電機(jī)的控制方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電機(jī)的控制方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，永磁同步電機(jī)是利用變頻器/逆變器從直流母線直接取電經(jīng)過(guò)逆變后進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的。通常，直流母線電壓值為一固定值，為保證永磁同步電機(jī)快速變化的電壓需求，保證變頻器/逆變器的有效穩(wěn)定輸出，通常采用脈沖寬度調(diào)制PWKPulse Width Modulat1n)調(diào)制方式，通過(guò)改變變頻器/逆變器輸出脈沖寬度，確保永磁同步電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。
[0003]傳統(tǒng)的PWM變頻技術(shù)能夠有效抑制低次諧波分量，使永磁同步電機(jī)PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)在近似正弦波的交變電壓下運(yùn)行,減小了轉(zhuǎn)矩脈沖，提高了調(diào)速范圍。但當(dāng)轉(zhuǎn)速大于一定值時(shí)，PWM調(diào)制方式將會(huì)增加IGBT的開(kāi)關(guān)損耗，產(chǎn)生嚴(yán)重的諧波分量；此時(shí)需要采用脈沖振幅調(diào)制(Pulse Amplitude Modulat1n) PAM調(diào)制技術(shù)，通過(guò)改變直流電壓的幅值來(lái)控制電機(jī)，將輸出電流的波形進(jìn)行整形，降低逆變器的功率損耗，有效抑制高次諧波，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，但其控制電路復(fù)雜，難以實(shí)施。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中通常僅采用固定的一種調(diào)制方式對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，例如，PAM或PWM，但是在運(yùn)行的過(guò)程中，直流母線電壓并不是一直維持恒定，使得之前采用的調(diào)制方式不適合變化后的工作參數(shù)，從而導(dǎo)致電機(jī)的運(yùn)行出現(xiàn)不穩(wěn)定，尤其是光伏直流并網(wǎng)系統(tǒng)中，寬范圍的直流電壓得不到有效利用，并受限于負(fù)載系統(tǒng)的工作電壓。因此，單純的調(diào)制方式已經(jīng)不能滿足系統(tǒng)要求，根據(jù)需求實(shí)時(shí)調(diào)整電機(jī)的調(diào)制方式變得迫在眉睫。
[0005]針對(duì)上述的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電機(jī)的控制方法和裝置，以至少解決由于電機(jī)的直流母線電壓大范圍的上升、下降及波動(dòng)導(dǎo)致電機(jī)不能穩(wěn)定運(yùn)行的技術(shù)問(wèn)題。
[0007]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種電機(jī)的控制方法，包括:獲取電機(jī)當(dāng)前的工作參數(shù)，其中，工作參數(shù)包括以下至少之一:負(fù)載需求電壓、直流母線電壓、負(fù)載運(yùn)行頻率，負(fù)載轉(zhuǎn)速；選擇與電機(jī)當(dāng)前的工作參數(shù)對(duì)應(yīng)的調(diào)制模式；采用選擇的調(diào)制模式對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制。
[0008]可選地,選擇與電機(jī)當(dāng)前的工作參數(shù)對(duì)應(yīng)的調(diào)制模式包括:判斷工作參數(shù)是否滿足第一預(yù)定條件，其中，第一預(yù)定條件包括；直流母線電壓的變化率等于第一預(yù)定閾值；或者，直流母線電壓等于負(fù)載需求電壓；若判斷得出工作參數(shù)滿足第一預(yù)定條件，則選擇用于對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制的第一調(diào)制模式，其中，第一調(diào)制模式為在第一個(gè)計(jì)數(shù)周期內(nèi)對(duì)直流母線電壓同時(shí)執(zhí)行脈沖振幅調(diào)制PAM和脈沖寬度調(diào)制PWM，當(dāng)直流母線電壓滿足預(yù)定的振幅條件后，在每個(gè)計(jì)數(shù)周期內(nèi)只執(zhí)行PWM。
