CN113922334B - 伺服电机的运行保护方法、装置、存储介质和电子设备 - Google Patents

伺服电机的运行保护方法、装置、存储介质和电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及涉及伺服电机的运行保护方法、装置、存储介质和电子设备，所述方法包括：获取待保护伺服电机的最大过载热量，并根据所述最大过载热量和所述待保护伺服电机的额定保护电流获取所述待保护伺服电机的最大运行时长；获取至当前时间点第一时长内的实际热量，所述第一时长的值与所述最大运行时长的值相等；判断所述实际热量是否大于所述最大过载热量，若是，触发报警并控制所述待保护伺服电机停止运行，若否，则控制所述待保护伺服电机继续运行。本发明能够实现伺服电机在短时间内超过额定保护电流且超过最大过载热量时进行有效保护，提高了对于伺服电机的运行保护的准确性和检测的效率。

Description

伺服电机的运行保护方法、装置、存储介质和电子设备
技术领域
本发明涉及伺服电机应用技术领域，尤其涉及伺服电机的运行保护方法、装置、存储介质和电子设备。
背景技术
随着当前信息社会的高速发展，市场需求正在不断地扩大，伺服电机广泛应用于工业生产之中。为了满足工业生产的需求，防止伺服电机因长时间工作出现过载发热的情形，在不增加投入成本的情况下，如何对伺服电机进行保护是亟需解决的问题。
在现有的技术中，常见的方法是通过给伺服电机加装温度传感器，以此测量伺服电机发热温度是都达到限定值；还采用电流恒值检测方式，检测伺服电机的电流超过额定电流一段时间后报警停机，但在实际应用过程中，电流变化比较频繁，无法精确地进行检测，导致过载保护无法发挥作用。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了伺服电机的运行保护方法、装置、存储介质和电子设备。
本发明的一种伺服电机的运行保护方法的技术方案如下：
获取待保护伺服电机的最大过载热量，并根据所述最大过载热量和所述待保护伺服电机的额定保护电流获取所述待保护伺服电机的最大运行时长；
获取至当前时间点第一时长内的实际热量，所述第一时长的值与所述最大运行时长的值相等；
判断所述实际热量是否大于所述最大过载热量，若是，触发报警并控制所述待保护伺服电机停止运行，若否，则控制所述待保护伺服电机继续运行。
本发明的一种伺服电机的运行保护方法的有益效果如下：
本发明的方法通过获取待保护伺服电机的最大过载热量，并根据最大过载热量和待保护伺服电机的额定保护电流获取待保护伺服电机的最大运行时长，再获取至当前时间点第一时长内的实际热量，判断实际热量是否大于最大过载热量，若是，触发报警并控制待保护伺服电机停止运行，若否，则控制待保护伺服电机继续运行，因此，本发明的伺服电机的运行保护方法通过累加最大运行时长的实际热量，可对在短时间内超过额定保护电流且超过最大过载热量的伺服电机进行有效的保护，提高了对于伺服电机的运行保护的准确性和检测的效率。
在上述方案的基础上，本发明的伺服电机的运行保护方法还可以做如下改进。
进一步，所述获取待保护伺服电机的最大过载热量，包括：
根据所述待保护伺服电机的额定电流、最大电流、最大电流运行时长和过载阈值系数，计算得到所述最大过载热量。
采用上述进一步方案的有益效果是：根据获取到的待保护伺服电机各项参数，能够通过计算得到待保护伺服电机的最大过载热量，便于后续进行判断。
进一步，所述额定保护电流与所述额定电流的关系为：
A＝110％×B，其中，A表示所述额定保护电流，B表示所述额定电流。
进一步，获取至当前时间点第一时长内的实际热量，所述第一时长的值与所述最大运行时长的值相等，包括：
将所述第一时长划分为多个采样周期，并检测每个所述采样周期内的电流数据；
根据每个采样周期内的电流数据相应计算每个采样周期对应的热量，将所有采样周期对应的热量之和确定为所述实际热量。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过将获取到的当前时间段内的各个采样周期的热量进行累加，实时检测伺服电机的热量是否过热超载，便于后续进行判断并根据判断结果作出相应的操作，以提高了对于伺服电机的运行保护的准确性和检测的效率。
本发明的一种伺服电机的运行保护装置的技术方案如下：
包括：配置模块、获取模块、检测模块；
