CN110868125A - 一种用于低噪音永磁同步电机的转子初始位置检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于低噪音永磁同步电机的转子初始位置检测方法，属于电机转子初始位置检测方法领域，一种用于低噪音永磁同步电机的转子初始位置检测方法，通过物联网技术，将与物联网连接的检测装置和处理终端的多次检测结果汇总，为永磁同步电机主体转子的检测提供初始的电流矢量以及电流矢量的递增间隔的量值，而当物联网上没有存储当前永磁同步电机主体相同型号的检测数据时，可以将当前永磁同步电机主体现今型号的检测数据设为参考对象，以参考对象为基础进行测量，并在检测结束后，将对应检测结果和初始的电流矢量以及电流矢量的递增间隔上传到云端处理装置和物联网模块，加快永磁同步电机转子初始位置的正常检测。

Description

一种用于低噪音永磁同步电机的转子初始位置检测方法

技术领域

本发明涉及电机转子初始位置检测方法领域，更具体地说，涉及一种用于低噪音永磁同步电机的转子初始位置检测方法。

背景技术

永磁同步电机是由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机，永磁体作为转子产生旋转磁场，三相定子绕组在旋转磁场作用下通过电枢反应，感应三相对称电流。

在公开号为CN101459407B的中国发明中公开了《永磁同步电机转子初始位置检测方法》，其所需要解决的问题为：“提供一种采用简配的增量式编码器的永磁同步电机转子初始位置检测的无传感器法”，所达到的有益效果为“不像高频信号注入法等为了提高角度分辩率需要比较大的定子电流值，体现出电流噪声小、振动非常微弱的优点，与此同时，辨识精度却不受影响”，包括“根据预定的角度步长和幅值步长施加不同矢量方向和幅值且初始幅值足够小以致在任何方向都不会让转子有微位移产生的定子电流矢量作用在永磁同步电机定子上，永磁同步电机产生不同方向和大小的定子磁势直到永磁同步电机转子产生微位移，再根据此时施加的定子电流的矢量方向与转子位置角成90度，检测出转子初始位置，施加的定子电流矢量首先保持幅值不变进行360度角度步长变化，完成360度角度步长变化后永磁同步电机转子仍未产生微位移后再根据幅值步长增大定子电流矢量幅值，保持定子电流矢量幅值不变重复进行360度角度步长变化直到永磁同步电机转子产生微位移”。

上述发明在启动的前期，需要输入足够小的定子电流矢量，并“保持幅值不变进行360度角度步长变化，在完成360度角度步长变化后永磁同步电机转子仍未产生微位移后再根据幅值步长增大定子电流矢量幅值，保持定子电流矢量幅值不变重复进行360度角度步长变化直到永磁同步电机转子产生微位移，”这就导致在检测的前期需要进行较长时间的无用检测，与此同时，检测仪器也要进行较长时间的无用检测和运算，大幅降低检测效率的同时还检测仪器的利用效率，影响永磁同步电机转子初始位置的正常检测。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于低噪音永磁同步电机的转子初始位置检测方法，它可以实现大幅降低检测前期的无用检测时间，增加检测仪器的利用效率，加快永磁同步电机转子初始位置的正常检测。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种用于低噪音永磁同步电机的转子初始位置检测方法，其主要检测步骤为：

S1、检测对象确定，利用移动终端对永磁同步电机主体进行扫描，并将扫描获得的对应信息上传到云端处理装置，云端处理装置根据自身存留信息和物联网模块上存留的信息获得永磁同步电机主体的型号和规格等技术信息；

S2、检测对象信息调取，云端处理装置依据永磁同步电机主体的型号和规格等技术信息，将存留在云端处理装置和物联网模块上的永磁同步电机主体过往检测数据调取出来，并将对应的检测数据下传到处理终端；

S3、数据处理，处理终端根据云端处理装置下传的检测数据进行处理，以永磁同步电机主体过往的检测数据为基准，选取合适的测量间隔，为永磁同步电机主体转子的初始位置测量选定初始的电流矢量以及电流矢量的递增间隔，减小测量前期的电流矢量无用测量次数，增加测量效率；

S4、电机实测，检测装置根据处理终端制定的初始初始的电流矢量以及电流矢量的递增间隔为永磁同步电机主体进行测量，并记录对应数据；

S5、数据回传，检测装置将经由S4、电机实测获得的数据上传至处理终端，由处理终端进行处理后，上传到云端处理装置，并由云端处理装置上传到物联网模块，在云端处理装置将数据上传至物联网模块前，需将检测数据打上永磁同步电机主体的数字标签，方便日后检索；