[0009]可選地,選擇與電機(jī)當(dāng)前的工作參數(shù)對(duì)應(yīng)的調(diào)制模式包括:判斷工作參數(shù)是否滿足第二預(yù)定條件，其中，第二預(yù)定條件包括；直流母線電壓的變化率恒等于第二預(yù)定閾值；若工作參數(shù)不滿足第二預(yù)定條件，則選擇用于對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制的第二調(diào)制模式，其中，第二調(diào)制模式為在每個(gè)計(jì)數(shù)周期內(nèi)對(duì)直流母線電壓同時(shí)執(zhí)行PAM和PWM。
[0010]可選地，選擇與電機(jī)當(dāng)前的工作參數(shù)對(duì)應(yīng)的調(diào)制模式包括:對(duì)工作參數(shù)執(zhí)行以下比較操作:比較直流母線電壓的變化率與第三預(yù)定閾值，比較負(fù)載運(yùn)行頻率的變化率與第四預(yù)定閾值，以及，比較直流母線電壓與負(fù)載需求電壓；根據(jù)比較操作的結(jié)果選擇用于對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制的第三調(diào)制模式或第四調(diào)制模式，其中，第三調(diào)制模式為在每個(gè)計(jì)數(shù)周期內(nèi)對(duì)直流母線電壓執(zhí)行PWM，每隔一個(gè)計(jì)數(shù)周期在對(duì)直流母線電壓執(zhí)行PWM時(shí)還同時(shí)對(duì)直流母線電壓執(zhí)行PAM，其中，在第一個(gè)計(jì)數(shù)周期內(nèi)對(duì)直流母線電壓同時(shí)執(zhí)行PAM及PWM，或者，第四調(diào)制模式為在每個(gè)計(jì)數(shù)周期內(nèi)直流母線電壓執(zhí)行PWM，每隔一個(gè)計(jì)數(shù)周期在對(duì)直流母線電壓執(zhí)行PWM時(shí)還同時(shí)對(duì)直流母線電壓執(zhí)行PAM，其中，在第一個(gè)計(jì)數(shù)周期內(nèi)對(duì)直流母線電壓執(zhí)行PWM。
[0011]可選地，根據(jù)比較操作的結(jié)果選擇用于對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制的第三調(diào)制模式或第四調(diào)制模式包括:當(dāng)直流母線電壓的變化率大于第三預(yù)定閾值、負(fù)載運(yùn)行頻率的變化率大于第四預(yù)定閾值、直流母線電壓大于負(fù)載需求電壓時(shí)，選擇第四調(diào)制模式；當(dāng)直流母線電壓的變化率大于第三預(yù)定閾值、負(fù)載運(yùn)行頻率的變化率大于第四預(yù)定閾值、直流母線電壓小于負(fù)載需求電壓時(shí)，選擇第三調(diào)制模式；當(dāng)直流母線電壓的變化率大于第三預(yù)定閾值、負(fù)載運(yùn)行頻率的變化率小于第四預(yù)定閾值、直流母線電壓大于負(fù)載需求電壓時(shí)，選擇第三調(diào)制模式；當(dāng)直流母線電壓的變化率大于第三預(yù)定閾值、負(fù)載運(yùn)行頻率的變化率小于第四預(yù)定閾值、直流母線電壓小于負(fù)載需求電壓時(shí)，選擇第四調(diào)制模式；當(dāng)直流母線電壓的變化率小于第三預(yù)定閾值、負(fù)載運(yùn)行頻率的變化率大于第四預(yù)定閾值、直流母線電壓大于負(fù)載需求電壓時(shí)，選擇第四調(diào)制模式；當(dāng)直流母線電壓的變化率小于第三預(yù)定閾值、負(fù)載運(yùn)行頻率的變化率大于第四預(yù)定閾值、直流母線電壓小于負(fù)載需求電壓時(shí)，選擇第三調(diào)制模式；當(dāng)直流母線電壓的變化率小于第三預(yù)定閾值、負(fù)載運(yùn)行頻率的變化率小于第四預(yù)定閾值、直流母線電壓大于負(fù)載需求電壓時(shí)，選擇第三調(diào)制模式；當(dāng)?shù)闹绷髂妇€電壓的變化率小于第三預(yù)定閾值、負(fù)載運(yùn)行頻率的變化率小于第四預(yù)定閾值、直流母線電壓小于負(fù)載需求電壓時(shí)，選擇第四調(diào)制模式。
