CN107294472B - 一种电机控制方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电机控制方法、装置及设备，以至少解决相关技术中水泵与管路会出现共振的问题。其中，电机控制方法包括：获取被驱动设备产生的振幅超过第一预设振幅时对应的电机的工作频率范围，该电机用于驱动被驱动设备；将获取到的工作频率范围内的各频率设置为电机的跳频点；根据电机的跳频点对电机进行控制。该方法能够规避水泵与管路共振的产生，提高***的稳定性。

Description

一种电机控制方法、装置及设备

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，具体而言，涉及一种电机控制方法、装置及设备。

背景技术

目前，暖通项目中一般会使用变频水泵，根据一定的控制逻辑对变频水泵进行控制可以达到节能的效果。但变频水泵在实际工程的应用中，经常会出现在变频器加载到一定的频率时会导致水泵与管路产生共振的问题。由于水***管网的复杂性使得水泵与管路往往会在不同的频率下出现共振点。该现象会产生很大的噪音，且变频水泵长期以在这种情况下运行会缩短变频水泵的使用寿命，影响管网送水。

发明内容

本发明提供了一种电机控制方法、装置及设备，以至少解决现有技术中水泵与管路会出现共振的问题。

根据本发明的第一个方面，提供了一种电机控制方法，包括：获取被驱动设备产生的振幅超过第一预设振幅时对应的电机的工作频率范围，所述电机用于驱动所述被驱动设备；将所述工作频率范围内的各频率设置为所述电机的跳频点；根据所述电机的跳频点对所述电机进行控制。

可选的，所述方法还包括：在所述电机运行的过程中，定期获取所述被驱动设备产生的振幅以及所述电机的工作频率；当所述电机以第一工作频率运行使得所述被驱动设备产生的振幅超过第二预设振幅的次数超过预设次数的情况下，将所述第一工作频率设置为所述电机的跳频点。

可选的，所述方法还包括：接收网络侧发送的所述电机的第二工作频率；如果所述第二工作频率与所述电机的跳频点相同，则发出告警提示；如果在发出所述告警提示后收到确认所述第二工作频率的指示消息，则以所述第二工作频率为基础确定所述电机的目标工作频率，所述目标工作频率与所述第二工作频率不同。

可选的，所述以所述第二工作频率为基础确定所述电机的目标工作频率，包括：在所述第二工作频率的基础上增加预设值，获得第一校准频率；在所述第二工作频率的基础上减去所述预设值，获得第二校准频率；控制所述电机以预设周期以所述第一校准频率以及所述第二校准频率交替运行。

根据本发明的第二个方面，提供了一种电机控制装置，包括：

第一获取模块，用于获取被驱动设备产生的振幅超过第一预设振幅时对应的电机的工作频率范围，所述电机用于驱动所述被驱动设备；第一设置模块，用于将所述工作频率范围内的各频率设置为所述电机的跳频点；控制模块，用于根据所述电机的跳频点对所述电机进行控制。

可选的，所述装置还包括：第二获取模块，用于在所述电机运行的过程中，定期获取所述被驱动设备产生的振幅以及所述电机的工作频率；第二设置模块，用于当所述电机以第一工作频率运行使得所述被驱动设备产生的振幅超过第二预设振幅的次数超过预设次数的情况下，将所述第一工作频率设置为所述电机的跳频点。

可选的所述装置还包括：接收模块，用于接收网络侧发送的所述电机的第二工作频率；提示模块，用于如果所述第二工作频率与所述电机的跳频点相同，则发出告警提示；确定模块，用于如果在发出所述告警提示后收到确认所述第二工作频率的指示消息，则以所述第二工作频率为基础确定所述电机的目标工作频率，所述目标工作频率与所述第二工作频率不同。

可选的，所述确定模块，包括：第一获得单元，用于在所述第二工作频率的基础上增加预设值，获得第一校准频率；第二获得单元，用于在所述第二工作频率的基础上减去所述预设值，获得第二校准频率；控制单元，用于控制所述电机以预设周期以所述第一校准频率以及所述第二校准频率交替运行。

