计，即转速计数器(RevCounter)对电机的转速进行测量。测速计 以物理连接方式，或者借助于例如没有物理接触的光学连接方式，与电机相 连，例如与其轴相连，乂人而确定电才几的转速。该确定电机的转速出现的问题是实现安全功能时每一个待监控的电机 需要额外的测速计，这就增加了成本。此外，在一些条件下，将额外的测速 计与电机相连和/或使它处于与电机相连的位置，以及对处于与电机相连位 置的测速计可能所需的维护是4艮困难的。
技术实现思路
4本专利技术的目的是l是供一种方法及执行该方法的装置，可实现避免上述缺点或者至少减少缺点。该目的是由其特征在于独立权利要求1、 5、 9、以及 10所述的方法、装配、变换器、以及变频器来实现的。在从属权利要求中 对本专利技术的优选实施例进行了描述。即，本专利技术提供了一种用于确定变换器所馈送的电机的转速的装置，该 装置包括装置(20, 30, 50)，用于以至少两个可替代的方式来确定所述电机(10) 的转速，其特征在于用于确定所述电机(IO)的转速的装置包括用以执行至 少两个可替代的方式中的一个(30; 31, 32， 33, 34, 35， 36， 37);以及用于根据所测量的频率来估计所述电机的所述转速的装置(30; 37)。所述变换器(20)与所述电机(10)之间的馈电连接具有三相，从而所 括''.,'、 、 、；''.'''、 '用于对所述变换器(20)与所述电机(10)之间的馈电连接的两个相间 电压进行测量的装置(31 );用于根据所测量的相间电压来确定所述变换器馈送至所述电机的所述 电压的角度的变化率的装置(32， 33, 34, 35, 36);以及用于确定与所述角度的所述变化率相对应的频率的装置(37)。所述用于对所述变换器(20)与所述电机(10)之间的馈电连接的两个 相间电压进行测量的装置(31 )包括用于对所述变换器与所述电机之间的馈 电连接的已测量的两个相间电压进行低通滤波的装置(RFu, RFV, RFW, CFU， Cfv, Cfw )。基于上述装置，本专利技术提供了 一种用于确定变换器所馈送的电机的转速 的方法，该方法包4舌以至少两个可替代的方式来确定所述电才几的所述转速，所述至少两个可 替代的方式中的一个包括对所述变换器馈送至所述电机的电压的频率进行测量；以及根据所测量的频率，来估计所述电机的所述转速。所述变换器与所述电机之间的馈电连接具有三相，从而所述变换器馈送至所述电机的所述电压的频率的测量包括量；根据所测量的相间电压来确定所述变换器馈送至所述电机的所述电压的角度的变化率；以及确定与所述角度的所述变化率相对应的频率。对所述变换器与所述电机之间的所述馈电连接的已测量的两个相间电 压进行低通滤波，以除去调制频率，从而根据已低通滤波的相间电压来确定 所述变换器馈送至所述电机的所述电压的所述角度的所述变化率。所述电才几是感应电4几或同步电才几。本专利技术变换器可包括上述装置，以及变频器包括上述装置。本专利技术的基本思想是对变换器馈送到电机的电压的频率进行测量，以及根据所测量的频率来估计所述电机的转速，这是作为对电机转速确定方式的可替代方式。本专利技术的技术方案的优点在于确定电机转速的可替代方案不需要额外 的测速计，而是借助于简单且便宜的装置来足够精确地估计转速。此外，本 专利技术的解决方案不需对电机进行模制，由此例如电机的大小不会影响该技术 方案的执行。附图的简要描述现参考附图，结合优选实施例对本专利技术进行更加详细地说明，在附图中 附图说明图1示出了本专利技术可应用的系统的框图2示出了本专利技术实施例的相间电压的测量装置的连接图；以及具体实施例方式图1示出了本专利技术可应用的系统的方框图。图中示出了该装置连接有变 换器20以及变换器所馈电的电机10。应当注意的是，本专利技术的使用并不局6限于任何特定类型的变换器。因此，在下文中并没有对变换器的结构进行更详细地描述。例如，变换器20的电源(图中未示出)、通过该变换器20所 控制的电机10、或者诸如电压电平或相位数目这样的它们之间的连接类型 对本专利技术的基本思想不具有重大影响。电机10例如是诸如感应电机这样的 异步电机或者诸如永磁电机这样的同步电机、或者诸如同步磁阻电机这样的 》兹阻电才几。