[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?？?/a>;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

本發明涉及估計電機驅動扭矩和速度。為了估計電機扭矩和速度，提供了一種基于電機的線至線電壓和相電流來估計電機的速度分布的方法。在沒有位置輸入和速度輸入的情況下估計速度分布。該方法還基于線至線電壓、相電流以及大于速度閾值的電機速度的速度分布的時間間隔來估計電機的扭矩分布，并且其中，電機在該時間間隔內工作。

技術領域

本文所公開的主題涉及估計電機驅動扭矩和速度。

背景技術

通常期望替換電機系統中的電機。例如，可能期望用更高效率的電機、更安靜的電機等替換現有的電機。另外，用目標電機替換電機可以延長采用電機和/或電機系統的機器的壽命。

遺憾的是，難以正確地定尺寸和/或選擇針對電機系統的目標電機?？赡軣o法獲得準確的扭矩和/或速度文檔?？赡芤矡o法獲得由電機驅動的機械系統的文檔以及電機正在執行的速度分布，使得難以以數學的方式估計所需的扭矩信號和速度信號來選擇目標電機。電機系統還可能缺少用于確定位置輸入和/或速度輸入所需的傳感器。

因此，通常不準確地估計用于電機的速度分布和/或扭矩分布?；诓粶蚀_的扭矩分布和速度分布選擇的目標電機可能是不合適的。例如，目標電機可能太大，這導致低的能效解決方案?？商孢x地，目標電機可能太小使得沒有足夠的扭矩或速度來驅動機械系統來執行與機器中的電機相關聯的任務等。

發明內容

公開了一種用于估計電機扭矩和速度的方法。該方法基于電機的線至線電壓和相電流來估計電機的速度分布。在沒有位置輸入和速度輸入的情況下估計速度分布。該方法還基于線至線電壓、相電流以及大于速度閾值的電機速度的速度分布的時間間隔來估計電機的扭矩分布，并且其中，電機在該時間間隔內工作。

還公開了一種用于估計電機扭矩和速度的設備。該設備包括：處理器；以及存儲能夠由處理器執行的代碼的存儲器。處理器基于電機的線至線電壓和相電流來估計電機的速度分布。在沒有位置輸入和速度輸入的情況下估計速度分布。處理器還基于線至線電壓、相電流以及大于速度閾值的電機速度的速度分布的時間間隔來估計電機的扭矩分布。電機在該時間間隔內工作。

還公開了一種用于估計電機扭矩和速度的計算機程序產品。該計算機程序產品包括其中包含程序代碼的非暫態計算機可讀存儲介質。程序代碼能夠由處理器讀取/執行，以基于電機的線至線電壓和相電流來估計電機的速度分布。在沒有位置輸入和速度輸入的情況下估計速度分布。處理器還基于線至線電壓、相電流以及大于速度閾值的電機速度的速度分布的時間間隔來估計電機的扭矩分布。電機在該時間間隔內工作。

附圖說明

為了容易理解本發明的實施方式的優點，將通過參照附圖中示出的具體實施方式來呈現對以上簡要描述的實施方式的更具體的描述。要理解，這些附圖僅描繪了一些實施方式，并因此不被認為是對范圍的限制，將通過使用附圖使用附加的特征和細節來描述和解釋實施方式，在附圖中：

圖1A是根據實施方式的電機系統的示意圖；

圖1B是根據實施方式的速度和扭矩估計的示意性框圖；

圖1C是根據實施方式的便攜式傳感器的透視圖；

圖2A是示出確定低通濾波截止頻率的曲線圖；

圖2B是示出根據實施方式的輸入時域信號的曲線圖；

圖2C是示出根據實施方式的輸入時域信號和第一經濾波的信號的曲線圖；

圖2D是示出根據實施方式的反轉的第一經濾波的信號和輸入時域信號的曲線圖；

圖2E是示出根據實施方式的反轉的第二經濾波的信號和輸入時域信號的曲線圖；

圖2F是示出根據實施方式的輸入時域信號和輸出信號的曲線圖；

圖3A是示出根據實施方式的用于電壓信號的電壓包絡的曲線圖；