[发明专利]一种电机功能安全控制方法及装置

权利要求书

1.一种电机功能安全控制方法，其特征在于，包括：

获取上位机发送的控制命令数据；

获取电机的运行数据；

对所述运行数据进行计算，获得电机的安全运行数据；包括：根据任一电机部件的温度限制值和实际温度值计算，获得在各个预设时间步长内任一电机部件的最大温升限度值；

根据任一电机部件的温度限制值和实际温度值计算，获得当任一电机部件的温升达到温度限值时所吸收的总热量；

根据电机温度模型、任一预设时间步长内任一电机部件的最大温升限度值和实际温度值计算，获得在预设时间段内任一电机部件放出的总热量；

根据预设时间段内任一电机部件放出的总热量和任一电机部件的温升达到温度限值时所吸收的总热量计算，获取在预设时间段内任一电机部件产生的最大总热量；

根据在预设时间段内任一电机部件产生的最大总热量、电机转速和电流幅值计算，获取任一电机部件的电流限制值；

获取所有电机部件的电流限制值中的最小值，并将所述最小值与电机的电流额定值进行比较；

若所述最小值大于电流额定值，则将所述最小值作为电机的安全电流；

若所述最小值小于电流额定值，则将所述电流额定值作为电机的安全电流；其中，所述安全运行数据包括所述安全电流；

比较所述控制命令数据和所述安全运行数据的大小；

若所述控制命令数据小于或等于所述安全运行数据，则将所述控制命令数据发送至电机控制器，控制所述电机控制器驱动电机根据所述控制命令数据运行。

2.如权利要求1所述的电机功能安全控制方法，其特征在于，所述比较所述控制命令数据和所述安全运行数据的大小之后，还包括：

若所述控制命令数据大于所述安全运行数据，则降低所述控制命令数据，直至所述控制命令数据小于或等于所述安全运行数据；

将所述控制命令数据发送至电机控制器，控制所述电机控制器根据所述控制命令数据驱动所述电机；

生成电机冷却指令，将所述电机冷却指令发送至所述电机控制器。

3.如权利要求1所述的电机功能安全控制方法，其特征在于，所述对所述运行数据进行计算，获得电机的安全运行数据，包括：

通过第一预设方法对所述运行数据进行计算，获得所述安全运行数据；其中，所述第一预设方法包括基于模型预测控制方法和通过PI控制器调节方法中的任意一种；所述运行数据包括电机部件的实际温度和电机的环境温度中的至少一种；所述安全运行数据包括安全电流、安全温度、安全转速、安全功率和安全荷载中的至少一种。

4.如权利要求3所述的电机功能安全控制方法，其特征在于，所述通过第一预设方法对所述运行数据进行计算，获得所述安全运行数据，包括：

获取电机的温度限制值和电机的实际温度值；

计算所述电机的温度限制值和所述实际温度值的差值；

将所述差值和所述运行数据输入限值PI控制器，并对所述差值和所述运行数据进行计算，获得所述安全运行数据。

5.如权利要求4所述的电机功能安全控制方法，其特征在于，所述将所述差值和所述运行数据输入限值PI控制器，并对所述差值和所述运行数据进行计算，获得所述安全运行数据，包括：

将所述差值和所述运行数据输入限值PI控制器；

若所述差值大于或等于0，则所述限值PI控制器输出结果为0，所述安全运行数据为所述运行数据；

若所述差值小于0，则所述限值PI控制器的输出结果为负数，降低所述安全运行数据和控制命令数据的大小，直至所述差值大于或等于0为止。

6.如权利要求3所述的电机功能安全控制方法，其特征在于，所述通过第一预设方法对所述运行数据进行计算，获取所述安全运行数据，还包括：

对所述电机部件的实际温度和所述电机的环境温度进行计算，获得电机的安全电流；其中，电机部件包括转子、定子绕组、定子端部绕组中的任意一种；

根据安全电流计算获得与所述安全电流对应的安全转矩、安全转速、安全功率以及安全荷载。