电机及其控制方法、装置、变频器、存储介质和程序产品与流程

本发明属于电机，具体涉及一种电机的控制方法、装置、电机、变频器、存储介质和计算机程序产品，尤其涉及一种高速永磁同步电机的变频调试启动过程中变频器输出的三相电出现电流波形失稳后的自适应智能控制方法、装置、电机、变频器、存储介质和计算机程序产品。该变频器涉及金属氧化物半导体场效应管、绝缘栅双极晶体管芯片及模块等电力电子元器件制造。

背景技术：

1、在电机如永磁同步电机（pmsm）的变频调试启动过程中，若变频器输出的三相电出现电流波形失稳现象，则会导致电机运行异常、效率下降甚至设备损坏，影响电机调试效率且设备损坏风险大。该变频器涉及金属氧化物半导体场效应管、绝缘栅双极晶体管芯片及模块等电力电子元器件制造。

2、上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种电机的控制方法、装置、电机、变频器、存储介质和计算机程序产品，以解决在电机（如永磁同步电机）的变频调试启动过程中，若变频器输出的三相电出现电流波形失稳现象，则会导致电机运行异常甚至设备损坏，影响电机调试效率且设备损坏风险大的问题，达到通过在电机的三相电流波形失稳后先控制电机降频，再调整pi参数后控制电机升频，减少调试时间与设备损坏风险，提高调试效率和电机稳定性的效果。该变频器涉及金属氧化物半导体场效应管、绝缘栅双极晶体管芯片及模块等电力电子元器件制造。

2、本发明提供一种电机的控制方法，包括：在所述电机变频调试启动的过程中，获取所述电机的电流信号；在确定出现所述电机的电流波形失稳情况且控制所述电机回退频率运行之后，根据所述电机的电流信号，确定所述电机的修正pi参数；将所述电机的修正pi参数应用到所述电机的控制系统的控制环中，并尝试使所述电机升频至所述电机回退频率运行之前的频率运行。

3、在一些实施方式中，还包括：根据所述电机的电流信号，确定是否出现所述电机的电流波形失稳情况；若确定未出现所述电机的电流波形失稳情况，则控制所述电机继续升频运行；若确定出现所述电机的电流波形失稳情况，则根据所述电机的电流波形失稳情况的程度，控制所述电机回退频率运行；在控制所述电机回退频率运行设定时间之后，根据所述电机的电流信号，确定所述电机的电流波形失稳情况是否恢复；若确定所述电机的电流波形失稳情况恢复，则根据所述电机的电流信号，确定所述电机的修正pi参数；若确定所述电机的电流波形失稳情况未恢复，则控制所述电机的频率降低至预设的最低频率，之后根据所述电机的电流信号，确定所述电机的修正pi参数。

4、在一些实施方式中，根据所述电机的电流信号，确定是否出现所述电机的电流波形失稳情况，包括：根据所述电机的电流信号，确定用于表征所述电机的电流波形失稳情况的参数；用于表征所述电机的电流波形失稳情况的参数，包括：所述电机的电流波形总谐波畸变率，和/或确定所述电机的电流波形畸变系数；若确定满足所述电机的电流波形总谐波畸变率大于预设的第一畸变率阈值或所述电机的电流波形畸变系数大于预设的第一畸变系数阈值，则确定出现所述电机的电流波形失稳情况。