所述配置模块用于：获取待保护伺服电机的最大过载热量，并根据所述最大过载热量和所述待保护伺服电机的额定保护电流获取所述待保护伺服电机的最大运行时长；
所述获取模块用于：获取至当前时间点第一时长内的实际热量，所述第一时长的值与所述最大运行时长的值相等；
所述检测模块用于：判断所述实际热量是否大于所述最大过载热量，若是，触发报警并控制所述待保护伺服电机停止运行，若否，则控制所述待保护伺服电机继续运行。
本发明的伺服电机的运行保护装置的有益效果如下：
本发明的装置通过获取待保护伺服电机的最大过载热量，并根据最大过载热量和待保护伺服电机的额定保护电流获取待保护伺服电机的最大运行时长，再获取至当前时间点第一时长内的实际热量，判断实际热量是否大于最大过载热量，若是，触发报警并控制待保护伺服电机停止运行，若否，则控制待保护伺服电机继续运行，因此，本发明的伺服电机的运行保护方法通过累加最大运行时长内的实际热量，可对在短时间内超过额定保护电流且超过最大过载热量的伺服电机进行有效的保护，提高了对于伺服电机的运行保护的准确性和检测的效率。
在上述方案的基础上，本发明的伺服电机的运行保护装置还可以做如下改进。
进一步，所述获取待保护伺服电机的最大过载热量，包括：
根据所述待保护伺服电机的额定电流、最大电流、最大电流运行时长和过载阈值系数，计算得到所述最大过载热量。
采用上述进一步方案的有益效果是：根据获取到的待保护伺服电机各项参数，能够通过计算得到待保护伺服电机的最大过载热量，便于后续进行判断。
进一步，所述额定保护电流与所述额定电流的关系为：
A＝110％×B，其中，A表示所述额定保护电流，B表示所述额定电流。
进一步，所述获取模块具体用于：
将所述第一时长划分为多个采样周期，并检测每个所述采样周期内的电流数据；
根据每个采样周期内的电流数据相应计算每个采样周期对应的热量，将所有采样周期对应的热量之和确定为所述实际热量。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过将获取到的当前时间段内的各个采样周期的热量进行累加，实时检测伺服电机的热量是否过热超载，便于后续进行判断并根据判断结果作出相应的操作，以提高了对于伺服电机的运行保护的准确性和检测的效率。
本发明的一种存储介质的技术方案如下：
存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如上述任一项所述的伺服电机的运行保护方法的步骤。
本发明的一种电子设备的技术方案如下：
包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，使所述计算机执行如上述任一项所述的伺服电机的运行保护方法的步骤。
附图说明
图1为本发明实施例的一种伺服电机的运行保护方法的流程示意图；
图2为本发明实施例的一种伺服电机的运行保护装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明实施例的一种伺服电机的运行保护方法，包括如下步骤：
S1、获取待保护伺服电机的最大过载热量，并根据所述最大过载热量和所述待保护伺服电机的额定保护电流获取所述待保护伺服电机的最大运行时长；
S2、获取至当前时间点第一时长内的实际热量，所述第一时长的值与所述最大运行时长的值相等；
S3、判断所述实际热量是否大于所述最大过载热量，若是，触发报警并控制所述待保护伺服电机停止运行，若否，则控制所述待保护伺服电机继续运行。
本实施例通过获取待保护伺服电机的最大过载热量，并根据最大过载热量和待保护伺服电机的额定保护电流获取待保护伺服电机的最大运行时长，再获取至当前时间点第一时长内的实际热量，判断实际热量是否大于最大过载热量，若是，触发报警并控制待保护伺服电机停止运行，若否，则控制待保护伺服电机继续运行，因此，本发明的伺服电机的运行保护方法通过累加最大运行时长的实际热量，可对在短时间内超过额定保护电流且超过最大过载热量的伺服电机进行有效的保护，提高了对于伺服电机的运行保护的准确性和检测的效率。
其中，待保护伺服电机的实际热量公式为：
其中t表示一个采样周期，R表示待保护伺服电机的电阻值，T表示待保护伺服电机的最大运行时长，n表示待保护伺服电机的最大运行时长内的采样周期数量，Ii表示第i个采样周期的电流值，t的默认值为0.1ms，t也可以根据实际情况进行设置，n＝T/t。