根据本发明的第三个方面，提供了一种电机控制设备，所述设备包括：电机、振动检测装置以及控制装置；所述振动检测装置用于检测被驱动设备产生的振幅，所述电机用于驱动所述被驱动设备；所述控制装置用于获取被驱动设备产生的振幅超过第一预设振幅时对应的电机的工作频率范围，将所述工作频率范围内的各频率设置为所述电机的跳频点；根据所述跳频点对所述电机进行控制。

可选的，所述振动检测装置设置于所述电机内部，所述振动检测装置包括位移检测装置或加速度检测装置。

本发明实施例提出的方案，通过对共振点的检测，得到共振点对应的电机的工作频率范围，将该频率范围内的频率设置为电机的跳频点，根据该跳频点对电机进行控制，能够规避共振的产生，提高***的稳定性。

附图说明

图1是本发明实施例1的电机控制方法的流程图；

图2是本发明实施例1电机控制方法的实施环境示意图；

图3是本发明实例1的获取振动参数的流程图；

图4A是本发明实施例1的一种电机跳频点的设置示意图；

图4B是本发明实施例1的另一种电机跳频点的设置示意图；

图5是本发明实施例2的电机控制装置的结构框图；

图6是本发明实施例3电机控制设备的结构框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

实施例1

本实施例提供了一种电机控制方法，图1是该方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤101：获取被驱动设备产生的振幅超过第一预设振幅时对应的电机的工作频率范围；

其中，电机用于驱动被驱动设备。

步骤102：将获取到的工作频率范围内的各频率设置为电机的跳频点；

步骤103：根据电机的跳频点对电机进行控制。

图2是本实施例提供的电机控制方法的一个示例性实施环境的示意图，其中，水泵在该环境中作为被驱动设备，电机用于驱动该水泵，加速度传感器用于检测水泵的振动情况，控制器根据加速度传感器检测到的振动参数控制变频器输出对应的频率给水泵中的电机，从而实现对变频电机的控制。

在图2所示的实施环境中，首先需确保相关设备已经被正确安装，水路可手动开启且水质良好(低杂质)。确认变频水泵管网***已经完善，不存在堵塞或漏水现象后，将其对应的阀门开启。将图2中的相关元器件电路连接完整，保证线路畅通无虚接。将控制器，水泵、电机以及加速度传感器(或位移传感器)端子和变频器上电，***自动检测相关设备的完整性，并申请进入自动频率适应运行流程，***默认开始v/f启动方式(也可根据需求调整为矢量控制)。获取振动参数的过程如图3所示，变频器驱动水泵加载至工频50hHz，运行1min后控制水泵惯性停机。在该过程中，加速度传感器开始检测并记录连接在管网中的水泵振动参数。可以重复执行三次获取振动参数的过程，自动对比获得的振动参数，自动得出振动最大的几个频率点(如f0)及该频率点附近的范围(f1～f2)。根据获取到的振动参数，电机跳频点的设置如图4A以及图4B所示，自动锁定频率区间(即上述工作频率范围)(f1～f2)中的所有的频率点为电机的跳频点，后续进行变频调节时变频器输出频率将自动跳过该区间，如由f1直接跳频至f2。其中，|f1-f2|≤a，a为一个可设置的非负整数，当检测到能够使得水泵与管路产生共振的另一个工作频率范围(f3～f4)，按照图4A的方式设置该范围内的所有频率为电机的跳频点，如图4B所示。

由于在电机的实际运行中，水泵与管路往往会存在多个共振点，且改变管网不同部分的通断以及同一个***内的其他设备(例如，其他水泵的启动或停止)等也会导致共振点的改变。针对该种情况，可以使得本实施例提供的电机控制方法对共振点具有自学习的能力，以获知新的共振点信息。基于此，在上述步骤101至步骤103的基础上，本实施例提供的电机控制方法还可以包括如下处理：

在电机运行的过程中，定期获取被驱动设备产生的振幅以及电机的工作频率；当电机以第一工作频率运行使得被驱动设备产生的振幅超过第二预设振幅的次数超过预设次数的情况下，将第一工作频率设置为电机的跳频点。这样可以使在电机在多次以一个频率点运行时产生的振动偏大时，将该频率点识别并设置为电机的跳频点。