5、在一些实施方式中，所述电机的电流波形失稳情况的程度，采用所述电机的电流波形总谐波畸变率和/或所述电机的电流波形畸变系数表征；根据所述电机的电流波形失稳情况的程度，控制所述电机回退频率运行，包括：若确定所述电机的电流波形总谐波畸变率大于预设的第一畸变率阈值且小于预设的第二畸变率阈值，且确定所述电机的电流波形畸变系数大于预设的第一畸变系数阈值且小于预设的第二畸变系数阈值，则控制所述电机回退预设的第一频率运行；预设的第二畸变率阈值大于预设的第一畸变率阈值，预设的第二畸变系数阈值大于预设的第一畸变系数阈值；若确定所述电机的电流波形总谐波畸变率大于或等于预设的第二畸变率阈值且小于预设的第三畸变率阈值，且确定所述电机的电流波形畸变系数大于或等于预设的第二畸变系数阈值且小于预设的第三畸变系数阈值，则控制所述电机回退预设的第二频率运行；预设的第二频率大于预设的第一频率；若确定所述电机的电流波形总谐波畸变率大于或等于预设的第三畸变率阈值，且确定所述电机的电流波形畸变系数大于或等于预设的第三畸变系数阈值，则控制所述电机回退预设的第三频率运行；预设的第三频率大于预设的第二频率。

6、在一些实施方式中，还包括：在尝试使所述电机升频至所述电机回退频率运行之前的频率运行之后，继续根据所述电机的电流信号，确定是否出现所述电机的电流波形失稳情况；若在尝试使所述电机升频至所述电机回退频率运行之前的频率运行之后确定未出现所述电机的电流波形失稳情况，则控制所述电机继续向升频运行，之后继续根据所述电机的电流信号，确定是否出现所述电机的电流波形失稳情况；并记录在尝试使所述电机升频至所述电机回退频率运行之前的频率运行之前出现所述电机的电流波形失稳情况的当前失稳参数，且在尝试使所述电机升频至所述电机回退频率运行之前的频率运行之后确定未出现所述电机的电流波形失稳情况时的pi参数，以此建立设定失稳参数与设定pi参数之间的对应关系，以更新至预设的历史故障数据库；若在尝试使所述电机升频至所述电机回退频率运行之前的频率运行之后仍确定出现所述电机的电流波形失稳情况，则控制所述电机的频率降低至所述电机升频运行之前的频率，记录在尝试使所述电机升频至所述电机回退频率运行之前的频率运行之后仍出现所述电机的电流波形失稳情况的当前失稳参数与当前pi参数；并将尝试使所述电机升频至所述电机回退频率运行之前的频率运行失败的次数累加1，以得到尝试使所述电机升频至所述电机回退频率运行之前的频率运行的失败累加次数。

7、在一些实施方式中，还包括：确定尝试使所述电机升频至所述电机回退频率运行之前的频率运行的失败累加次数是否达到设定次数阈值；若确定尝试使所述电机升频至所述电机回退频率运行之前的频率运行的失败累加次数已达到设定次数阈值，则停止尝试使所述电机升频至所述电机回退频率运行之前的频率运行，并发起尝试使所述电机升频至所述电机回退频率运行之前的频率运行失败的提醒消息和记录消息；若确定尝试使所述电机升频至所述电机回退频率运行之前的频率运行的失败累加次数未达到设定次数阈值，则重新根据所述电机的电流信号，确定所述电机的修正pi参数。

8、在一些实施方式中，其中，根据所述电机的电流信号，确定所述电机的修正pi参数，包括：根据所述电机的电流信号，确定用于表征所述电机的电流波形失稳情况的参数，记为所述电机的电流波形失稳参数；根据预设的历史故障数据库中设定失稳参数与设定ip参数之间的对应关系，将该对应关系中与所述电机的电流波形失稳参数相同的设定失稳参数所对应的设定ip参数，确定为与所述电机的电流波形失稳参数所对应的ip参数；若与所述电机的电流波形失稳参数所对应的ip参数的数量为一个，则将与所述电机的电流波形失稳参数所对应的ip参数，作为所述电机的修正pi参数；若与所述电机的电流波形失稳参数所对应的ip参数的数量为两个以上，则将两个以上与所述电机的电流波形失稳参数所对应的ip参数的加权平均值，作为所述电机的修正pi参数；

