[發(fā)明專利]電機(jī)堵轉(zhuǎn)監(jiān)測裝置、電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910724991.0
• 申請日: 2019-08-07
• 公開（公告）號: CN110596585B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙光煥;王建龍;熊毅;厲劍波
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州士蘭微電子股份有限公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;H02H7/08
• 代理公司: 北京成創(chuàng)同維知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11449
• 代理人: 楊思雨

公開了一種電機(jī)堵轉(zhuǎn)監(jiān)測裝置、電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)及其方法，電機(jī)堵轉(zhuǎn)監(jiān)測裝置包括處理模塊，根據(jù)電機(jī)的相電流獲得反饋電流、估算轉(zhuǎn)速和估算角度；控制模塊，根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)速、估算角度、估算轉(zhuǎn)速和反饋電流提供相控制電壓；判斷模塊，根據(jù)計算得到的相控制電壓在交軸上分量的交軸電壓誤差值和/或在直軸上分量的直軸電壓誤差值判斷電機(jī)是否堵轉(zhuǎn)以提供堵轉(zhuǎn)預(yù)警信號。本申請通過處理模塊估算得到電機(jī)的估算轉(zhuǎn)速、估算角度，無需使用位置或轉(zhuǎn)速傳感器。且通過直軸判斷法和/或交軸判斷法確定電機(jī)是否發(fā)生堵轉(zhuǎn)，可直接應(yīng)用于各類無傳感永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)中，有效檢測電機(jī)堵轉(zhuǎn)狀態(tài)實現(xiàn)及時響應(yīng)，采取有效保護(hù)措施以在最大程度上延長電機(jī)使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種電機(jī)堵轉(zhuǎn)監(jiān)測裝置、電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

隨著電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)作為運動實現(xiàn)的核心部件被廣泛應(yīng)用在各種生產(chǎn)生活領(lǐng)域中。但是在實際應(yīng)用中，電機(jī)存在可靠性的問題。其中電機(jī)堵轉(zhuǎn)是危害電機(jī)可靠性及壽命的重要因素之一。導(dǎo)致電機(jī)堵轉(zhuǎn)的原因有很多，例如轉(zhuǎn)子與定子接觸被卡死、被驅(qū)動設(shè)備卡死、設(shè)備負(fù)荷太大電機(jī)無法驅(qū)動等等。

對傳統(tǒng)的異步電機(jī)實現(xiàn)堵轉(zhuǎn)檢測及保護(hù)，一般通過判斷回路電流是否達(dá)到需要保護(hù)的電流值來判斷電機(jī)是否發(fā)生堵轉(zhuǎn)，當(dāng)發(fā)生堵轉(zhuǎn)時控制器關(guān)斷電機(jī)以實現(xiàn)保護(hù)的功能。

然而同步電機(jī)在堵轉(zhuǎn)狀態(tài)下回路電流未必會超過電流閾值，所以無法利用上述方法來識別不同電機(jī)是否發(fā)生堵轉(zhuǎn)。現(xiàn)有技術(shù)中通過設(shè)置位置或轉(zhuǎn)速傳感器來實現(xiàn)堵轉(zhuǎn)檢測及保護(hù)功能。具體地，通過采用位置或轉(zhuǎn)速傳感器反饋來確定電機(jī)是否發(fā)生堵轉(zhuǎn)從而采取保護(hù)措施。然而采用傳感器設(shè)備會導(dǎo)致系統(tǒng)成本增加。同時很多電機(jī)應(yīng)用場合，無法使用傳感器，也給堵轉(zhuǎn)檢測及保護(hù)帶來了很大的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種電機(jī)堵轉(zhuǎn)監(jiān)測裝置、電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)及其方法，從而在不設(shè)置位置或轉(zhuǎn)速傳感器的情況下判斷電機(jī)是否發(fā)生堵轉(zhuǎn)以及實現(xiàn)電機(jī)保護(hù)的功能。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種電機(jī)堵轉(zhuǎn)監(jiān)測裝置，包括：處理模塊，根據(jù)電機(jī)的相電流獲得反饋電流、所述電機(jī)的估算轉(zhuǎn)速和估算角度；控制模塊，根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)速、所述估算角度、所述估算轉(zhuǎn)速和所述反饋電流向所述電機(jī)提供相控制電壓；以及判斷模塊，分別連接所述處理模塊以及控制模塊，以根據(jù)計算得到的所述相控制電壓在交軸上分量的交軸電壓誤差值和/或在直軸上分量的直軸電壓誤差值判斷所述電機(jī)是否堵轉(zhuǎn)，并根據(jù)判斷結(jié)果提供堵轉(zhuǎn)預(yù)警信號。

優(yōu)選地，所述判斷模塊包括：計算單元，基于電機(jī)參數(shù)、所述估算轉(zhuǎn)速、所述反饋電流以及所述相控制電壓在交軸上的分量交軸控制電壓，計算得到交軸電壓誤差值；以及判斷單元，基于所述交軸電壓誤差值判斷所述電機(jī)是否堵轉(zhuǎn)，并提供所述堵轉(zhuǎn)預(yù)警信號。

優(yōu)選地，所述判斷模塊包括：計算單元，基于電機(jī)參數(shù)、所述估算轉(zhuǎn)速、所述反饋電流以及所述相控制電壓在直軸上的分量直軸控制電壓，計算得到直軸電壓誤差值；以及判斷單元，基于所述直軸電壓誤差值判斷所述電機(jī)是否堵轉(zhuǎn)，并提供所述堵轉(zhuǎn)預(yù)警信號。

優(yōu)選地，所述判斷模塊包括：計算單元，基于電機(jī)參數(shù)、所述估算轉(zhuǎn)速、所述反饋電流以及所述相控制電壓在交軸上的分量交軸控制電壓、在直軸上的分量直軸控制電壓，計算得到交軸電壓誤差值和直軸電壓誤差值；以及判斷單元，基于所述交軸電壓誤差值和所述直軸電壓誤差值判斷所述電機(jī)是否堵轉(zhuǎn)，并提供所述堵轉(zhuǎn)預(yù)警信號。