本发明专利技术涉及一种电机过载保护方法及采用该方法的电机控制系统，步骤如下：A，采集电机参数，判断电机是否过载；B，若判断电机过载，则执行过载保护过程：不再响应转速命令，采用电流闭环控制，控制电机输出电流在设定值以内。本发明专利技术的方法利用电流闭环控制，控制速度快，也不需要增加硬件成本，一般情况下不会造成停机。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电机过载保护领域，特别是一种电机过载保护方法。
技术介绍
感应电机因其结构简单、制作方便、价格便宜而得到广泛应用。感应电机过载甚至堵转会出现工作电流很大，如果电机运行的电流长时间超出电机额定电流，电流热效应容易破坏定子绕组的绝缘甚至烧坏绕组。目前保护电机过载的方法一般有:1、采用机械式的过载继电器，当检测到过载后断开电机电源保护电机。2、改善散热装置，提高过载能力。3、感应电机采用恒压频比方式控制，通过微控制器和PLC装置对对过载进行判断，过载发生后通过减少输出电压及频率的方法来过载保护。前两种方案，是通过增加硬件保护装置实现，增加系统成本的同时也会造成停机保护。保护停机的方法也会打断了系统工作连续性。第三种方案，由于感应电机采用恒压频比方式控制，过载发生后，通过降低电压的方式降低电机输出电流，容易产生调节电压和频率不当，而且降压方式响应慢，非常容易出现过流故障，导致停机。如何设计一种感应电机过载保护方法，这种方法既能在电机过载发生时有效的保护电机，又能在电机过载恢复后切换到正常的电机控制且不增加任何外围设备成为亟待解决的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电机过载保护方法，用以解决现有方法依赖更多硬件或者过载易导致过流故障的问题。同时，本专利技术还提供了采用上述方法的电机控制系统。为实现上述目的，本专利技术的方案包括:一种电机过载保护方法，步骤如下:A，采集电机参数，判断电机是否过载；B，若判断电机过载，则执行过载保护过程:不再响应转速命令，采用电流闭环控制，控制电机输出电流在设定值以内。进一步的，还包括步骤C:一定时间后，切换到常规控制模式，并且再次判断电机是否过载，若电机过载则继续执行过载保护过程若在一段时间内连续发送三次或三次以上的过载保护过程，则停机。进一步的，电流闭环控制中，对于d轴分量和q轴分量，给定d轴电流命令为0，q轴电流命令在额定电流以内。进一步的，电流闭环控制所使用的角度为规划电角度:使用电机过载时电机控制器转速命令η的积分乘以电机极对数Poles作为规划电角度Angle，即Angle =Poles* f ndt0进一步的，所述常规控制模式为恒压频比控制。进一步的，判断电机过载时，采集电机电流信号，计算电流有效值和电流额定值之间的差值(Ι-1额定)，当(Ι-1额定)>0时，计算(Ι-1额定)Δ t的值，Δ t为设定的积分时间，如果(Ι-1额定)δ t>Pmax，则判断输出过载，Pmax为一设定阈值。本专利技术还提供了一种电机控制系统，包括电机控制器、采集模块和驱动模块，采集模块用于采集电机参数，电机控制器判断电机是否过载；若判断电机过载，则执行过载保护过程:不再响应转速命令，采用电流闭环控制，控制电机输出电流在设定值以内；并且在一定时间后，切换到常规控制模式，并且再次判断电机是否过载，若电机过载则继续执行过载保护过程。进一步的，电流闭环控制中，对于d轴分量和q轴分量，给定d轴电流命令为0，q轴电流命令在额定电流以内；电流闭环控制所使用的角度为规划电角度:使用电机过载时电机控制器转速命令η的积分乘以电机极对数Poles作为规划电角度Angle，即Angle =Poles* f ndt0进一步的，所述常规控制模式为恒压频比控制。采用电流闭环控制，控制速度很快，不易造成过流故障。本专利技术的方法通过过载判断、进行电流闭环的过载保护、回归常规控制模式、再次进行过载判断的过程，实现了电机的过载保护，在一般情况下不需要停机即可使电机回到常规控制模式。