CN110233591A - 一种电机的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电机的控制方法及装置，涉及变频技术领域，解决了在电压跌落或瞬时停电时，由于空调器停机导致室内环境温度发生较大变化的问题。具体方案为：获取目标电压，目标电压为直流母线瞬时值或电源输入电压，在确定目标电压与预设平均值的差值大于或等于设定阈值，且确定目标电压未达到停机电压值时，根据差值计算补偿频率，根据补偿频率，调整电机的运行频率，得到目标运行频率，目标运行频率小于电机的正常运行频率，控制电机按照目标运行频率运行。本发明实施例用于空调器在电压跌落或瞬时停电时。

Description

一种电机的控制方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及变频技术领域，尤其涉及一种电机的控制方法及装置。

背景技术

随着节能减排需求的日益提升，直流变频空调已成为主流，直流变频空调的核心部件是直流变频压缩机和直流变频风机，压缩机和风机的本体为电机。

现有技术中，由于能源的紧缺，电力供应问题日益突出，尤其是用电高峰期，电压波动比较大。当出现电压跌落或瞬时停电时，处于运行状态的空调器进行停机保护。当电压恢复正常后，停机的空调器会在经过一段平衡压力时间后重新启动。但是，由于在空调器停机到重新启动的这段时间，室内环境温度会发生较大变化，从而偏离设定温度，导致用户体验较差。

发明内容

本发明提供一种电机的控制方法及装置，解决了在电压跌落或瞬时停电时，由于空调器停机导致室内环境温度发生较大变化的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种电机的控制方法，该方法可以包括：获取目标电压，目标电压为直流母线电压瞬时值或电源输入电压；在确定目标电压与预设平均值的差值大于或等于设定阈值，且确定目标电压未达到停机电压值时，根据差值计算补偿频率；根据补偿频率，调整电机的运行频率，得到目标运行频率；目标运行频率小于电机的正常运行频率；控制电机按照目标运行频率运行。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，在控制电机按照目标运行频率运行之后，该方法还可以包括：获取目标电压的滤波值；在确定目标电压的滤波值小于或等于目标电压时，控制电机按照当前运行频率运行预设时间段。

结合第一方面和上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，该方法还可以包括：在控制电机运行预设时间段后，根据预设规则增大电机的运行频率，直至增大至电机的正常运行频率。

结合第一方面和上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，根据差值计算补偿频率，具体的可以包括：根据差值，通过比例积分(Proportion Integration，PI)控制计算补偿频率。

第二方面，本发明提供一种电机的控制装置，电机的控制装置可以包括：获取单元、计算单元、调整单元和控制单元。获取单元，用于获取目标电压，目标电压为直流母线电压瞬时值或电源输入电压；计算单元，用于在确定目标电压与预设平均值的差值大于或等于设定阈值，且确定目标电压未达到停机电压值时，根据差值计算补偿频率；调整单元，用于根据补偿频率，调整电机的运行频率，得到目标运行频率；目标运行频率小于电机的正常运行频率；控制单元，用于控制电机按照目标运行频率运行。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，获取单元，还用于获取目标电压的滤波值；控制单元，还用于在确定目标电压的滤波值小于或等于目标电压时，控制电机按照当前运行频率运行预设时间段。

结合第二方面和上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，调整单元，还用于：在控制电机运行预设时间段后，根据预设规则增大电机的运行频率，直至增大至电机的正常运行频率。

结合第二方面和上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，计算单元，具体用于：根据差值，通过比例积分控制计算补偿频率。

具体的实现方式可以参考第一方面或第一方面的可能的实现方式提供的电机的控制方法中电机的控制装置的行为功能。

第三方面，提供一种电机的控制装置，该电机的控制装置包括：至少一个处理器、存储器、通信接口和通信总线。处理器与存储器、通信接口通过通信总线连接，存储器用于存储计算机执行指令，当电机的控制装置运行时，处理器执行存储器存储的计算机执行指令，以使电机的控制装置执行如第一方面或第一方面的可能的实现方式中任意一项的电机的控制方法。

第四方面，提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机执行指令，当计算机执行指令在电机的控制装置上运行时，使得电机的控制装置执行如第一方面或第一方面的可能的实现方式中任意一项的电机的控制方法。

