堵轉檢測設備制造技術

一種電機控制器，基于電機驅動信號生成指示電機反電動勢

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】堵轉檢測設備、系統和方法


[0001]本公開總體上涉及電機控制系統和電機的堵轉檢測
。

技術介紹

[0002]諸如
DC
電機
、AC
電機
、
無刷
DC(BLDC)
電機
、
永磁同步電機
(PMSM)
等電機用于多種應用，諸如電器
(
例如，諸如洗碗機
、
洗衣機
、
烘干機
、
風扇
、
空調等電器中的泵
、
驅動電機
、
壓縮機
)、
車輛
(
例如，作為驅動和致動器電機等
)。
[0003]電機上的轉子可能會被鎖定，這可能會導致不適當的控制信號
、
降低性能
、
效率低下
、
損壞控制器
、
逆變器
、
電機或這兩者
(
如果未被檢測到
)
等
。
傳統上，諸如霍爾傳感器或其他轉子位置傳感器
(
例如，編碼器
、
解算器
)
等傳感器可以用于檢測堵轉情況
。

技術實現思路

[0004]在一個實施例中，一種設備包括在操作中接收指示電機驅動信號的電流和電壓的信號的輸入
、
以及耦合到輸入的控制電路系統
。
控制電路系統在操作中：基于接收信號生成指示電機反電動勢
(back emf)
的第一信號；基于接收信號生成指示電機反電動勢的第二信號；將指示電機反電動勢的第一信號與指示電機反電動勢的第二信號進行比較；以及基于比較檢測電機堵轉情況
。
在一個實施例中，控制電路系統包括：在操作中基于接收信號維持一組狀態變量的狀態觀察器，其中指示電機反電動勢的第一信號是基于該組狀態變量中的變量而生成的；以及耦合到狀態觀察器的鎖相環，其中鎖相環在操作中基于該組狀態變量中的變量來估計電機速度，其中指示電機反電動勢的第二信號是基于估計的電機速度而生成的
。
[0005]在一個實施例中，一種系統包括在操作中接收電機驅動信號的電機；以及耦合到電機的控制電路系統
。
控制電路系統在操作中：監測電機驅動信號；基于監測生成指示電機反電動勢
(back emf)
的第一信號；基于監測生成指示電機反電動勢的第二信號；將指示電機反電動勢的第一信號與指示電機反電動勢的第二信號進行比較；以及基于比較檢測電機堵轉情況
。
在一個實施例中，控制電路系統包括：在操作中基于監測來維持一組狀態變量的狀態觀察器電路系統，其中指示電機反電動勢的第一信號是基于該組狀態變量中的變量而生成的；以及耦合到狀態觀察器電路系統的鎖相環，其中鎖相環在操作中基于該組狀態變量中的變量來估計電機速度，其中指示電機反電動勢的第二信號是基于估計的電機速度而生成的
。
[0006]在一個實施例中，一種控制永磁同步電機
(PMSM)
的方法包括：監測提供給電機的電機驅動信號；基于監測生成指示電機反電動勢
(back emf)
的第一信號；基于監測生成指示電機反電動勢的第二信號；將指示電機反電動勢的第一信號與指示電機反電動勢的第二信號進行比較；以及基于比較檢測電機的堵轉情況
。
在一個實施例中，該方法包括：基于監測來維持一組狀態變量，其中指示電機反電動勢的第一信號是基于該組狀態變量中的變量而生成的；以及基于該組狀態變量中的變量來估計電機速度，其中指示電機反電動勢的第
二信號是基于估計的電機速度而生成的
。
[0007]在一個實施例中，一種非暫態計算機可讀介質的內容引起電機控制電路系統執行方法，該方法包括：監測提供給電機的電機驅動信號；基于監測生成指示電機反電動勢
(back emf)
的第一信號；基于監測生成指示電機反電動勢的第二信號；將指示電機反電動勢的第一信號與指示電機反電動勢的第二信號進行比較；以及基于比較檢測電機的堵轉情況
。
附圖說明
[0008]圖1是根據實施例的具有電機和電機控制器的設備或系統的實施例的功能框圖
。
[0009]圖2是示出電機的反電動勢
(back emf)
的概念圖
。
[0010]圖3是根據實施例的具有電機和電機控制器的設備或系統的實施例的功能框圖
。
[0011]圖4是根據實施例的電機控制器的實施例的功能框圖
。
[0012]圖5示出了檢測鎖定的電機轉子的方法的實施例
。
[0013]圖
6A
至圖
6D
示出了在正常操作情況下空調的風扇電機的上下文中的示例信號
。
[0014]圖
7A
至圖
7C
示出了在堵轉情況下空調的風扇電機的上下文中的示例信號，其中轉子被鎖定以進行測試
。
[0015]圖
8A
至圖
8E
示出了在堵轉情況下空調的風扇電機的上下文中的附加示例信號，其中轉子被鎖定以進行測試
。
具體實施方式
[0016]在以下描述中，闡述了某些細節以便提供對設備
、
系統
、
方法和物品的各種實施例的透徹理解
