CN113241989A - 针对罩极电机实现最优效率点控制的方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种针对罩极电机实现最优效率点控制的方法，包括以下步骤：逆变器产生SPWM信号，施加在罩极电机的两个端口上，所述的SPWM信号的幅值和频率分别独立可调；所述的罩极电机的不同转速下调节幅值和频率，并寻找最小电流运行点。本发明还涉及相应的针对罩极电机实现最优效率点控制的装置、处理器及其计算机可读存储介质。采用了本发明的针对罩极电机实现最优效率点控制的方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质，相比传统工频电源供电的传统罩极电机的效率更高，转速可以超过工频转速，可以有效控制调速时滑差率，可以在不同转速下保证效率全局最优，高电压的情况下效率更高。

Description

针对罩极电机实现最优效率点控制的方法、装置、处理器及其 计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及工业设备领域，具体是指一种针对罩极电机实现最优效率点控制的方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质。
背景技术
罩极电机由于其简单的结构和优秀的可靠性仍然占有很大的市场份额。随着电子元器件和控制算法的复杂度的提高，由电子逆变器控制的罩极电机具有下面的优点：
(1)效率比工频电源供电的传统罩极电机高；
(2)可以无极调速；
(3)转速可以超过工频(50Hz)转速。
同时也面临这几个问题：
(1)调速时滑差率不可控；
(2)在不同转速下，难以保证效率全局最优。
高电压启动电流大，降低电压后启动失效率高。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足效率高、控制方便、适用范围较为广泛的针对罩极电机实现最优效率点控制的方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质。
为了实现上述目的，本发明的针对罩极电机实现最优效率点控制的方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质如下：
该针对罩极电机实现最优效率点控制的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：
逆变器产生SPWM信号，施加在罩极电机的两个端口上，所述的SPWM信号的幅值和频率分别独立可调；
所述的罩极电机的不同转速下调节幅值和频率，并寻找最小电流运行点。
较佳地，所述的调节电压幅值具体包括以下步骤：
通过调节供电电压或者通过调节输出SPWM占空比来调节电压幅值。
较佳地，所述的调节电压幅值还包括以下步骤：
若SPWM的占空比已经调至最大，则通过调节供电电压来调节电压幅值。
较佳地，所述的调节电压幅值的步骤具体包括以下处理方式：
将额定电压和额定频率施加至罩极电机，记录额定电机转速SPD；
分别在罩极电机的不同转速下，以固定档位升高电压，降低频率使电机转速回至额定电机转速SPD；以固定档位降低电压，提高频率使电机转速回至额定电机转速SPD；记录供电功率，绘制在最优效率的情况下的电压和频率曲线，并列表。
较佳地，所述的罩极电机的不同转速分别为80％额定转度、60％额定转速和40％额定转速。
该针对罩极电机实现最优效率点控制的装置，其主要特点是，所述的装置包括：
处理器，被配置成执行计算机可执行指令；
存储器，存储一个或多个计算机可执行指令，所述的计算机可执行指令被所述的处理器执行时，实现上述的针对罩极电机实现最优效率点控制的方法的步骤。
该针对罩极电机实现最优效率点控制的处理器，其主要特点是，所述的处理器被配置成执行计算机可执行指令，所述的计算机可执行指令被所述的处理器执行时，实现上述的针对罩极电机实现最优效率点控制的方法的步骤。
该计算机可读存储介质，其主要特点是，其上存储有计算机程序，所述的计算机程序可被处理器执行以实现上述的针对罩极电机实现最优效率点控制的方法的各个步骤。
采用了本发明的针对罩极电机实现最优效率点控制的方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质，相比传统工频电源供电的传统罩极电机的效率更高，转速可以超过工频转速，可以有效控制调速时滑差率，可以在不同转速下保证效率全局最优，高电压的情况下效率更高。
附图说明
图1为本发明的针对罩极电机实现最优效率点控制的方法的流程图。
图2为本发明的针对罩极电机实现最优效率点控制的方法在100％SPD下的供电功率曲线示意图。
图3为本发明的针对罩极电机实现最优效率点控制的方法在80％SPD下的供电功率曲线示意图。
图4为本发明的针对罩极电机实现最优效率点控制的方法在60％SPD下的供电功率曲线示意图。
图5为本发明的针对罩极电机实现最优效率点控制的方法在40％SPD下的供电功率曲线示意图。
图6为本发明的针对罩极电机实现最优效率点控制的方法在最优效率的情况下的电压和频率曲线。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
本发明的该针对罩极电机实现最优效率点控制的方法，其中包括以下步骤：
逆变器产生SPWM信号，施加在罩极电机的两个端口上，所述的SPWM信号的幅值和频率分别独立可调；
所述的罩极电机的不同转速下调节幅值和频率，并寻找最小电流运行点。
作为本发明的优选实施方式，所述的调节电压幅值具体包括以下步骤：
通过调节供电电压或者通过调节输出SPWM占空比来调节电压幅值。
作为本发明的优选实施方式，所述的调节电压幅值还包括以下步骤：
若SPWM的占空比已经调至最大，则通过调节供电电压来调节电压幅值。
作为本发明的优选实施方式，所述的调节电压幅值的步骤具体包括以下处理方式：
将额定电压和额定频率施加至罩极电机，记录额定电机转速SPD；
分别在罩极电机的不同转速下，以固定档位升高电压，降低频率使电机转速回至额定电机转速SPD；以固定档位降低电压，提高频率使电机转速回至额定电机转速SPD；记录供电功率，绘制在最优效率的情况下的电压和频率曲线，并列表。
作为本发明的优选实施方式，所述的罩极电机的不同转速分别为80％额定转度、60％额定转速和40％额定转速。
该针对罩极电机实现最优效率点控制的装置，其中，所述的装置包括：
处理器，被配置成执行计算机可执行指令；
存储器，存储一个或多个计算机可执行指令，所述的计算机可执行指令被所述的处理器执行时，实现上述的针对罩极电机实现最优效率点控制的方法的步骤。
该针对罩极电机实现最优效率点控制的处理器，其中，所述的处理器被配置成执行计算机可执行指令，所述的计算机可执行指令被所述的处理器执行时，实现上述的针对罩极电机实现最优效率点控制的方法的步骤。
该计算机可读存储介质，其中，其上存储有计算机程序，所述的计算机程序可被处理器执行以实现上述的针对罩极电机实现最优效率点控制的方法的各个步骤。
本发明的具体实施方式中，由逆变器产生SPWM(sinusoidal PWM)信号，施加在罩极电机的两个端子上。SPWM的幅值和频率分别独立可调。
在罩极电机额定转速，80％额定转度，60％额定转速和40％额定转速上，调节幅值和频率，寻找最小电流运行点。并连接曲线。
注意调节电压幅值有两种方法，一是调节供电电压，二是调节输出SPWM占空比，如SPWM的占空比已经调到了最大，则只能通过调节供电电压。具体实施如下：
额定电压，额定频率(50Hz)施加给罩极电机，记录此时的额定电机转速SPD。
在100％SPD下，升高电压以5％为一档，同时降低频率，使得电机转速回到SPD。记录供电功率。降低电压以5％为一档，提高频率，使得电机转速回到SPD。记录供电功率。
采用同样的方法，在80％SPD下，记录供电功率。寻找到电流的最低点。
同样的在60％的SPD下，寻找到最优的效率。
同样的在40％的SPD下，寻找到最优的效率。
最后画出在最优效率的情况下的电压和频率曲线，并列表。
在本发明的具体实施例中，根据客户的速度给定，查表，按照表格的幅值和频率数据，输出相应的spwm，得到如表1和表2所述的表格。
表1
电压 频率 转速
35％ 30Hz 400rpm
… … …
55％ 38Hz 600rpm
… … …
75％ 47Hz 800rpm
… … …
95％ 55Hz 1000rpm(额定)
表2
Figure BDA0003124304380000041
Figure BDA0003124304380000051
本实施例的具体实现方案可以参见上述实施例中的相关说明，此处不再赘述。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行装置执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，相应的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，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模块中，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。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
采用了本发明的针对罩极电机实现最优效率点控制的方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质，相比传统工频电源供电的传统罩极电机的效率更高，转速可以超过工频转速，可以有效控制调速时滑差率，可以在不同转速下保证效率全局最优，高电压的情况下效率更高。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (8)