在图1所示的示例性系统中，变换器20通过三相电源来向电机10馈电， 所述三相电源的相电压由U、 V、以及W来表示。变换器20是变频器(未 示出)的一部分。该图进一步示出了监视系统40，该监视系统40例如主要 从该变换器20获得电机的转速信息。该转速信息可以是在变换器20中产生 的，该变换器20向电机10馈电并且从而典型地知道电机10的转速。可行 的是，还可使用测速计50，例如该测速计50对电机10的转速信息进行测 量并将其传送到变换器20，从变换器20该转速信息进一步被传送到监视系 统40。还可将该电机10的转速信息直接从可能的测速计50传送到监视系 统40。如图中所示，该监视系统40是单独系统，或者可集成于变换器20 中，例如或者可以是变频器的一部分。但是，这与本专利技术的基本思想无关。 该监视系统40的目的通常是监控并确保在各种使用状况和条件下的电机驱 动装置10和20的安全，并且例如在出现故障的情况下，发出表示故障的故 障信号，或者执行例如转换测量这样的其它测量。为此目的，该监视系统 40例如使用电机10的转速信息，该转速信息优选地从至少两个替代源中获 得。该监视系统40所使能的安全功能是系统特定的，从而在该上下文中不 对此进行详细说明。此外，本专利技术并不限于任^T特定类型的系统，而是本发 明的目的是在希望以至少两种替代方式来确定电机转速的情况下，提供确定 电机10转速的一个替代方式。根据本专利技术，电机的转速是以第二种可替代的方式来确定的，在这种方 式下优选地变换器20馈电到电机10的电压的频率被测量，以及根据这种方 式所测量的频率电机10的转速被估计。图1示出了特定的速度测量单元30， 根据一个实施例借助于该特定的速度测量单元30，转速的测量和估计可被 实现。如图所示，例如，然后可替代的，即备用的电机10的转速信息被传 送到监视系统40。如图所示，速度测量单元30或者与此相对应的功能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定变换器所馈送的电机的转速的方法，该方法包括：　以至少两个可替代的方式来确定所述电机的所述转速，其特征在于所述至少两个可替代的方式中的一个包括：　对所述变换器馈送至所述电机的电压的频率进行测量；以及　根据所测量的 频率，来估计所述电机的所述转速。

【技术特征摘要】
FI 2008-9-4 200858261、一种用于确定变换器所馈送的电机的转速的方法，该方法包括以至少两个可替代的方式来确定所述电机的所述转速，其特征在于所述至少两个可替代的方式中的一个包括对所述变换器馈送至所述电机的电压的频率进行测量；以及根据所测量的频率，来估计所述电机的所述转速。2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述变换器与所述电机之 间的馈电连接具有三相，从而对所述变换器馈送至所述电机的所述电压的频 率的测量包括量；根据所测量的相间电压来确定所述变换器馈送至所述电机的所述电压 的角度的变化率；以及确定与所述角度的所述变化率相对应的频率。3、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于对所述变换器与所述电机 之间的所述馈电连接的已测量的两个相间电压进行低通滤波，以除去调制频 率，从而根据已低通滤波的相间电压来确定所述变换器馈送至所述电机的所 述电压的所述角度的所述变化率。4、 根据权利要求l、 2或者3所述的方法，其特征在于所述电机是感应 电机或同步电机。5、 一种用于确定变换器所馈送的电机的转速的装置，该装置包括 装置(20, 30， 50)，用于以至少两个可替代的方式来确定所述电机(10)的转速，其特征在于用于确定所述电机(IO)的转速的装置包括用以执行至 少两个可替代的方式中的 一个用于对所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷乔沃泰宁，欧斯莫帕苏里，
申请(专利权)人：ABB公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]