[0012]可選地，在采用選擇的調(diào)制模式對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制之后，包括:實(shí)時(shí)判斷電機(jī)當(dāng)前的工作參數(shù)是否發(fā)生更新；若判斷出電機(jī)當(dāng)前的工作參數(shù)發(fā)生更新，則選擇與更新后的電機(jī)當(dāng)前的工作參數(shù)對(duì)應(yīng)的調(diào)制模式；采用更新后的調(diào)制模式對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制。
[0013]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種電機(jī)的控制裝置，包括:獲取單元，用于獲取電機(jī)當(dāng)前的工作參數(shù)，其中，工作參數(shù)包括以下至少之一:負(fù)載需求電壓、直流母線電壓、負(fù)載運(yùn)行頻率，負(fù)載轉(zhuǎn)速；第一選擇單元，用于選擇與電機(jī)當(dāng)前的工作參數(shù)對(duì)應(yīng)的調(diào)制模式；第一控制單元，用于采用選擇的調(diào)制模式對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制。
[0014]可選地，第一選擇單元包括:第一判斷模塊，用于判斷工作參數(shù)是否滿足第一預(yù)定條件，其中，第一預(yù)定條件包括；直流母線電壓的變化率等于第一預(yù)定閾值；或者，直流母線電壓等于負(fù)載需求電壓；第一選擇模塊，用于在第一判斷模塊判斷的出工作參數(shù)滿足第一預(yù)定條件，則選擇用于對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制的第一調(diào)制模式，其中，第一調(diào)制模式為在第一個(gè)計(jì)數(shù)周期內(nèi)對(duì)直流母線電壓同時(shí)執(zhí)行脈沖振幅調(diào)制PAM和脈沖寬度調(diào)制PWM，當(dāng)直流母線電壓滿足預(yù)定的振幅條件后，在每個(gè)計(jì)數(shù)周期內(nèi)只執(zhí)行PWM。
[0015]可選地，第一選擇單元包括:第二判斷模塊，用于判斷工作參數(shù)是否滿足第二預(yù)定條件，其中，第二預(yù)定條件包括；直流母線電壓的變化率恒等于第二預(yù)定閾值；第二選擇模塊，用于在第二判斷模塊判斷得出工作參數(shù)不滿足第二預(yù)定條件，則選擇用于對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制的第二調(diào)制模式，其中，第二調(diào)制模式為在每個(gè)計(jì)數(shù)周期內(nèi)對(duì)直流母線電壓同時(shí)執(zhí)行PAM 和 PWM。
[0016]可選地，第一選擇單元包括:第一比較模塊，用于比較直流母線電壓的變化率與第三預(yù)定閾值；第二比較模塊，用于比較負(fù)載運(yùn)行頻率的變化率與第四預(yù)定閾值；第三比較模塊，用于比較直流母線電壓與負(fù)載需求電壓；第三選擇模塊，用于根據(jù)第一比較模塊、第二比較模塊和第三比較模塊的比較結(jié)果選擇用于對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制的第三調(diào)制模式或第四調(diào)制模式，其中，第三調(diào)制模式為在每個(gè)計(jì)數(shù)周期內(nèi)對(duì)直流母線電壓執(zhí)行PWM，每隔一個(gè)計(jì)數(shù)周期在對(duì)直流母線電壓執(zhí)行PWM時(shí)還同時(shí)對(duì)直流母線電壓執(zhí)行PAM，其中，在第一個(gè)計(jì)數(shù)周期內(nèi)對(duì)直流母線電壓同時(shí)執(zhí)行PAM及PWM，或者，第四調(diào)制模式為在每個(gè)計(jì)數(shù)周期內(nèi)直流母線電壓執(zhí)行PWM，每隔一個(gè)計(jì)數(shù)周期在對(duì)直流母線電壓執(zhí)行PWM時(shí)還同時(shí)對(duì)直流母線電壓執(zhí)行PAM，其中，在第一個(gè)計(jì)數(shù)周期內(nèi)對(duì)直流母線電壓執(zhí)行PWM。
