System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种电机控制方法及电路技术_技高网

一种电机控制方法及电路技术

技术编号:44737356 阅读:7 留言:0更新日期:2025-03-21 18:03
本发明专利技术涉及一种电机控制方法及电路,其方法包括:基于正弦波电流包络线面积法实时检测电机的电流,得到当前电流标量;计算当前电流标量值与预设电流标量阈值之间的电流差值,并根据电流差值、当前电流标量值和上一电流标量值输出电机控制信号,并根据电机控制信号驱动所述电机运转。本发明专利技术基于正弦波电流包络线面积法实时检测电机的电流,可以克服电流波形畸化带来的测量误差及控制响应滞后的问题,从而可以获得精确的电流值检测和更快的响应速度;另外,在电机控制的过程中,根据电流差值、当前电流标量值和上一电流标量值得到的电机控制信号,可以控制电机平稳顺畅地运转。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机控制领域,具体涉及一种电机控制方法及电路


技术介绍

1、无人值守生产中对三相电机的远程控制/自动控制应用越来越多。为避免三相电机工作期间因过流/过载/缺相/负载短路导致的设备损坏,亟需实现对三相电机工作过程动态实时监测和控制。实时电流检测是电机工作过程闭环控制和电机保护的关键功能。利用实时电流监测,电机控制系统可以获得关键的瞬时信息,例如电机扭矩(根据电机电流)、电机功率、或者短路等信息。一般的电流检测方法,电机启动和工作过程中会由于电流/电压波形畸变或负载特性的变化会导致电机电流出现波形畸化,从而造成电流检测值突变,但由于这些数据是真实存在的,一般不能通过普通的硬件或软件滤波的方式解决波形畸变带来的数据误差的问题,并具软件滤波会造成保护动作响应慢,从而导致电机控制动作迟后且不精确。另外,现有的电机控制是通过判断电流检测值是否超过预设电流阈值来实现的,又由于电流检测值会突变,因此在电机控制的过程中会造成电机运转不顺畅。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种电机控制方法及电路,以解决上述至少一个技术问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下:一种电机控制方法,包括:

2、s1,基于正弦波电流包络线面积法实时检测电机的电流,得到当前电流标量值;

3、s2,计算所述当前电流标量值与预设电流标量阈值之间的电流差值,并根据所述电流差值、所述当前电流标量值和上一电流标量值输出电机控制信号,并根据所述电机控制信号驱动所述电机运转。

4、在上述技术方案的基础上,本专利技术还可以做如下改进。

5、进一步,所述s1具体为:

6、对所述电机的工作电流进行实时采样,得到电流采样值;

7、对所述电流采样值进行定向整流,得到电流整流值;

8、对所述电流整流值进行正弦波包络线采样,得到基于正弦波包络线的电压信号;

9、对所述电压信号进行抗混叠滤波,得到电压滤波信号;

10、对所述电压滤波信号进行放大及信号驱动保持处理,得到电流正弦波包络信号;

11、对所述电流正弦波包络信号进行基于正弦波包络线面积积分的采样量化处理,得到所述当前电流标量值。

12、进一步,对所述电机的工作电流进行采样的方式为隔离采样;对所述电流正弦波包络线放大信号进行基于正弦波包络线面积积分的采样量化处理的方式为dma方式。

13、进一步,所述s2具体为:

14、计算所述当前电流标量值与预设电流标量阈值之间的电流差值;

15、对所述当前电流标量值和所述上一电流标量值进行比较处理,得到比较信号;

16、对所述比较信号进行状态锁存处理,得到锁存信号;

17、对所述锁存信号和所述电流差值进行处理,得到所述电机控制信号,并根据所述电机控制信号驱动所述电机运转。

18、基于上述一种电机控制方法,本专利技术还提供一种电机控制电路。

19、一种电机控制电路,包括:

20、电流检测电路,其用于基于正弦波电流包络线面积法实时检测电机的工作电流,得到当前电流标量值;

21、控制电路,其用于计算所述当前电流标量值与预设电流标量阈值之间的电流差值,并根据所述电流差值、所述当前电流标量值和上一电流标量值输出电机控制信号;

22、驱动电路,其用于根据所述电机控制信号驱动所述电机运转。

23、在上述技术方案的基础上,本专利技术还可以做如下改进。

24、进一步,所述电流检测电路包括:

25、电流采样模块,其用于对所述电机的工作电流进行实时采样,得到电流采样值;

26、定向整流模块,其用于对所述电流采样值进行定向整流,得到电流整流值;

27、正弦波包络线采样模块,其用于对所述电流整流值进行正弦波包络线采样,得到基于正弦波包络线的电压信号;