本发明提供的电机的控制方法，确定获取的目标电压与预设平均值的差值大于或等于设定阈值，且确定目标电压未达到停机电压值时，表明出现电压跌落或瞬时停电，此时根据该差值计算补偿频率，并根据补偿频率调整电机的运行频率，得到目标运行频率，控制电机按照目标运行频率运行，该目标运行频率小于电机的正常运行频率。这样，电机的控制装置为空调器的情况下，通过在出现电压跌落或瞬时停电时，减小电机的运行频率，尽可能的维持电机运转，从而减小室内环境温度的变化。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种电机的控制装置的组成示意图；

图2为本发明实施例提供的一种电机的控制方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种获取目标电压的示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种获取目标电压的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种调整电机的运行频率的示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种电机的控制方法的流程图；

图7为本发明实施例提供的一种电机的控制方法的运行示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种电机的控制装置的组成示意图；

图9为本发明实施例提供的另一种电机的控制装置的组成示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种电机的控制装置的组成示意图，如图1所示，该电机的控制装置可以包括：至少一个处理器11、存储器12、通信接口13和通信总线14。

下面结合图1对电机的控制装置的各个构成部件进行具体的介绍：

其中，处理器11是电机的控制装置的控制中心，可以是一个处理器，也可以是多个处理元件的统称。例如，处理器11是一个中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，也可以是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路，例如：一个或多个数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA)。

在具体的实现中，作为一种实施例，处理器11可以包括一个或多个CPU，例如图1中所示的CPU0和CPU1。且，作为一种实施例，电机的控制装置可以包括多个处理器，例如图1中所示的处理器11和处理器15。这些处理器中的每一个可以是一个单核处理器(Single-CPU)，也可以是一个多核处理器(Multi-CPU)。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。

存储器12可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器12可以是独立存在，通过通信总线14与处理器11相连接。存储器12也可以和处理器11集成在一起。

在具体的实现中，存储器12，用于存储本发明中的数据和执行本发明的软件程序。处理器11可以通过运行或执行存储在存储器12内的软件程序，以及调用存储在存储器12内的数据，执行电机的控制装置的各种功能。

通信接口13，使用任何收发器一类的装置，用于与其他设备或通信网络通信，如无线接入网(Radio Access Network，RAN)，无线局域网(Wireless Local Area Networks，WLAN)等。通信接口13可以包括接收单元实现接收功能，以及发送单元实现发送功能。

通信总线14，可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component Interconnect，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry Standard Architecture，EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图1中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

需要说明的是，在本发明实施例中，电机的控制装置可以为直流变频空调、变频冰箱等使用变频技术的电机设备，电机的控制方法用于在出现电压跌落或瞬时停电时尽量维持电机设备的运转。

为了解决在电压跌落或瞬时停电时，由于空调器停机导致室内环境温度发生较大变化的问题，本发明实施例提供了一种电机的控制方法，如图2所示，该方法可以包括：

201、获取目标电压。

其中，电机的控制装置可以在开启后，实时获取目标电压，该目标电压能够反映电力供应情况，具体的可以为直流母线电压瞬时值或电源输入电压。例如，假设电机的控制装置为空调器，如图3所示，为空调器的瞬时停电控制模块获取电源输入电压的示意图。结合图3，如图4所示，为瞬时停电控制模块获取直流母线电压瞬时值的示意图。

202、在确定目标电压与预设平均值的差值大于或等于设定阈值，且确定目标电压未达到停机电压值时，根据差值计算补偿频率。

其中，电机的控制装置在获取到目标电压之后，可以计算该目标电压与预设平均值的差值。如果该差值小于设定阈值，则表明电压跌落的幅度较小，目前电压仍能够维持电机正常运转，此时电机的控制装置可以控制电机保持运转。如果该差值大于或等于设定阈值，则表明电压跌落的幅度较大，目前电压已无法维持电机正常运转需要进入瞬时停电控制，此时电机的控制装置可以判断目标电压是否达到停机电压值，若未达到停机电压值，则电机的控制装置可以根据该差值，通过比例积分控制来计算补偿频率，若已达到停机电压值，则表明电压已跌落至无法满足电机的最低运行条件，此时电机的控制装置可以控制电机停机。

需要说明的是，在本发明实施例中，设定阈值可以是根据国家标准或企业标准规定的电压下限得到的，也可以是通过试验测试的维持电机正常运转的电压下限来获得的，不同功率的电机的设置阈值可能是不同的。且不同的目标电压对应的设定阈值、停机电压值和预设平均值是不同的，可以预先确定目标电压的类型，并根据该目标电压在电机的控制装置中预存对应的预设平均值、设定阈值和停机电压值。另外，本发明中的停机电压值远小于现有技术中的停机电压值，这样能够拓展电机的控制装置的电压使用范围。