[0017]可選地，第三選擇模塊包括第一選擇子模塊，用于當(dāng)所述直流母線電壓的變化率大于第三預(yù)定閾值、所述負(fù)載運(yùn)行頻率的變化率大于第四預(yù)定閾值、所述直流母線電壓大于所述負(fù)載需求電壓時(shí)，選擇所述第四調(diào)制模式；第二選擇子模塊，用于當(dāng)所述直流母線電壓的變化率大于第三預(yù)定閾值、所述負(fù)載運(yùn)行頻率的變化率大于第四預(yù)定閾值、所述直流母線電壓小于所述負(fù)載需求電壓時(shí)，選擇所述第三調(diào)制模式；第三選擇子模塊，用于當(dāng)所述直流母線電壓的變化率大于第三預(yù)定閾值、所述負(fù)載運(yùn)行頻率的變化率小于第四預(yù)定閾值、所述直流母線電壓大于所述負(fù)載需求電壓時(shí)，選擇所述第三調(diào)制模式對(duì)；第四選擇子模塊，用于當(dāng)所述直流母線電壓的變化率大于第三預(yù)定閾值、所述負(fù)載運(yùn)行頻率的變化率小于第四預(yù)定閾值、所述直流母線電壓小于所述負(fù)載需求電壓時(shí)，選擇所述第四調(diào)制模式；第五選擇子模塊，用于當(dāng)所述直流母線電壓的變化率小于第三預(yù)定閾值、所述負(fù)載運(yùn)行頻率的變化率大于第四預(yù)定閾值、所述直流母線電壓大于所述負(fù)載需求電壓時(shí)，選擇所述第四調(diào)制模式；第六選擇子模塊，用于當(dāng)所述直流母線電壓的變化率小于第三預(yù)定閾值、所述負(fù)載運(yùn)行頻率的變化率大于第四預(yù)定閾值、所述直流母線電壓小于所述負(fù)載需求電壓時(shí)，選擇所述第三調(diào)制模式；第七選擇子模塊，用于當(dāng)所述直流母線電壓的變化率小于第三預(yù)定閾值、所述負(fù)載運(yùn)行頻率的變化率小于第四預(yù)定閾值、所述直流母線電壓大于所述負(fù)載需求電壓時(shí)，選擇所述第三調(diào)制模式；第八選擇子模塊，用于當(dāng)所述的直流母線電壓的變化率小于第三預(yù)定閾值、所述負(fù)載運(yùn)行頻率的變化率小于第四預(yù)定閾值、所述直流母線電壓小于所述負(fù)載需求電壓時(shí)，選擇所述第四調(diào)制模式。
[0018]可選地，該裝置還包括:判斷單元，用于實(shí)時(shí)判斷電機(jī)當(dāng)前的工作參數(shù)是否發(fā)生更新；第二選擇單元，用于在判斷出電機(jī)當(dāng)前的工作參數(shù)發(fā)生更新時(shí)，選擇與更新后的電機(jī)當(dāng)前的工作參數(shù)對(duì)應(yīng)的調(diào)制模式；第二控制單元，用于采用更新后的調(diào)制模式對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制。
[0019]在本發(fā)明實(shí)施例中，采用交錯(cuò)調(diào)制的方式，通過(guò)對(duì)電機(jī)當(dāng)前的工作參數(shù)進(jìn)行判斷比較，實(shí)時(shí)選擇與上述電機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)相適應(yīng)的調(diào)制模式，達(dá)到了為電機(jī)尋求更合適的調(diào)制方式的目的，從而在保證了電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，也使電機(jī)較寬范圍的直流母線電壓得到充分利用的技術(shù)效果，進(jìn)而解決了由于電機(jī)的直流母線電壓大范圍的上升、下降及波動(dòng)導(dǎo)致電機(jī)不能穩(wěn)定運(yùn)行的技術(shù)問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0020]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0021]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的電機(jī)控制方法的流程圖；
[0022]圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的PWM調(diào)制的波形圖；
[0023]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的PAM調(diào)制的波形圖；
[0024]圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的PAM&PWM調(diào)制的波形圖；
[0025]圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一種可選的電機(jī)控制方法的流程圖；