具体地：通过将获取到的最大过载热量和额定保护电流带入公式得出最大运行时长T，在获取从当前时间点开始往前T时间段内的总的热量为实际热量，从而判断实际热量与最大过载热量的大小，若Q实际>Q过载，则停止运行并报警，若Q实际<Q过载，则继续运行伺服电机，并继续实时测量从当前时间点往前T时间段内的实际热量，时刻不断地进行比较，当出现异常时，及时停止运行。
较优地，在上述技术方案中，所述获取待保护伺服电机的最大过载热量，包括：
根据所述待保护伺服电机的额定电流I额定、最大电流I最大、最大电流运行时长T和过载阈值系数k，计算得到所述最大过载热量Q过载。
其中，
例如，当额定电流为10A，最大电流为50A，最大电流运行时长为2S，待保护伺服电机电阻为10Ω，过载阈值系数为90％，则根据上述公式可知，最大过载热量为4500J，当检测到实际运行的时间段内的热量没有超过4500J时，该伺服电机会继续运行，当检测到实际运行的时间段内的热量超过4500J时会触发报警并停止该伺服电机的运行。
较优地，在上述技术方案中，所述额定保护电流与所述额定电流的关系为：
A＝110％×B，其中，A表示所述额定保护电流，B表示所述额定电流。
通常的伺服电机均具有一定的过载能力，当电流小于额定电流的110％时，伺服电机可长时间承受此发热量并长期运行，因此选用额定电流的110％作为额定保护电流。
较优地，在上述技术方案中，获取至当前时间点第一时长内的实际热量，所述第一时长的值与所述最大运行时长的值相等，包括：
将所述第一时长划分为多个采样周期，并检测每个所述采样周期内的电流数据；
根据每个采样周期内的电流数据相应计算每个采样周期对应的热量，将所有采样周期对应的热量之和确定为所述实际热量。
例如，当前伺服电机的采样周期为0.1ms，即每0.1ms检测一次待保护伺服电机的电流值，假设当前最大运行时长为2S，获取当前时间点之前2S内的每个采样周期的热量之和即为所需的实际热量，判断实际热量与最大过载热量，对应地采取保护或者继续运行。
在上述实施例中，虽然对步骤进行了编号S1、S2等，但本领域的技术人员可根据实际情况对调整S1、S2等的执行顺序，此也在本发明的保护范围内，可以理解，在一些实施例中，可以包含如上述各实施方式中的部分或全部。
如图2所示，本发明实施例的一种伺服电机的运行保护装置200，其特征在于，包括：配置模块210、获取模块220、检测模块230；
所述配置模块210用于：获取待保护伺服电机的最大过载热量，并根据所述最大过载热量和所述待保护伺服电机的额定保护电流获取所述待保护伺服电机的最大运行时长；
所述获取模块220用于：获取至当前时间点第一时长内的实际热量，所述第一时长的值与所述最大运行时长的值相等；
所述检测模块230用于：判断所述实际热量是否大于所述最大过载热量，若是，触发报警并控制所述待保护伺服电机停止运行，若否，则控制所述待保护伺服电机继续运行。
本发明的装置通过获取待保护伺服电机的最大过载热量，并根据最大过载热量和待保护伺服电机的额定保护电流获取待保护伺服电机的最大运行时长，再获取至当前时间点第一时长内的实际热量，判断实际热量是否大于最大过载热量，若是，触发报警并控制待保护伺服电机停止运行，若否，则控制待保护伺服电机继续运行，因此，本发明的伺服电机的运行保护方法通过累加最大运行时长的实际热量，可对在短时间内超过额定保护电流且超过最大过载热量的伺服电机进行有效的保护，提高了对于伺服电机的运行保护的准确性和检测的效率。
较优地，在上述技术方案中，所述获取待保护伺服电机的最大过载热量，包括：
根据所述待保护伺服电机的额定电流、最大电流、最大电流运行时长和过载阈值系数，计算得到所述最大过载热量。
较优地，在上述技术方案中，所述额定保护电流与所述额定电流的关系为：
A＝110％×B，其中，A表示所述额定保护电流，B表示所述额定电流。
通常的伺服电机均具有一定的过载能力，当电流小于额定电流的110％时，伺服电机可长时间承受此发热量并长期运行，因此选用额定电流的110％作为额定保护电流。
较优地，在上述技术方案中，所述获取模块220具体用于：
将所述第一时长划分为多个采样周期，并检测每个所述采样周期内的电流数据；
根据每个采样周期内的电流数据相应计算每个采样周期对应的热量，将所有采样周期对应的热量之和确定为所述实际热量。
上述关于本发明的一种伺服电机的运行保护装置200中的各参数和各个模块实现相应功能的步骤，可参考上文中关于一种伺服电机的运行保护方法的实施例中的各参数和步骤，在此不做赘述。
