[發(fā)明專利]負(fù)載轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)和負(fù)載轉(zhuǎn)矩控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210365891.1
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號(hào): CN103840736B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂春野;劉立偉
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子工廠自動(dòng)化工程有限公司
• 主分類號(hào): H02P29/00
• 分類號(hào): H02P29/00
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 李慧

1.一種負(fù)載轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，該負(fù)載轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)包括：

輸入單元，通過該輸入單元輸入電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定值；

檢測單元，該檢測單元包括檢測電機(jī)的轉(zhuǎn)矩實(shí)際值的轉(zhuǎn)矩傳感器；以及

計(jì)算單元，該計(jì)算單元根據(jù)檢測單元檢測的轉(zhuǎn)矩實(shí)際值計(jì)算轉(zhuǎn)矩變化率，將所述計(jì)算單元所計(jì)算的轉(zhuǎn)矩變化率與預(yù)先設(shè)定值相比較，并且在所述轉(zhuǎn)矩變化率大于所述預(yù)先設(shè)定值時(shí)，改變所述轉(zhuǎn)速設(shè)定值，并根據(jù)改變后的轉(zhuǎn)速設(shè)定值改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

2.如權(quán)利要求1所述的負(fù)載轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)先設(shè)定值為固定值，所述預(yù)先設(shè)定值通過輸入單元輸入或者事先在系統(tǒng)中固化。

3.如權(quán)利要求1所述的負(fù)載轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)先設(shè)定值與電機(jī)轉(zhuǎn)速成反比，且與電機(jī)的平均功率和最大允許功率成反比。

4.如權(quán)利要求1所述的負(fù)載轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入單元還輸入轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系數(shù)K，所述計(jì)算單元根據(jù)所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系數(shù)K改變所述轉(zhuǎn)速設(shè)定值。

5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的負(fù)載轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算單元包括波動(dòng)范圍計(jì)算單元，該波動(dòng)范圍計(jì)算單元計(jì)算電機(jī)速度的波動(dòng)范圍，以在波動(dòng)范圍內(nèi)改變所述轉(zhuǎn)速設(shè)定值，所述波動(dòng)范圍小于所述轉(zhuǎn)速設(shè)定值的50%。

6.如權(quán)利要求5所述的負(fù)載轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入單元還輸入轉(zhuǎn)矩限定值，該轉(zhuǎn)矩限定值為電機(jī)所允許的最大轉(zhuǎn)矩。

7.如權(quán)利要求6所述的負(fù)載轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，其特征在于，所述波動(dòng)范圍計(jì)算單元包括：

第一平均值計(jì)算器，該第一平均值計(jì)算器計(jì)算所述檢測單元所檢測的轉(zhuǎn)矩實(shí)際值的平均值；

第一功率計(jì)算單元，該第一功率計(jì)算單元計(jì)算所述轉(zhuǎn)矩限定值和所述轉(zhuǎn)速設(shè)定值的乘積作為最大允許功率；

速度計(jì)算單元，該速度計(jì)算單元計(jì)算所述最大允許功率除以所述轉(zhuǎn)矩平均值的結(jié)果作為電機(jī)當(dāng)前最大允許速度；以及

速度補(bǔ)償計(jì)算器，該速度補(bǔ)償計(jì)算器計(jì)算所述電機(jī)當(dāng)前最大勻速速度與所述電機(jī)設(shè)定速度的差作為所述波動(dòng)范圍。

8.如權(quán)利要求7所述的負(fù)載轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算單元包括加速度計(jì)算器，所述加速度計(jì)算器根據(jù)所述檢測單元檢測到的轉(zhuǎn)矩實(shí)際值計(jì)算所述轉(zhuǎn)矩變化率。

9.如權(quán)利要求8所述的負(fù)載轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算單元還包括偏差計(jì)算單元，該偏差計(jì)算單元計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定值與對應(yīng)于當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)矩實(shí)際值的電機(jī)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速設(shè)定值的偏差，并且在該偏差大于零時(shí)，增大電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩或減小轉(zhuǎn)速設(shè)定值；而在偏差小于零時(shí)，增大或保持所述速度設(shè)定值。

10.如權(quán)利要求9所述的負(fù)載轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，其特征在于，所述偏差計(jì)算單元包括：

第一平均值計(jì)算器，該第一平均值計(jì)算器根據(jù)檢測單元檢測的轉(zhuǎn)矩實(shí)際值計(jì)算轉(zhuǎn)矩平均值；

第二功率計(jì)算單元，該第二功率計(jì)算單元計(jì)算上述轉(zhuǎn)矩平均值和電機(jī)設(shè)定轉(zhuǎn)速的乘積作為電機(jī)運(yùn)行的平均功率；

第二速度計(jì)算單元，該第二速度計(jì)算單元將所述電機(jī)運(yùn)行的平均功率除以所述轉(zhuǎn)矩實(shí)際值得到所述電機(jī)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速設(shè)定值；以及

偏差值計(jì)算器，該偏差值計(jì)算器計(jì)算所述電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定值和所述電機(jī)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速設(shè)定值的差作為所述偏差值。

11.如權(quán)利要求10所述的負(fù)載轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算單元還包括設(shè)定值補(bǔ)償計(jì)算器，該設(shè)定值補(bǔ)償計(jì)算器根據(jù)所述波動(dòng)范圍、所述偏差值、所述轉(zhuǎn)矩變化率與所述預(yù)先設(shè)定值的比較結(jié)果以及所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系數(shù)，計(jì)算轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)值，并且根據(jù)該轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)值改變所述轉(zhuǎn)速設(shè)定值。

12.如權(quán)利要求11所述的負(fù)載轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測單元還包括速度傳感器，用于檢測所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速實(shí)際值。

13.如權(quán)利要求12所述的負(fù)載轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括速度控制器，該速度控制器根據(jù)所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)值和從所述檢測單元接收的轉(zhuǎn)速實(shí)際值來改變所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

14.一種用于電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩控制方法，該方法包括如下步驟：

輸入所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定值；

檢測電機(jī)的轉(zhuǎn)矩實(shí)際值；

根據(jù)所檢測的轉(zhuǎn)矩實(shí)際值計(jì)算所述轉(zhuǎn)矩變化率；以及

在所述轉(zhuǎn)矩變化率超過預(yù)先設(shè)定值時(shí)，改變所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定值。