S6、电机复位，根据S4电机实测中测得的实时数据，处理终端计算获得永磁同步电机主体的复位激励电流矢量，使永磁同步电机主体的转子复位至标准位置，减小永磁同步电机主体正常启动过程中的电磁冲击，减小对永磁同步电机主体内部转子和定磁块等结构的电磁冲击，所述复位激励电流矢量的大小在检测装置测完数据并上传至处理终端，由处理终端计算获得，需参照检测过程中转子最终位置来确定，增加数据的准确性。

进一步的，所述S1检测对象确定中，移动终端扫描的技术可以用现今较为普遍的AR扫描技术，通过永磁同步电机主体的外形、标签或其他特点并通过物联网图像比对等技术来确定永磁同步电机主体的型号和规格，为后续的检测提供支持。

进一步的，所述S2检测对象信息调取中，在调取永磁同步电机主体过往检测数据时，当云端处理装置和物联网模块上均未存储永磁同步电机主体相关的检测数据时，则调取与永磁同步电机主体型号和规格相近的设备的检测数据并下传到处理终端。

进一步的，所述S3数据处理中，在云端处理装置和物联网模块上均未存储永磁同步电机主体相关的检测数据时，处理终端则根据下传的永磁同步电机主体型号相近和规格相近的设备的检测数据进行数据处理，并为永磁同步电机主体转子的初始位置测量选定初始的电流矢量以及电流矢量的递增间隔，这里的初始电流矢量和电流矢量的递增间隔的选择都应该保持足够的余量，确保测量过程中不易对永磁同步电机主体造成伤害。

进一步的，所述S3数据处理中，在云端处理装置和物联网模块上未存储永磁同步电机主体型号相近的检测数据时，测量方法应以现有技术为准，确保测量过程中不易对永磁同步电机主体造成伤害。

进一步的，一种用于低噪音永磁同步电机的转子初始位置检测***，包括永磁同步电机主体和检测装置，且永磁同步电机主体与检测装置之间信号连接，所述检测装置信号连接有处理终端，所述处理终端信号连接有云端处理装置，所述云端处理装置信号连接有物联网模块，所述永磁同步电机主体信号连接有移动终端，且移动终端与云端处理装置信号连接。

进一步的，一种用于低噪音永磁同步电机的转子初始位置检测装置，所述永磁同步电机主体的表面连接固定有真空吸垫，所述永磁同步电机主体与真空吸垫之间通过真空吸附固定连接，所述真空吸垫靠近永磁同步电机主体的一端固定连接有磁感应探头，且真空吸垫包覆在磁感应探头与永磁同步电机主体的未接触面外侧，所述磁感应探头远离永磁同步电机主体的一端固定连接有连接线，且连接线远离磁感应探头的一端贯穿真空吸垫并与检测装置信号连接，所述真空吸垫内开凿有内腔，所述内腔内填充有弹性球，通过内腔和弹性球的配合可以有效减小永磁同步电机主体在工作过程中产生的振动对真空吸垫和磁感应探头与永磁同步电机主体之间的连接的影响，使真空吸垫和磁感应探头不易从永磁同步电机主体的外表面脱落，不易影响正常的检测。

进一步的，所述弹性球包括外壳，所述外壳上开凿有多个通孔，所述外壳内腔通过通孔与外界连通，所述外壳内装填有多个一型球、二型球和三型球，所述一型球、二型球和三型球的尺寸依次减小，且三型球的直径小于通孔的孔径，通过一型球、二型球和三型球之间的相互配合增加弹性球整体的弹性，增加真空吸垫的抗震性能。

进一步的，所述外壳内腔内注有少量润滑油，润滑油可以使一型球、二型球和三型球之间发生冲击时发生打滑，大幅降低一型球、二型球和三型球之间撞击产生的冲击，使真空吸垫在受到较强外力冲击时不易损坏。

进一步的，所述一型球、二型球和三型球表面均开凿有毛细微孔，润滑油在自身表面张力的作用下会自动吸回至毛细微孔中，在真空吸垫受到较小的冲击时，可以通过一型球、二型球和三型球之间撞击会减小真空吸垫所受到的冲击，不易应润滑油打滑而影响抗震效果，而在真空吸垫受到较强的冲击时，吸附在毛细微孔中的润滑油会被冲击挤压出来，用以保护一型球、二型球和三型球。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