当***设定的电机工作频率恰好为频率共振点f时，可以发出告警通知，提示用户设置该工作频率会导致共振情况发生，建议用户不要设定该工作频率为电机运行频率。如果用户强行设定该工作频率，则可以根据f得到f±△f，使得电机在f+△f以及f-△f这两个频率之间以固定周期交替运行，交替时间可以设置为t。其中1≤△f≤3，1min≤t≤5min，△f与t在取值范围内可设定。若△f与t在默认范围以外，将不允许设定，并弹出提示框显示可设定范围。基于该构思，本实施例提供的方法可以包括如下处理：

接收网络侧发送的电机的第二工作频率；如果第二工作频率与电机的跳频点相同，则发出告警提示；如果在发出告警提示后收到确认第二工作频率的指示消息，则以第二工作频率为基础确定电机的目标工作频率；其中，以第二工作频率为基础确定电机的目标工作频率可以包括：在第二工作频率的基础上增加预设值，获得第一校准频率；在第二工作频率的基础上减去预设值，获得第二校准频率；控制电机以预设周期以第一校准频率以及第二校准频率交替运行，其中，目标工作频率与第二工作频率不同。

此外，当获取到的振动频率范围过宽(默认区间超过5Hz)的情况，***可以自动报警，提示共振范围过大。

本实施例的电机控制方法，通过对水泵与管路共振点的检测，得到共振点对应的电机工作频率范围，将该范围设置为电机的跳频点，根据该跳频点对电机进行控制，能够规避共振的产生，提高***的稳定性。

实施例2

本实施例提供了一种电机控制装置，该装置用于实现前述电机控制方法，图5是该装置的结构框图，如图5所示，该装置50包括如下组成部分：

第一获取模块51，该模块用于获取被驱动设备产生的振幅超过第一预设振幅时对应的电机的工作频率范围，电机用于驱动被驱动设备；

第一设置模块52，该模块用于将获取的工作频率范围内的各频率设置为电机的跳频点；

控制模块53，该模块用于根据电机的跳频点对电机进行控制。

该装置50还可以包括：第二获取模块，该模块用于在电机运行的过程中，定期获取被驱动设备产生的振幅以及电机的工作频率；第二设置模块，用于当电机以第一工作频率运行使得被驱动设备产生的振幅超过第二预设振幅的次数超过预设次数的情况下，将第一工作频率设置为电机的跳频点。

上述装置50还可以包括：接收模块，用于接收网络侧发送的电机的第二工作频率；提示模块，用于如果第二工作频率与电机的跳频点相同，则发出告警提示；确定模块，用于如果在发出告警提示后收到确认第二工作频率的指示消息，则以第二工作频率为基础确定电机的目标工作频率，其中，目标工作频率与第二工作频率不同。

其中，确定模块具体可以包括：第一获得单元，用于在第二工作频率的基础上增加预设值，获得第一校准频率；第二获得单元，用于在第二工作频率的基础上减去预设值，获得第二校准频率；控制单元，用于控制电机以预设周期以第一校准频率以及第二校准频率交替运行。

本实施例的电机控制装置通过对水泵与管路共振点的检测，得到共振点对应的电机工作频率范围，将该范围设置为电机的跳频点，根据该跳频点对电机进行控制，能够规避共振的产生，提高***的稳定性。

实施例3

本实施例提供了一种电机控制设备，图6是该设备的结构框图，如图6所示，该设备60包括如下组成部分：

电机61、振动检测装置62以及控制装置63；

振动检测装置62用于检测被驱动设备产生的振幅，电机61用于驱动被驱动设备；

控制装置63用于获取被驱动设备产生的振幅超过第一预设振幅时对应的电机的工作频率范围，将工作频率范围内的各频率设置为电机的跳频点；根据跳频点对电机进行控制。

其中，电机61可以是变频电机，控制装置63可以包括处理器和/控制器。

其中，振动检测装置62可以设置于电机61内部，该振动检测装置62可以是包括位移检测装置或加速度检测装置，具体可以是位移传感器或加速度传感器。

本实施例提供的设备通过对水泵与管路共振点的检测，得到共振点对应的电机工作频率范围，将该范围设置为电机的跳频点，根据该跳频点对电机进行控制，能够规避共振的产生，提高***的稳定性。

