[發(fā)明專利]一種電機限功率運行功率計算方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810337014.0
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108649845A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發(fā)明（設計）人: 璩克旺;胡浩;湯永利;布丹丹
• 申請（專利權）人: 杭州志驅(qū)傳動技術有限公司
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P27/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種電機限功率運行功率計算方法，包括以下步驟：1)采用SVPWM的實現(xiàn)算法或者SPWM的生成方法，計算得到PWM開關周期內(nèi)的開關管開通時間T_a、T_b和T_c；2)采樣頻率選取；3)交流電流采樣；4)三相電壓計算；5)功率計算；6)1/2頻率周期計算平均功率；7)離散數(shù)方式N值選取；8)功率計算迭代方法；該方法不增加相應硬件電路的基礎，采用SPWM或者SVPWM方式，實現(xiàn)逆變器的PWM控制，利用軟件在電機控制中計算的信息進行功率的計算，方法簡單，不增加成本，可以滿足系統(tǒng)控制的要求，增加水泵系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性。所以對電機功率簡單的計算方法研究具有非常重要的意義和研究價值，并具有更大的使用價值和實際意義。

技術領域

本發(fā)明涉及一種電機限功率運行功率計算方法。

背景技術

大量的水泵等設備逐漸進行升級改造，增加變頻控制等功能。由于水泵本 身的特性，一些不受限制的工況下，有些會出現(xiàn)超功率過流等現(xiàn)象，嚴重地會 出現(xiàn)燒機等問題。市場上大量的針對水泵等設備變頻控制器，為了保護電機設 備不被損壞，都增加了過流保護功能，當出現(xiàn)超功率現(xiàn)象時，通過對電流進行 采樣判斷，如果超出了電機能正常工作的電流限制，控制器就會出現(xiàn)過流保護， 停止運行，保護設備不會被損壞。但很多情況下的工況是無法控制的，也不是 固定方式出現(xiàn)的，在該情況下，如果系統(tǒng)不能完全達到所需要求時，也可以降 低輸出要求，確保系統(tǒng)仍然工作，這樣用戶也知道已經(jīng)超出了系統(tǒng)所需輸出， 會通過閘閥等進行調(diào)節(jié)。所以很多情況下，進行限功率控制就很有必要性，這 樣可以確保系統(tǒng)在偶然超功率等情況下不會出現(xiàn)停機現(xiàn)象，仍然能夠持續(xù)工作， 用戶或者對閘閥進行調(diào)節(jié)，調(diào)整輸出運行在限制功率以下，或者就在限功率線 上運行，滿足用戶的需求。

在對電機的控制方面，由不同的控制方式，根據(jù)電機類型可以分為異步電 機、直流無刷電機和永磁同步電機等，針對不同的電機有不同的控制方式，異 步電機有V/F控制、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制，直流無刷電機的有傳感器控制 和無傳感器控制，在直流無刷電機上有180度控制方式和120度控制方式等。 通常對于電機矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等算法中，恒功率運行應用較多，大多 是通過轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速與功率之間的關系，通過轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速等來進行功率計算，由 于該控制算法比較復雜，對硬件系統(tǒng)要求較高，成本相對較高。所以在大多數(shù) 水泵中除了采用永磁電機矢量控制的系統(tǒng)設備外，其他尤其是異步電機變頻控 制器中很少使用相關的恒功率控制。另外，由于設備系統(tǒng)功能特性要求，對水 泵等的功率計算要求相對較低，主要用于系統(tǒng)穩(wěn)定運行考慮。所以對電機功率 簡單的計算方法研究具有非常重要的意義和研究價值，并具有更大的使用價值 和實際意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種電機限功率運行功率計 算方法。

為了解決上述技術問題，采用如下技術方案：

一種電機限功率運行功率計算方法，包括以下步驟：

1)采用SVPWM的實現(xiàn)算法或者SPWM的生成方法，計算得到PWM開關周期 內(nèi)的開關管開通時間T_a、T_b和T_c。

2)采樣頻率選取。

3)交流電流采樣。

4)三相電壓計算：通過采樣得到母線電壓，得到相應的相電壓，根據(jù)不同 輸出的占空比的乘積，得到輸出的三相交流電壓值。

5)功率計算：對三相電壓中某一相對應的電壓和電流按照離散化方式計算 出計算出相對應的功率值，計算出的該相的功率乘以3倍，計算出電機的功率； 或者將三相計算的功率值進行相加，得到所需要的電機功率值。

6)1/2頻率周期計算平均功率：采用電流或電壓的周期的1/2的數(shù)據(jù)進行 計算，得到平均功率。