本发明通过物联网技术，将与物联网连接的检测装置和处理终端的多次检测结果汇总，为永磁同步电机主体转子的检测提供初始的电流矢量以及电流矢量的递增间隔的量值，而当物联网上没有存储当前永磁同步电机主体相同型号的检测数据时，可以将当前永磁同步电机主体现今型号的检测数据设为参考对象，并在参考对象的基础上通过合理的补正来确立新的初始的电流矢量以及电流矢量的递增间隔的量值，并在检测结束后，将对应检测结果和初始的电流矢量以及电流矢量的递增间隔上传到云端处理装置和物联网模块，增加云端处理装置和物联网模块的信息存储量，大幅降低检测前期的无用检测时间，增加检测仪器的利用效率，加快永磁同步电机转子初始位置的正常检测。

附图说明

图1为本发明的低噪音永磁同步电机的转子初始位置检测***的结构示意图；

图2为本发明的低噪音永磁同步电机与磁感应探头之间的局部剖视图；

图3为本发明的弹性球的剖视图；

图4为本发明的低噪音永磁同步电机的转子初始位置检测方法的主要流程图。

图中标号说明：

1永磁同步电机主体、2检测装置、3处理终端、4云端处理装置、5物联网模块、6移动终端、7真空吸垫、8内腔、9弹性球、901外壳、902通孔、903一型球、904二型球、905三型球、10磁感应探头、11连接线。

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做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图4，一种用于低噪音永磁同步电机的转子初始位置检测方法，其主要检测步骤为：

S1、检测对象确定，利用移动终端6对永磁同步电机主体1进行扫描，并将扫描获得的对应信息上传到云端处理装置4，云端处理装置4根据自身存留信息和物联网模块5上存留的信息获得永磁同步电机主体1的型号和规格等技术信息，其中移动终端6扫描的技术可以用现今较为普遍的AR扫描技术，通过永磁同步电机主体1的外形、标签或其他特点并通过物联网图像比对等技术来确定永磁同步电机主体1的型号和规格，为后续的检测提供支持；

S2、检测对象信息调取，云端处理装置4依据永磁同步电机主体1的型号和规格等技术信息，将存留在云端处理装置4和物联网模块5上的永磁同步电机主体1过往检测数据调取出来，并将对应的检测数据下传到处理终端3，特别的，在调取永磁同步电机主体1过往检测数据时，当云端处理装置4和物联网模块5上均未存储永磁同步电机主体1相关的检测数据时，则调取与永磁同步电机主体1型号和规格相近的设备的检测数据并下传到处理终端3；

S3、数据处理，处理终端3根据云端处理装置4下传的检测数据进行处理，以永磁同步电机主体1过往的检测数据为基准，选取合适的测量间隔，为永磁同步电机主体1转子的初始位置测量选定初始的电流矢量以及电流矢量的递增间隔，减小测量前期的电流矢量无用测量次数，增加测量效率，特别的，在云端处理装置4和物联网模块5上均未存储永磁同步电机主体1相关的检测数据时，处理终端3则根据下传的永磁同步电机主体1型号相近和规格相近的设备的检测数据进行数据处理，并为永磁同步电机主体1转子的初始位置测量选定初始的电流矢量以及电流矢量的递增间隔，这里的初始电流矢量和电流矢量的递增间隔的选择都应该保持足够的余量，确保测量过程中不易对永磁同步电机主体1造成伤害，而在云端处理装置4和物联网模块5上未存储永磁同步电机主体1型号相近的检测数据时，测量方法应以现有技术为准，确保测量过程中不易对永磁同步电机主体1造成伤害；

S4、电机实测，检测装置2根据处理终端3制定的初始初始的电流矢量以及电流矢量的递增间隔为永磁同步电机主体1进行测量，并记录对应数据；

S5、数据回传，检测装置2将经由S4、电机实测获得的数据上传至处理终端3，由处理终端3进行处理后，上传到云端处理装置4，并由云端处理装置4上传到物联网模块5，在云端处理装置4将数据上传至物联网模块5前，需将检测数据打上永磁同步电机主体1的数字标签，方便日后检索；

S6、电机复位，根据S4电机实测中测得的实时数据，处理终端3计算获得永磁同步电机主体1的复位激励电流矢量，使永磁同步电机主体1的转子复位至标准位置，减小永磁同步电机主体1正常启动过程中的电磁冲击，减小对永磁同步电机主体1内部转子和定磁块等结构的电磁冲击，复位激励电流矢量的大小在检测装置2测完数据并上传至处理终端3，由处理终端3计算获得，需参照检测过程中转子最终位置来确定，增加数据的准确性。