既能在电机过载发生时有效的保护电机，又能在电机过载恢复后切换到正常的电机控制且不增加任何外围设备成为亟待解决的难题。本专利技术的步骤在实施过程中循环进行的，在循环多次之后，则判断为故障，使电机停机。循环次数一般取3次或3次以上。使用电机过载时转速命令的积分乘以电机极对数作为规划电角度，结合给定的q轴电流命令，产生与期望的恒定转速的定子磁场来拖动电机转子，保证过载保护控制前后柔性切换。使用电流与时间的积分来判断过载，利于及时发现可能发生的过载情况。【附图说明】图1是本专利技术方法主要构思的控制方法流程图；图2是本专利技术方法实施例的控制方法流程图；图3是本专利技术方法所涉及基于电流环的系统构成原理图。【具体实施方式】方法实施例如图1所示为本专利技术的控制方法的主要构思，一种电机过载保护方法，步骤如下:A，采集电机参数，判断电机是否过载；B，若判断电机过载，则执行过载保护过程:不再响应转速命令，采用电流闭环控制，控制电机输出电流在设定值以内；C，一定时间后，切换到恒压频比控制模式，并且再次判断电机是否过载，若电机过载则继续执行过载保护过程。下面对于感应电机，给出一种具体的实施方式，其中将详细介绍上述步骤涉及的技术手段。对于感应电机，上述恒压频比控制，也可以替换为其他常规控制模式，如矢量控制、直接转矩控制等。可以使用相电流传感器检测所得相电流值计算输出电流有效值I，并根据I的积分效应来判断是否需要过载保护。如:首先计算电流有效值和电流额定值之间的差值(1-1额定)，当(1-1gsg ) >0时，计算(1-1gsg ) Δ t的值(Δ t为持续时间，具体视电机过载能力定)，如果(1-1额定)At>Pmax(Pmax为一设定阈值)，则判断输出过载；(Ι-1额定)<0时，此项值清零。作为其他实施方式，也可以其他现有技术中使用的判断过载的方法，如检测温度，功率大小等。如图2为具体实施的流程图。涉及的电机控制系统包括:控制器、采集模块和驱动模块，控制器一般采用电机控制器(当然，控制器也可以采用单片机与PWM发生器)，采集模块用于采集电机的电气参数，比如本实施例中的相电流。驱动模块一般为由功率开关管构成的逆变器或变频器，用于驱动电机，控制器控制驱动模块中的各功率开关管。电机控制系统所涉及的硬件部分与现有技术相同，在此不再过多叙述。如图2所示，在中断服务程序中，首先通过相电流传感器采样所得相电流值进行输出电流有效值的计算。利用输出电流有效值的积分效应来进行输出过载判断，如果输出过载则进入基于电流环的过载保护控制。因为在过载保护以后输出电流减小至额定电流通过此条件判断是否过载是不可行的，所以已经进入过载保护控制(过载保护Flag= I)后同样要可以再次进入过载保护。这两个条件取或逻辑操作。基于电流环的过载保护控制，置位过载保护Flag，给定d轴电流命令Id = 0，d轴电流命令Iq控制在额定电流值范围内，本专利技术采用额定电流值。使用电机过载时电机控制器转速命令n(单位rad/s)的当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
电机过载保护方法，其特征在于，步骤如下：A，采集电机参数，判断电机是否过载；B，若判断电机过载，则执行过载保护过程：不再响应电机控制器转速命令，采用电流闭环控制，控制电机输出电流在设定值以内。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：田素立，李朝锋，赵瑞杰，邢珊珊，刘德林，李红刚，王海明，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，许昌许继风电科技有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河南;41
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