[发明专利]永磁同步电机的运行状态检测方法和装置

说明书

本发明提供了一种永磁同步电机的运行状态检测方法和装置，其中，该方法包括：从滑模观测器中提取α‑β轴电压和反电动势估算值；根据所述α‑β轴电压计算得到矢量电压，根据所述反电动势估算值计算得到电机反电动势；确定所述矢量电压、所述电机反电动势与设置的预设阈值之间的比较关系；根据所述比较关系，判断待测永磁同步电机是否出现直流电机堵转。通过本发明上述实施例解决了转矩电流控制方式无法进行堵转识别以及使用过电流方式识别堵转时无法进行限电流功能设计等问题，达到了简单准确判断是否发生直流电机堵转问题的技术效果。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，具体而言，涉及一种永磁同步电机的运行状态检测方法和装置。

背景技术

目前，永磁同步电机具有高功率密度、高效率、低损耗、体积小和结构简单等特点，且对于无位置传感器控制方案的永磁同步电机同时具备装配简单、运用场合广、可靠性高并且成本低等优势，得到了越来越广泛的运用。

然而，由于无位置传感器控制方案无法直接获取当前转子位置，当电机负载扇叶或转子被卡住而发生异常后，控制器无法通过转子位置识别电机当前的异常状态。

目前，无位置传感器控制方案的直流电机主要通过采集三相电流的大小来判断电机的堵转状态，但对于转矩电流控制方式而言，是无法通过其三相电流来判断堵转异常问题的。同时如果采用三相过电流来判断电机堵转异常状态，则无法对电机进行限电流保护，因此，在对某些需进行电流限制的场合运用较为困难。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种永磁同步电机的运行状态检测方法，以达到简单准确判断是否发生直流电机堵转问题的技术效果，该方法包括：

从滑模观测器中提取α-β轴电压和反电动势估算值；

根据所述α-β轴电压计算得到矢量电压，根据所述反电动势估算值计算得到电机反电动势；

确定所述矢量电压、所述电机反电动势与设置的预设阈值之间的比较关系；

根据所述比较关系，判断待测永磁同步电机是否出现直流电机堵转。

在一个实施方式中，从滑模观测器中提取α-β轴电压和反电动势估算值，包括：

从以下动态方程中提取所述α-β轴电压和所述反电动势估算值：

其中，和表示电流观测值，R_s表示待测永磁同步电机的电阻，L_s表示待测永磁同步电机的电感，u_α和u_β表示α-β轴输入电压，S_α和S_β表示所述滑模观测器的校正因子，λ_α和λ_β表示所述反电动势估算值，M表示反电动势的反馈系数，M∈[0，1]。

在一个实施方式中，根据所述α-β轴电压计算得到矢量电压，根据所述反电动势估算值计算得到电机反电动势，包括：

按照以下公式计算所述矢量电压：

其中，U_s表示所述矢量电压；

按照以下公式计算所述电机反电动势：

其中，E_s表示所述电机反电动势。

在一个实施方式中，按照以下公式设置所述预设阈值：

其中：