203、根据补偿频率，调整电机的运行频率，得到目标运行频率。

其中，电机的控制装置在进入瞬时停电控制，根据差值计算出补偿频率之后，可以根据该补偿频率，调整电机的运行频率，即将电机的正常运行频率减去补偿频率的绝对值得到目标运行频率，这样通过减小电机的运行频率来使得电机不停机。在具体的实现中，如图5所示，为调整电机的运行频率的示意图，其中，限幅器用于使通过PI控制计算的补偿频率为负值。

204、控制电机按照目标运行频率运行。

需要说明的是，电机的控制装置可以重复执行步骤201-步骤204，以进行瞬时停电控制。

进一步的，在本发明实施例中，由于通过试验获知在电压跌落或瞬时停电时，目标电压的滤波值大于目标电压，在电压开始恢复后，目标电压的滤波值小于或等于目标电压，因此为了判断是否退出瞬时停电控制，在执行完步骤204之后，如图6所示，电机的控制方法还可以包括：

205、获取目标电压的滤波值。

206、在确定目标电压的滤波值小于或等于目标电压时，控制电机按照当前运行频率运行预设时间段。

其中，电机的控制装置在获取到目标电压的滤波值之后，可以将目标电压的滤波值与目标电压进行比较。如果目标电压的滤波值大于目标电压，则电机的控制装置执行上述步骤201-步骤204。如果目标电压的滤波值小于或等于目标电压，则电机的控制装置可以退出瞬时停电控制，并控制电机按照当前调整后的电机的运行频率运行预设时间段。若在该预设时间段内再次发生电压跌落或瞬时停电，即在该预设时间段内目标电压与预设平均值的差值大于或等于设定阈值，且目标电压未达到停机电压值，则电机的控制装置可以再次进入瞬时停电控制，执行上述步骤201-步骤204。

进一步的，在本发明实施例中，如果在预设时间段内，均保持目标电压的滤波值小于或等于目标电压，则电机的控制装置可以确保电压已恢复，便可以控制电机恢复正常运行，因此如图6所示，该方法还可以包括：

207、在控制电机运行预设时间段后，根据预设规则增大电机的运行频率，直至增大至电机的正常运行频率。

其中，电机的控制装置在确定控制电机运行预设时间段内，均保持目标电压的滤波值小于或等于目标电压后，可以根据预设规则增大电机的运行频率，直至增大至电机的正常运行频率。例如，电机的控制装置可以通过控制补偿频率以一定的斜率减少至零，来控制电机的运行频率逐渐增大至正常运行频率。

基于步骤201-步骤207，图7为电机的控制方法的运行示意图，如图7所示，假设目标电压为直流母线电压瞬时值，在T1之前，电机的控制装置控制电机正常运行。T1时直流母线电压瞬时值与预设平均值的差值大于或等于设定阈值，且直流母线电压瞬时值未达到停机电压值，电机的控制装置可以进入瞬时停电控制，并根据差值计算补偿频率，根据补偿频率调整电机的运行频率，且控制电机按照调整后的目标运行频率运行，然后电机的控制装置获取直流母线电压的滤波值，该滤波值大于直流母线电压瞬时值，则电机的控制装置重复执行步骤201-步骤204。T2时直流母线电压的滤波值等于直流母线电压瞬时值，则电机的控制装置可以退出瞬时停电控制，并控制电机以T2时刻调整后的电机的运行频率运行预设时间段T，且T2+T＝T3。在预设时间段T内，均保持直流母线电压的滤波值小于或等于直流母线电压瞬时值，则电机的控制装置从T3时刻开始，控制补偿频率以一定的斜率减少至零，相应的，电机的运行频率便以相应的斜率逐渐增大，在T4时恢复至正常运行频率。

本发明提供的电机的控制方法，确定获取的目标电压与预设平均值的差值大于或等于设定阈值，且确定目标电压未达到停机电压值时，表明出现电压跌落或瞬时停电，此时根据该差值计算补偿频率，并根据补偿频率调整电机的运行频率，得到目标运行频率，控制电机按照目标运行频率运行，该目标运行频率小于电机的正常运行频率。这样，电机的控制装置为空调器的情况下，通过在出现电压跌落或瞬时停电时，减小电机的运行频率，尽可能的维持电机运转，从而减小室内环境温度的变化。

上述主要从电机的控制装置的角度对本发明实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是，电机的控制装置为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的算法步骤，本发明能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本发明实施例可以根据上述方法示例对电机的控制装置进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本发明实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，图8示出了上述实施例中涉及的电机的控制装置的另一种可能的组成示意图，如图8所示，该电机的控制装置可以包括：获取单元31、计算单元32、调整单元33和控制单元34。

