[發(fā)明專利]一種齒槽轉(zhuǎn)矩整定方法和裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011490195.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112615473A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李虎修;丁信忠;儲(chǔ)誠(chéng)兵;陳攀;劉康;姚大磊;劉虎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海新時(shí)達(dá)機(jī)器人有限公司
• 主分類號(hào): H02K7/10
• 分類號(hào): H02K7/10;H02K11/215;H02P6/10;H02P6/04
• 代理公司: 上海晨皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31260
• 代理人: 成麗杰

本發(fā)明實(shí)施例涉及電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種齒槽轉(zhuǎn)矩整定方法和裝置，通過(guò)控制電機(jī)在速度模式下運(yùn)行，進(jìn)而實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每個(gè)預(yù)設(shè)位置處的電機(jī)電流值，經(jīng)計(jì)算就可直接得到對(duì)應(yīng)的齒槽轉(zhuǎn)矩值，并根據(jù)若干所述齒槽轉(zhuǎn)矩值得到齒槽轉(zhuǎn)矩值的波動(dòng)幅度和波動(dòng)頻率，以確定轉(zhuǎn)矩波動(dòng)曲線，不需要連接轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速傳感器與制動(dòng)器等負(fù)載，且一次性可以測(cè)量電機(jī)一圈中多個(gè)位置的齒槽轉(zhuǎn)矩值，不用每次測(cè)量都重新連接負(fù)載，可以更真實(shí)的反應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中各個(gè)位置處的轉(zhuǎn)矩瞬時(shí)值，為補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩波動(dòng)、實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)控制提供了精準(zhǔn)、真實(shí)的轉(zhuǎn)矩瞬時(shí)值數(shù)據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)實(shí)施例涉及電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種齒槽轉(zhuǎn)矩整定方法和裝置。

背景技術(shù)

齒槽轉(zhuǎn)矩是永磁電機(jī)的一種固有現(xiàn)象，它是電機(jī)繞組在不通電的情況下，由永磁體磁場(chǎng)和電樞鐵芯的齒槽相互作用而在圓周方向上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。它是不變的，與轉(zhuǎn)子位置相關(guān)。齒槽轉(zhuǎn)矩將使永磁電機(jī)在運(yùn)行中發(fā)生振動(dòng)和噪聲，并通過(guò)轉(zhuǎn)軸把脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩傳遞給負(fù)載，降低系統(tǒng)的速度及位置控制的精確度。

為減小齒槽轉(zhuǎn)矩的影響，傳統(tǒng)方法都是電機(jī)廠家通過(guò)電機(jī)設(shè)計(jì)方法以及制造工藝的完善減小電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，這種方法就對(duì)電機(jī)廠家的設(shè)計(jì)和制造能力提出了較高的要求。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)存在的齒槽轉(zhuǎn)矩，往往使用傳感器法進(jìn)行測(cè)量，具體為：被測(cè)電動(dòng)機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速傳感器與制動(dòng)器(例如磁粉制動(dòng)器)相連，制動(dòng)器加載，被測(cè)電機(jī)穩(wěn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，從轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速傳感器直接測(cè)量轉(zhuǎn)矩瞬時(shí)值，在測(cè)得的轉(zhuǎn)矩瞬時(shí)值中求得齒槽轉(zhuǎn)矩值。

上述方法中，雖然能夠求得不同位置處的轉(zhuǎn)矩瞬時(shí)值，但是每次測(cè)量都需要重新連接轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速傳感器與制動(dòng)器，且測(cè)得的轉(zhuǎn)矩瞬時(shí)值包含了被測(cè)電動(dòng)機(jī)自身的齒槽轉(zhuǎn)矩、控制器控制引起的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩和負(fù)載引起的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩，與近真實(shí)需要補(bǔ)償?shù)凝X槽轉(zhuǎn)矩相差較遠(yuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施方式的目的在于提供一種齒槽轉(zhuǎn)矩整定方法和裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中轉(zhuǎn)矩測(cè)試儀測(cè)得的轉(zhuǎn)矩瞬時(shí)值包含了被測(cè)電動(dòng)機(jī)自身的齒槽轉(zhuǎn)矩、控制器控制引起的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩和負(fù)載引起的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩，與近真實(shí)需要補(bǔ)償?shù)凝X槽轉(zhuǎn)矩相差較遠(yuǎn)的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，第一方面，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種齒槽轉(zhuǎn)矩整定方法，包括：

獲取電機(jī)運(yùn)行中旋轉(zhuǎn)到若干預(yù)設(shè)位置處的電機(jī)電流值；

根據(jù)所述電機(jī)電流值確定對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)位置處的齒槽轉(zhuǎn)矩值；

根據(jù)若干預(yù)設(shè)位置處的所述齒槽轉(zhuǎn)矩值確定齒槽轉(zhuǎn)矩值的波動(dòng)幅度和波動(dòng)頻率，根據(jù)所述波動(dòng)幅度和所述波動(dòng)頻率確定轉(zhuǎn)矩波動(dòng)曲線。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種齒槽轉(zhuǎn)矩整定裝置，包括驅(qū)動(dòng)器、位置編碼器、傅里葉FFT濾波器和波形發(fā)生器；所述驅(qū)動(dòng)器和所述位置編碼器設(shè)于電機(jī)的輸出軸上，所述位置編碼器連接所述驅(qū)動(dòng)器，所述FFT濾波器連接所述驅(qū)動(dòng)器，所述波形發(fā)生器連接所述FFT濾波器；

所述位置編碼器用于電機(jī)在速度模式下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輸出若干預(yù)設(shè)位置；

所述驅(qū)動(dòng)器用于測(cè)量每個(gè)所述預(yù)設(shè)位置處對(duì)應(yīng)的電機(jī)電流值，根據(jù)所述電機(jī)電流值確定對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)位置處的齒槽轉(zhuǎn)矩值；

所述FFT濾波器用于對(duì)所述若干預(yù)設(shè)位置處的齒槽轉(zhuǎn)矩值進(jìn)行傅里葉變換，得到齒槽轉(zhuǎn)矩值的波動(dòng)幅度和波動(dòng)頻率；

所述波形發(fā)生器用于根據(jù)所述波動(dòng)幅度和所述波動(dòng)頻率生成轉(zhuǎn)矩波動(dòng)曲線。

第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種齒槽轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償裝置，包括如本發(fā)明第二方面實(shí)施例所述的齒槽轉(zhuǎn)矩整定裝置，所述齒槽轉(zhuǎn)矩整定裝置用于將所述轉(zhuǎn)矩波動(dòng)曲線反饋至轉(zhuǎn)矩給定裝置。