28、抗混叠滤波模块,其用于对所述电压信号进行抗混叠滤波,得到电压滤波信号;

29、放大及信号驱动保持模块,其用于对所述电压滤波信号进行放大及信号驱动保持处理,得到电流正弦波包络信号;

30、adc模块,其用于对所述电流正弦波包络信号进行基于正弦波包络线面积积分的采样量化处理,得到所述当前电流标量值。

31、进一步,所述电流采样模块具体为电流互感器;所述定向整流模块具体为桥式整流电路。

32、进一步,所述正弦波包络线采样模块包括:

33、采样电阻,一端连接所述定向整流模块的一输出端,另一端连接所述定向整流模块的另一输出端并接地;

34、所述抗混叠滤波模块包括:

35、第一电容,与所述采样电阻并联;

36、共阴极双向稳压管,与所述第一电容并联;

37、第一电阻,连接所述采样电阻的一端;

38、第二电容,一端连接所述第一电阻的另一端,另一端接地;

39、所述放大及信号驱动保持模块包括:

40、第一运放,正相输入端连接所述第一电阻的另一端,反相输入端通过第二电阻接地,反相输入端还通过并联的第三电阻和第三电容连接其输出端,接地端接地,电源端接入供电源并通过第四电容接地;

41、第二运放,正相输入端连接所述第一运放的输出端,反相输入端连接其输出端,输出端输出所述电流正弦波包络信号;

42、稳压管,阴极连接所述第二运放的输出端,阳极接地。

43、进一步,所述控制电路包括:

44、减法器,一端输入端连接所述电流检测电路,另一输入端接入预设电流标量阈值,用于计算所述当前电流标量值与所述预设电流标量阈值之间的电流差值;

45、信号延时器,输入端连接所述电流检测电路,输出端用于在当前采样时刻输出上一电流标量值;

46、比较器,反相输入端连接所述电流检测电路,同相输入端连接所述信号延时器的输出端,用于对所述当前电流标量值和所述上一电流标量值进行比较处理,得到比较信号;

47、状态锁存模块,连接所述比较器,用于对所述比较信号进行状态锁存处理,得到锁存信号;

48、电机驱动器,两输入端分别连接所述状态锁存模块和所述减法器的输出端,用于对所述锁存信号和所述电流差值进行处理,得到所述电机控制信号,并根据所述电机控制信号驱动所述电机运转。

49、进一步,所述状态锁存模块包括:

50、第一三极管,发射极接入供电源,

51、第五电阻,一端连接所述第一三极管的集电极,另一端通过第五电容接地;

52、第七二极管,阳极连接所述第五电阻的另一端,阴极连接所述比较器的反相输入端;

53、第六电阻,一端连接所述第一三极管的发射极;

54、第七电阻,一端连接所述第一三极管的基极,另一端连接所述第六电阻的另一端;

55、第八二极管,阳极连接所述第七电阻的另一端,阴极连接所述比较器的输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电机控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的电机控制方法,其特征在于,所述S1具体为:

3.根据权利要求2所述的电机控制方法,其特征在于,对所述电机的工作电流进行采样的方式为隔离采样;对所述电流正弦波包络线放大信号进行基于正弦波包络线面积积分的采样量化处理的方式为DMA方式。

4.根据权利要求1所述的电机控制方法,其特征在于,所述S2具体为:

5.一种电机控制电路,其特征在于,包括:

6.根据权利要求5所述的电机控制电路,其特征在于,所述电流检测电路包括:

7.根据权利要求6所述的电机控制电路,其特征在于,所述电流采样模块具体为电流互感器;所述定向整流模块具体为桥式整流电路。

8.根据权利要求6所述的电机控制电路,其特征在于,所述正弦波包络线采样模块包括:

9.根据权利要求6所述的电机控制电路,其特征在于,所述控制电路包括:

10.根据权利要求9所述的电机控制电路,其特征在于,所述状态锁存模块包括:

【技术特征摘要】

1.一种电机控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的电机控制方法,其特征在于,所述s1具体为:

3.根据权利要求2所述的电机控制方法,其特征在于,对所述电机的工作电流进行采样的方式为隔离采样;对所述电流正弦波包络线放大信号进行基于正弦波包络线面积积分的采样量化处理的方式为dma方式。

4.根据权利要求1所述的电机控制方法,其特征在于,所述s2具体为:

5.一种电机控制电路,其特征在于,包括:

...

【专利技术属性】
技术研发人员:张皓佳
申请(专利权)人:南方科技大学
类型:发明
国别省市:

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