其中，获取单元31，用于支持电机的控制装置执行图2所示的电机的控制方法中的步骤201，图6所示的电机的控制方法中的步骤205。

计算单元32，用于支持电机的控制装置执行图2所示的电机的控制方法中的步骤202。

调整单元33，用于支持电机的控制装置执行图2所示的电机的控制方法中的步骤203，图6所示的电机的控制方法中的步骤207。

控制单元34，用于支持电机的控制装置执行图2所示的电机的控制方法中的步骤204，图6所示的电机的控制方法中的步骤206。

需要说明的是，上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。

本发明实施例提供的电机的控制装置，用于执行上述电机的控制方法，因此可以达到与上述电机的控制方法相同的效果。

在采用集成的单元的情况下，图9示出了上述实施例中所涉及的电机的控制装置的另一种可能的组成示意图。如图9所示，该电机的控制装置包括：处理模块41、通信模块42和存储模块43。

处理模块41用于对电机的控制装置的动作进行控制管理，例如，处理模块41用于支持电机的控制装置执行图2中的步骤201、步骤202、步骤203、步骤204，图6中的步骤205、步骤206、步骤207，和/或用于本文所描述的技术的其它过程。通信模块42用于支持电机的控制装置与其他网络实体的通信。存储模块43，用于存储电机的控制装置的程序代码和数据。

其中，处理模块41可以是图1中的处理器。其可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。通信模块42可以是图1中的通信接口。存储模块43可以是图1中的存储器。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何在本发明揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电机的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取目标电压，所述目标电压为直流母线电压瞬时值或电源输入电压；

在确定所述目标电压与预设平均值的差值大于或等于设定阈值，且确定所述目标电压未达到停机电压值时，根据所述差值计算补偿频率；

根据所述补偿频率，调整电机的运行频率，得到目标运行频率；所述目标运行频率小于所述电机的正常运行频率；

控制所述电机按照所述目标运行频率运行。

2.根据权利要求1所述的电机的控制方法，其特征在于，在所述控制所述电机按照所述目标运行频率运行之后，还包括：

获取所述目标电压的滤波值；

在确定所述目标电压的滤波值小于或等于所述目标电压时，控制所述电机按照当前运行频率运行预设时间段。

3.根据权利要求2所述的电机的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

在控制所述电机运行所述预设时间段后，根据预设规则增大所述电机的运行频率，直至增大至所述电机的正常运行频率。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电机的控制方法，其特征在于，所述根据所述差值计算补偿频率，包括：

根据所述差值，通过比例积分控制计算所述补偿频率。

5.一种电机的控制装置，其特征在于，所述电机的控制装置包括：获取单元、计算单元、调整单元和控制单元；

所述获取单元，用于获取目标电压，所述目标电压为直流母线电压瞬时值或电源输入电压；

所述计算单元，用于在确定所述目标电压与预设平均值的差值大于或等于设定阈值，且确定所述目标电压未达到停机电压值时，根据所述差值计算补偿频率；

所述调整单元，用于根据所述补偿频率，调整电机的运行频率，得到目标运行频率；所述目标运行频率小于所述电机的正常运行频率；

所述控制单元，用于控制所述电机按照所述目标运行频率运行。

6.根据权利要求5所述的电机的控制装置，其特征在于，

所述获取单元，还用于获取所述目标电压的滤波值；

所述控制单元，还用于在确定所述目标电压的滤波值小于或等于所述目标电压时，控制所述电机按照当前运行频率运行预设时间段。

7.根据权利要求6所述的电机的控制装置，其特征在于，所述调整单元，还用于：

在控制所述电机运行所述预设时间段后，根据预设规则增大所述电机的运行频率，直至增大至所述电机的正常运行频率。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的电机的控制装置，其特征在于，所述计算单元，具体用于：

根据所述差值，通过比例积分控制计算所述补偿频率。

9.一种电机的控制装置，其特征在于，所述电机的控制装置包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线；

所述处理器与所述存储器、所述通信接口通过所述通信总线连接，所述存储器用于存储计算机执行指令，当所述电机的控制装置运行时，所述处理器执行所述存储器存储的所述计算机执行指令，以使所述电机的控制装置执行如权利要求1-4中任一项所述的电机的控制方法。

10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质包括计算机执行指令，当所述计算机执行指令在电机的控制装置上运行时，使得所述电机的控制装置执行如权利要求1-4中任一项所述的电机的控制方法。