[發明專利]估計電機驅動扭矩和速度

在審

• 申請號: 202110319375.4
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113541548A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 阿德里亞諾·M·達席爾瓦;邁克爾·克羅姆埃克;羅伯特·米克洛紹維奇
• 申請（專利權）人: 羅克韋爾自動化技術公司
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P21/18;H02P21/20
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;楊華

1.一種方法，包括：

通過使用處理器、基于電機的線至線電壓和相電流來估計所述電機的速度分布，其中，在沒有位置輸入和速度輸入的情況下估計所述速度分布；以及

基于所述線至線電壓、所述相電流以及大于速度閾值的電機速度的所述速度分布的時間間隔來估計所述電機的扭矩分布，并且其中，所述電機在所述時間間隔內工作。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，通過以下操作來估計所述扭矩分布：

在所述時間間隔內將所述相電流的平方矢量和依照所產生的扭矩分布、通過縮放因子進行縮放，以獲得針對所述時間間隔的間隔扭矩分布；以及

將不在所述時間間隔內的其余的平方矢量和分布通過所述縮放因子進行縮放，以獲得針對所述速度分布的整個時間間隔的所述扭矩分布，并且其中，使所述線至線電壓、所述相電流、所述速度分布和所述扭矩分布同步。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，通過以下操作來估計所述所產生的扭矩分布：

根據所述線至線電壓、所述相電流、電機電阻和間隔速度分布來確定氣隙扭矩分布；

根據所述速度分布、轉子負載和/或齒輪箱負載來確定加速度扭矩分布；以及

根據所述氣隙扭矩分布和所述加速度扭矩分布來確定所述所產生的扭矩分布。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，使用可編程濾波器對所述氣隙扭矩分布進行濾波。

5.根據權利要求1所述的方法，所述方法還包括：識別提供所述速度分布和所述扭矩分布的目標電機。

6.根據權利要求5所述的方法，所述方法還包括：用所述目標電機替換所述電機。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述速度閾值在峰值速度的10％至30％的范圍內。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，還通過以下操作來估計所述速度分布：

根據經縮放的電壓信號來確定累積角位置；

在電機方向改變時反轉累積角位置方向；以及

根據所述累積角位置來確定所述速度分布。

9.根據權利要求8所述的方法，所述方法還包括：

確定所述線至線電壓的電壓包絡；

確定所述線至線電壓的零交叉；

確定所述線至線電壓的電壓最大值；以及

將每個線至線電壓依照所述電壓最大值進行縮放，作為所述經縮放的電壓信號。

10.根據權利要求9所述的方法，其中，所述電壓包絡包括正電壓和負電壓的合并電壓峰值以提高準確性，根據單方向角位置來確定所述累積角位置，并且使用可編程濾波器對所述累積角位置進行濾波。

11.根據權利要求10所述的方法，其中，所述可編程濾波器通過以下操作來進行濾波：

將輸入時域信號變換成頻域輸入信號；

確定所述頻域輸入信號的峰值幅度的幅度中點；

確定超過所述幅度中點的最高頻率；

基于超過所述幅度中點的所述最高頻率來確定低通濾波截止頻率；

使用采用所述低通濾波截止頻率的所述可編程濾波器對所述輸入時域信號進行濾波以得到第一經濾波的信號；

反轉所述第一經濾波的信號；

使用采用所述低通濾波截止頻率的所述可編程濾波器對經反轉的信號進行濾波以得到第二經濾波的信號；以及

反轉所述第二經濾波的信號以得到輸出信號。

12.根據權利要求1所述的方法，其中，使用便攜式傳感器測量所述線至線電壓和所述相電流。

13.根據權利要求1所述的方法，所述方法還包括：根據基于歷史數據的系統理想模型來計算理想估計電流。