请参阅图1，一种用于低噪音永磁同步电机的转子初始位置检测***，包括永磁同步电机主体1和检测装置2，且永磁同步电机主体1与检测装置2之间信号连接，检测装置2信号连接有处理终端3，处理终端3信号连接有云端处理装置4，云端处理装置4信号连接有物联网模块5，永磁同步电机主体1信号连接有移动终端6，且移动终端6与云端处理装置4信号连接。

请参阅图2-3，一种用于低噪音永磁同步电机的转子初始位置检测装置，永磁同步电机主体1的表面连接固定有真空吸垫7，永磁同步电机主体1与真空吸垫7之间通过真空吸附固定连接，真空吸垫7靠近永磁同步电机主体1的一端固定连接有磁感应探头10，且真空吸垫7包覆在磁感应探头10与永磁同步电机主体1的未接触面外侧，磁感应探头10远离永磁同步电机主体1的一端固定连接有连接线11，且连接线11远离磁感应探头10的一端贯穿真空吸垫7并与检测装置2信号连接，真空吸垫7内开凿有内腔8，内腔8内填充有弹性球9，通过内腔8和弹性球9的配合可以有效减小永磁同步电机主体1在工作过程中产生的振动对真空吸垫7和磁感应探头10与永磁同步电机主体1之间的连接的影响，使真空吸垫7和磁感应探头10不易从永磁同步电机主体1的外表面脱落，不易影响正常的检测。

弹性球9包括外壳901，外壳901上开凿有多个通孔902，外壳901内腔通过通孔902与外界连通，外壳901内装填有多个一型球903、二型球904和三型球905，一型球903、二型球904和三型球905的尺寸依次减小，且三型球905的直径小于通孔902的孔径，通过一型球903、二型球904和三型球905之间的相互配合增加弹性球9整体的弹性，增加真空吸垫7的抗震性能，外壳901内腔内注有少量润滑油，润滑油可以使一型球903、二型球904和三型球905之间发生冲击时发生打滑，大幅降低一型球903、二型球904和三型球905之间撞击产生的冲击，使真空吸垫7在受到较强外力冲击时不易损坏，一型球903、二型球904和三型球905表面均开凿有毛细微孔，润滑油在自身表面张力的作用下会自动吸回至毛细微孔中，在真空吸垫7受到较小的冲击时，可以通过一型球903、二型球904和三型球905之间撞击会减小真空吸垫7所受到的冲击，不易应润滑油打滑而影响抗震效果，而在真空吸垫7受到较强的冲击时，吸附在毛细微孔中的润滑油会被冲击挤压出来，用以保护一型球903、二型球904和三型球905。

本发明通过物联网技术，将与物联网连接的检测装置2和处理终端3的多次检测结果汇总，为永磁同步电机主体1转子的检测提供初始的电流矢量以及电流矢量的递增间隔的量值，而当物联网上没有存储当前永磁同步电机主体1相同型号的检测数据时，可以将当前永磁同步电机主体1现今型号的检测数据设为参考对象，并在参考对象的基础上通过合理的补正来确立新的初始的电流矢量以及电流矢量的递增间隔的量值，并在检测结束后，将对应检测结果和初始的电流矢量以及电流矢量的递增间隔上传到云端处理装置4和物联网模块5，增加云端处理装置4和物联网模块5的信息存储量，大幅降低检测前期的无用检测时间，增加检测仪器的利用效率，加快永磁同步电机转子初始位置的正常检测。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于低噪音永磁同步电机的转子初始位置检测方法，其特征在于：其主要检测步骤为：

S1、检测对象确定，利用移动终端(6)对永磁同步电机主体(1)进行扫描，并将扫描获得的对应信息上传到云端处理装置(4)，云端处理装置(4)根据自身存留信息和物联网模块(5)上存留的信息获得永磁同步电机主体(1)的型号和规格等技术信息；

S2、检测对象信息调取，云端处理装置(4)依据永磁同步电机主体(1)的型号和规格等技术信息，将存留在云端处理装置(4)和物联网模块(5)上的永磁同步电机主体(1)过往检测数据调取出来，并将对应的检测数据下传到处理终端(3)；

S3、数据处理，处理终端(3)根据云端处理装置(4)下传的检测数据进行处理，以永磁同步电机主体(1)过往的检测数据为基准，选取合适的测量间隔，为永磁同步电机主体(1)转子的初始位置测量选定初始的电流矢量以及电流矢量的递增间隔；