关于上述实施例中的装置，其中各个单元、模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (6)

1.一种电机控制方法，其特征在于，包括：

获取被驱动设备产生的振幅超过第一预设振幅时对应的电机的工作频率范围，所述电机用于驱动所述被驱动设备；

将所述工作频率范围内的各频率设置为所述电机的跳频点；

根据所述电机的跳频点对所述电机进行控制；

所述方法还包括：

接收网络侧发送的所述电机的第二工作频率；

如果所述第二工作频率与所述电机的跳频点相同，则发出告警提示；

如果在发出所述告警提示后收到确认所述第二工作频率的指示消息，则以所述第二工作频率为基础确定所述电机的目标工作频率，所述目标工作频率与所述第二工作频率不同；

所述以所述第二工作频率为基础确定所述电机的目标工作频率，包括：

在所述第二工作频率的基础上增加预设值，获得第一校准频率；

在所述第二工作频率的基础上减去所述预设值，获得第二校准频率；

控制所述电机以预设周期以所述第一校准频率以及所述第二校准频率交替运行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述电机运行的过程中，定期获取所述被驱动设备产生的振幅以及所述电机的工作频率；

当所述电机以第一工作频率运行使得所述被驱动设备产生的振幅超过第二预设振幅的次数超过预设次数的情况下，将所述第一工作频率设置为所述电机的跳频点。

3.一种电机控制装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取被驱动设备产生的振幅超过第一预设振幅时对应的电机的工作频率范围，所述电机用于驱动所述被驱动设备；

第一设置模块，用于将所述工作频率范围内的各频率设置为所述电机的跳频点；

控制模块，用于根据所述电机的跳频点对所述电机进行控制；

所述装置还包括：

接收模块，用于接收网络侧发送的所述电机的第二工作频率；

提示模块，用于如果所述第二工作频率与所述电机的跳频点相同，则发出告警提示；

确定模块，用于如果在发出所述告警提示后收到确认所述第二工作频率的指示消息，则以所述第二工作频率为基础确定所述电机的目标工作频率，所述目标工作频率与所述第二工作频率不同；

所述确定模块，包括：

第一获得单元，用于在所述第二工作频率的基础上增加预设值，获得第一校准频率；

第二获得单元，用于在所述第二工作频率的基础上减去所述预设值，获得第二校准频率；

控制单元，用于控制所述电机以预设周期以所述第一校准频率以及所述第二校准频率交替运行。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二获取模块，用于在所述电机运行的过程中，定期获取所述被驱动设备产生的振幅以及所述电机的工作频率；

第二设置模块，用于当所述电机以第一工作频率运行使得所述被驱动设备产生的振幅超过第二预设振幅的次数超过预设次数的情况下，将所述第一工作频率设置为所述电机的跳频点。

5.一种电机控制设备，其特征在于，所述设备包括：

电机、振动检测装置以及控制装置；

所述振动检测装置用于检测被驱动设备产生的振幅，所述电机用于驱动所述被驱动设备；

所述控制装置用于获取被驱动设备产生的振幅超过第一预设振幅时对应的电机的工作频率范围，将所述工作频率范围内的各频率设置为所述电机的跳频点；根据所述跳频点对所述电机进行控制；还用于接收网络侧发送的所述电机的第二工作频率；如果所述第二工作频率与所述电机的跳频点相同，则发出告警提示；如果在发出所述告警提示后收到确认所述第二工作频率的指示消息，则以所述第二工作频率为基础确定所述电机的目标工作频率，所述目标工作频率与所述第二工作频率不同；所述以所述第二工作频率为基础确定所述电机的目标工作频率，包括：在所述第二工作频率的基础上增加预设值，获得第一校准频率；在所述第二工作频率的基础上减去所述预设值，获得第二校准频率；控制所述电机以预设周期以所述第一校准频率以及所述第二校准频率交替运行。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述振动检测装置设置于所述电机内部，所述振动检测装置包括位移检测装置或加速度检测装置。