。
然而，本領域技術人員將理解，可以在沒有這些細節的情況下實踐其他實施例
。
在其他情況下，與例如電路
(
諸如晶體管
、
乘法器
、
加法器
、
除法器
、
比較器
、
晶體管
、
集成電路
、
邏輯門
、
有限狀態機
、
存儲器
、
接口
、
總線系統等
)、
電機
(
諸如轉子
、
線圈
、
電刷
、
磁體等
)
相關聯的眾所周知的結構和方法在一些附圖中沒有詳細示出或描述，以避免不必要地混淆對實施例的描述
。
[0017]除非上下文另有要求，否則在隨后的說明書和權利要求書中，“包括
(comprise)”一詞及其變體
(
諸如“包括
(comprising)”和“包括
(comprises)”)
應當以開放
、
包容的意義解釋，即，“包括但不僅限于”。
除非上下文另有說明，否則對“至少一個”的引用應當解釋為表示分離式和包括式中的一者或兩者
。
[0018]在整個說明書中對“一個本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】emf
的所述第二信號，則檢測電機堵轉情況
。9.
根據權利要求1所述的設備，其中指示所述電機
back emf
的所述第二信號是根據下式生成的估計電機
back emf
：其中
wEstBemfSq
表示指示所述電機
back emf
的所述第二信號，表示由所述鎖相環生成的平均估計速度，
k
E
表示電機
back emf
常數，
K1和
K2是增益值
。10.
一種系統，包括：電機，在操作中接收電機驅動信號；以及控制電路系統，耦合到所述電機，其中所述控制電路系統在操作中：監測所述電機驅動信號；基于所述監測生成指示電機反電動勢
(back emf)
的第一信號；基于所述監測生成指示所述電機
back emf
的第二信號；將指示所述電機
back emf
的所述第一信號與指示所述電機
back emf
的所述第二信號進行比較；以及基于所述比較檢測電機堵轉情況
。11.
根據權利要求
10
所述的系統，其中所述控制電路系統包括：狀態觀察器電路系統，在操作中基于所述監測維持一組狀態變量，其中指示所述電機
back emf
的所述第一信號是基于所述一組狀態變量中的變量而生成的；以及鎖相環，耦合到所述狀態觀察器電路系統，其中所述鎖相環在操作中基于所述一組狀態變量中的變量來估計電機速度，其中指示所述電機
back emf
的所述第二信號是基于估計的電機速度而生成的
。12.
根據權利要求
11
所述的系統，其中，所述一組狀態變量包括旋轉電流狀態變量和旋轉
back emf
狀態變量，指示所述電機
back emf
的所述第一信號基于所述一組狀態變量中的所述旋轉
back emf
狀態變量，并且指示所述電機
back emf
的所述第二信號基于由所述鎖相環估計的所述電機速度的平均值
。13.
根據權利要求
12
所述的系統，其中所述生成指示所述電機
back emf
的所述第一信號包括：將所述一組狀態變量中的第一旋轉
back emf
狀態變量的值取平方；將所述一組狀態變量中的第二旋轉
back emf
狀態變量的值取平方；以及將所述第一旋轉
back emf
狀態變量的平方值和所述第二旋轉
back emf
狀態變量的平方值相加，以生成指示所述電機
back emf
的觀察信號
。14.
根據權利要求
13
所述的系統，其中所述生成指示所述電機
back emf
的所述第一信號包括：將低通濾波器應用于指示所述電機
back emf
的所述觀察信號
。15.
根據權利要求
14
所述的系統，其中指示所述電機
back emf
的所述第二信號是根據下式生成的估計電機
back emf
：
其中
wEstBemfSq
表示指示所述電機
back emf
的所述第二信號，表示由所述鎖相環生成的平均估計速度，
k
E
表示電機
back emf
常數，
K1和
K2是增益值
。16.
根據權利要求
15
所述的系統，其中所述控制電路系統在操作中，響應于所述比較表明指示所述電機
back emf
的所述第一信號小于指示所述電機
back emf
的所述第二信號，則檢測電機堵轉情況
。17.
根據權利要求
10
所述的系統，其中所述電機是永磁同步電機
(PMSM)。18.
根據權利要求
17
所述的系統，其中所述電機是交流
(AC)PMSM。19.
一種控制永磁同步電機
(PMSM)
的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李曉慧，孫鵬飛，
申請(專利權)人：世意法北京半導體研發有限責任公司，
類型：發明
國別省市：