本发明实施例提供的一种存储介质，包括：存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如上述任一项所述的伺服电机的运行保护方法的步骤，具体可参考上文中一种伺服电机的运行保护方法的实施例中的各参数和步骤，在此不做赘述。
计算机存储介质例如：优盘、移动硬盘等。
本发明实施例提供的一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，使所述计算机执行如上述任一项所述的伺服电机的运行保护方法的步骤，具体可参考上文中一种伺服电机的运行保护方法的实施例中的各参数和步骤，在此不做赘述。
所属技术领域的技术人员知道，本发明可以实现为方法、装置、存储介质和电子设备。
因此，本发明可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“电路”、“模块”或“***”。此外，在一些实施例中，本发明还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是一一但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种伺服电机的运行保护方法，其特征在于，包括：
获取待保护伺服电机的最大过载热量，并根据所述最大过载热量和所述待保护伺服电机的额定保护电流获取所述待保护伺服电机的最大运行时长；
获取至当前时间点第一时长内的实际热量，所述第一时长的值与所述最大运行时长的值相等；
判断所述实际热量是否大于所述最大过载热量，若是，触发报警并控制所述待保护伺服电机停止运行，若否，则控制所述待保护伺服电机继续运行；
所述获取待保护伺服电机的最大过载热量，包括：
根据所述待保护伺服电机的额定电流、最大电流、最大电流运行时长和过载阈值系数，计算得到所述最大过载热量；
其中，T为所述最大电流运行时长，I最大为所述最大电流，k为过载阈值系数，Q过载为所述最大过载热量，R表示所述待保护伺服电机的电阻值；
所述额定保护电流与所述额定电流的关系为：
A＝110％×B，A表示所述额定保护电流，B表示所述额定电流；
其中，Q过载＝A2×R×T1；T1为所述最大运行时长，R表示所述待保护伺服电机的电阻值；
获取至当前时间点第一时长内的实际热量，所述第一时长的值与所述最大运行时长的值相等，包括：
将所述第一时长划分为多个采样周期，并检测每个所述采样周期内的电流数据；
根据每个采样周期内的电流数据相应计算每个采样周期对应的热量，将所有采样周期对应的热量之和确定为所述实际热量。
2.一种伺服电机的运行保护装置，其特征在于，包括：配置模块、获取模块、检测模块；
所述配置模块用于：获取待保护伺服电机的最大过载热量，并根据所述最大过载热量和所述待保护伺服电机的额定保护电流获取所述待保护伺服电机的最大运行时长；
所述获取模块用于：获取至当前时间点第一时长内的实际热量，所述第一时长的值与所述最大运行时长的值相等；
所述检测模块用于：判断所述实际热量是否大于所述最大过载热量，若是，触发报警并控制所述待保护伺服电机停止运行，若否，则控制所述待保护伺服电机继续运行；
所述获取待保护伺服电机的最大过载热量，包括：
根据所述待保护伺服电机的额定电流、最大电流、最大电流运行时长和过载阈值系数，计算得到所述最大过载热量；
其中，T为所述最大电流运行时长，I最大为所述最大电流，k为过载阈值系数，Q过载为所述最大过载热量，R表示所述待保护伺服电机的电阻值；
所述额定保护电流与所述额定电流的关系为：
A＝110％×B，A表示所述额定保护电流，B表示所述额定电流；其中，Q过载＝A2×R×T1；T1为所述最大运行时长，R表示所述待保护伺服电机的电阻值；所述获取模块具体用于：
将所述第一时长划分为多个采样周期，并检测每个所述采样周期内的电流数据；
根据每个采样周期内的电流数据相应计算每个采样周期对应的热量，将所有采样周期对应的热量之和确定为所述实际热量。
3.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如权利要求1所述的伺服电机的运行保护方法。
4.一种计算机电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，使所述计算机执行如权利要求1所述的伺服电机的运行保护方法。
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