1.一种针对罩极电机实现最优效率点控制的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
逆变器产生SPWM信号，施加在罩极电机的两个端口上，所述的SPWM信号的幅值和频率分别独立可调；
所述的罩极电机的不同转速下调节幅值和频率，并寻找最小电流运行点。
2.根据权利要求1所述的针对罩极电机实现最优效率点控制的方法，其特征在于，所述的调节电压幅值具体包括以下步骤：
通过调节供电电压或者通过调节输出SPWM占空比来调节电压幅值。
3.根据权利要求2所述的针对罩极电机实现最优效率点控制的方法，其特征在于，所述的调节电压幅值还包括以下步骤：
若SPWM的占空比已经调至最大，则通过调节供电电压来调节电压幅值。
4.根据权利要求2所述的针对罩极电机实现最优效率点控制的方法，其特征在于，所述的调节电压幅值的步骤具体包括以下处理方式：
将额定电压和额定频率施加至罩极电机，记录额定电机转速SPD；
分别在罩极电机的不同转速下，以固定档位升高电压，降低频率使电机转速回至额定电机转速SPD；以固定档位降低电压，提高频率使电机转速回至额定电机转速SPD；记录供电功率，绘制在最优效率的情况下的电压和频率曲线，并列表。
5.根据权利要求1所述的针对罩极电机实现最优效率点控制的方法，其特征在于，所述的罩极电机的不同转速分别为80％额定转度、60％额定转速和40％额定转速。
6.一种针对罩极电机实现最优效率点控制的装置，其特征在于，所述的装置包括：
处理器，被配置成执行计算机可执行指令；
存储器，存储一个或多个计算机可执行指令，所述的计算机可执行指令被所述的处理器执行时，实现权利要求1至5中任一项所述的针对罩极电机实现最优效率点控制的方法的步骤。
7.一种针对罩极电机实现最优效率点控制的处理器，其特征在于，所述的处理器被配置成执行计算机可执行指令，所述的计算机可执行指令被所述的处理器执行时，实现权利要求1至5中任一项所述的针对罩极电机实现最优效率点控制的方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述的计算机程序可被处理器执行以实现权利要求1至5中任一项所述的针对罩极电机实现最优效率点控制的方法的各个步骤。
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