S4、电机实测，检测装置(2)根据处理终端(3)制定的初始初始的电流矢量以及电流矢量的递增间隔为永磁同步电机主体(1)进行测量，并记录对应数据；

S5、数据回传，检测装置(2)将经由S4、电机实测获得的数据上传至处理终端(3)，由处理终端(3)进行处理后，上传到云端处理装置(4)，并由云端处理装置(4)上传到物联网模块(5)；

S6、电机复位，根据S4电机实测中测得的实时数据，处理终端(3)计算获得永磁同步电机主体(1)的复位激励电流矢量，使永磁同步电机主体(1)的转子复位至标准位置。

2.根据权利要求1所述的一种用于低噪音永磁同步电机的转子初始位置检测方法，其特征在于：所述S1检测对象确定中，移动终端(6)扫描的技术可以用现今较为普遍的AR扫描技术，通过永磁同步电机主体(1)的外形、标签或其他特点并通过物联网图像比对等技术来确定永磁同步电机主体(1)的型号和规格。

3.根据权利要求1所述的一种用于低噪音永磁同步电机的转子初始位置检测方法，其特征在于：所述S2检测对象信息调取中，在调取永磁同步电机主体(1)过往检测数据时，当云端处理装置(4)和物联网模块(5)上均未存储永磁同步电机主体(1)相关的检测数据时，则调取与永磁同步电机主体(1)型号和规格相近的设备的检测数据并下传到处理终端(3)。

4.根据权利要求1所述的一种用于低噪音永磁同步电机的转子初始位置检测方法，其特征在于：所述S3数据处理中，在云端处理装置(4)和物联网模块(5)上均未存储永磁同步电机主体(1)相关的检测数据时，处理终端(3)则根据下传的永磁同步电机主体(1)型号相近和规格相近的设备的检测数据进行数据处理，并为永磁同步电机主体(1)转子的初始位置测量选定初始的电流矢量以及电流矢量的递增间隔。

5.根据权利要求1所述的一种用于低噪音永磁同步电机的转子初始位置检测方法，其特征在于：所述S3数据处理中，在云端处理装置(4)和物联网模块(5)上未存储永磁同步电机主体(1)型号相近的检测数据时，测量方法应以现有技术为准。

6.根据权利要求1所述的一种用于低噪音永磁同步电机的转子初始位置检测***，包括永磁同步电机主体(1)和检测装置(2)，且永磁同步电机主体(1)与检测装置(2)之间信号连接，其特征在于：所述检测装置(2)信号连接有处理终端(3)，所述处理终端(3)信号连接有云端处理装置(4)，所述云端处理装置(4)信号连接有物联网模块(5)，所述永磁同步电机主体(1)信号连接有移动终端(6)，且移动终端(6)与云端处理装置(4)信号连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于低噪音永磁同步电机的转子初始位置检测装置，其特征在于：所述永磁同步电机主体(1)的表面连接固定有真空吸垫(7)，所述永磁同步电机主体(1)与真空吸垫(7)之间通过真空吸附固定连接，所述真空吸垫(7)靠近永磁同步电机主体(1)的一端固定连接有磁感应探头(10)，且真空吸垫(7)包覆在磁感应探头(10)与永磁同步电机主体(1)的未接触面外侧，所述磁感应探头(10)远离永磁同步电机主体(1)的一端固定连接有连接线(11)，且连接线(11)远离磁感应探头(10)的一端贯穿真空吸垫(7)并与检测装置(2)信号连接，所述真空吸垫(7)内开凿有内腔(8)，所述内腔(8)内填充有弹性球(9)。

8.根据权利要求1所述的一种用于低噪音永磁同步电机的转子初始位置检测装置，其特征在于：所述弹性球(9)包括外壳(901)，所述外壳(901)上开凿有多个通孔(902)，所述外壳(901)内腔通过通孔(902)与外界连通，所述外壳(901)内装填有多个一型球(903)、二型球(904)和三型球(905)，所述一型球(903)、二型球(904)和三型球(905)的尺寸依次减小，且三型球(905)的直径小于通孔(902)的孔径。

9.根据权利要求1所述的一种用于低噪音永磁同步电机的转子初始位置检测装置，其特征在于：所述外壳(901)内腔内注有少量润滑油。

10.根据权利要求1所述的一种用于低噪音永磁同步电机的转子初始位置检测装置，其特征在于：所述一型球(903)、二型球(904)和三型球(905)表面均开凿有毛细微孔。

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