9、或者，根据所述电机的电流信号，确定所述电机的修正pi参数，还包括：根据所述电机的电流信号，确定用于表征所述电机的电流波形失稳情况的参数，记为所述电机的电流波形失稳参数；根据预设的模糊规则库中设定失稳参数与设定ip参数变化规则，将预设的模糊规则库中与所述电机的电流波形失稳参数相同的设定失稳参数所对应的设定ip参数变化规则，确定为与所述电机的电流波形失稳参数所对应的ip参数变化规则；根据与所述电机的电流波形失稳参数所对应的ip参数变化规则，对所述电机的当前ip参数进行修正，得到所述电机的修正pi参数。

10、与上述方法相匹配，本发明另一方面提供一种电机的控制装置，包括：获取单元，被配置为获取所述电机的电流信号；控制单元，被配置为在确定出现所述电机的电流波形失稳情况且控制所述电机回退频率运行之后，根据所述电机的电流信号，确定所述电机的修正pi参数；所述控制单元，还被配置为将所述电机的修正pi参数应用到所述电机的控制系统的控制环中，并尝试使所述电机升频至所述电机回退频率运行之前的频率运行。

11、与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种变频器，包括：以上所述的电机的控制装置。

12、与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种电机，包括：以上所述的电机的控制装置，或以上所述的变频器。

13、与上述方法相匹配，本发明再一方面提供一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行以上所述的电机的控制方法的步骤。

14、与上述方法相匹配，本发明再一方面提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以上所述的电机的控制方法的步骤。

15、本发明的方案，针对在电机变频调试过程中，电机的三相电流波形失稳（即电机的三相电流信号的电流波形失稳或变频器输出的三相电出现电流波形失稳）的问题，在所述电机变频调试启动的过程中，获取所述电机的电流信号；在确定出现所述电机的电流波形失稳情况且控制所述电机回退频率运行之后，根据所述电机的电流信号，确定所述电机的修正pi参数；将所述电机的修正pi参数应用到所述电机的控制系统的控制环中，并尝试使所述电机升频至所述电机回退频率运行之前的频率运行。从而，通过在电机的三相电流波形失稳后先控制电机降频，再调整pi参数后控制电机升频，减少调试时间与设备损坏风险，提高调试效率和电机稳定性。该变频器涉及金属氧化物半导体场效应管、绝缘栅双极晶体管芯片及模块等电力电子元器件制造。

16、具体地，在本发明的方案中，针对在电机变频调试过程中，电机的三相电流波形失稳（即电机的三相电流信号的电流波形失稳或变频器输出的三相电出现电流波形失稳）的问题，根据电机的三相电流信号确定电机的三相电流信号的电流波形失稳时，根据电机的三相电流信号的电流波形失稳程度控制电机频率回退，设定时间（如5s）后根据电机的三相电流信号的电流波形的当前失稳特征确定用于改善当前失稳特征的新pi参数，将新pi参数应用到电机的控制系统的控制环（如转速环和/或电流环）控制电机尝试升频以恢复至出现当前失稳特征时电机的运行频率，并继续判断是否出现电机的三相电流信号的电流波形失稳，若控制电机尝试升频的失败次数达到设定次数（如3次）则停止控制电机升频并发起故障提醒消息；其中，根据电机的三相电流信号的电流波形的当前失稳特征确定用于改善当前失稳特征的新pi参数，包括：历史温度数据库方式或模糊规则库方式；历史温度数据库方式包括：基于历史问题数据库中与电机的三相电流信号的电流波形的历史失稳特征所对应的改善历史失稳特征最有效的pi参数，确定与电机的三相电流信号的电流波形的当前失稳特征所对应的新pi参数；模糊规则库方式包括：根据电机的三相电流信号的电流波形的当前失稳特征的大小调节当前pi参数得到新pi参数；从而，通过在电机的三相电流波形失稳后先控制电机降频，再调整pi参数后控制电机升频，减少调试时间与设备损坏风险，提高调试效率和电机稳定性。该变频器涉及金属氧化物半导体场效应管、绝缘栅双极晶体管芯片及模块等电力电子元器件制造。

17、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

18、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。