[发明专利]控制力矩电机的方法及系统

说明书

控制力矩电机的方法及系统。方法包括：获取当前时刻力矩电机所需的给定三相交流电压和给定频率；获取当前直流母线电压；根据给定三相交流电压和直流母线电压获取第一调制比；实时采集力矩电机交流输入电压信号；根据力矩电机交流输入电压信号和给定三相交流电压的关系对第一调制比进行调整，获取第二调制比；获取PWM载波，根据第二调制比和给定频率获取PWM调制波；及将PWM载波和PWM调制波合成为用于驱动力矩电机的PWM驱动信号。对力矩电机的电压和频率分别独立控制。首先获取第一调制比，然后调整为第二调制比，再根据第二调制比和给定频率驱动力矩电机。根据第二调制比调整实际的输出电压提高了输出电压精度，提高了输出力矩的精度。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种控制力矩电机的方法及系统。

背景技术

力矩电机是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机。这种电机的轴不是以恒功率输出动力而是以恒力矩输出动力。力矩电机被广泛应用于纺织、电线电缆、金属加工、造纸、橡胶、塑料以及印刷机械等工业领域。例如在电线电缆、纺织、金属加工、造纸等加工时，一个十分重要的工序就是卷绕。产品卷绕时卷筒的直径逐渐增大，在整个过程中保持被卷产品的张力不变十分重要，因为张力过大会将线材的线径拉细甚至拉断，或造成产品的厚薄不均匀，而张力过小则可造成卷绕松驰。为使在卷绕过程中张力保持不变，必须在产品卷绕到卷盘上的盘径增大时驱动卷筒的电机的输出力矩也增大，同时为保持卷绕产品线速度不变，须使卷盘的转速随之降低，力矩电动机的机械特性恰好能满足这一要求。对于力矩电机的驱动控制，与普通电机的控制不同。驱动器的输出电压精度对力矩电机非常重要，决定了力矩电机输出力矩的精度，也直接决定了生产过程中材料的张力波动和张力精度。传统的驱动器无法满足生产工艺日益增长的要求，传统的驱动器的输出力矩无法精确控制。

发明内容

基于此，有必要提供了一种可以精确控制力矩电机的方法和系统。

一种控制力矩电机的方法，应用在变频器控制力矩电机中，包括：

获取当前时刻力矩电机所需的给定三相交流电压和给定频率；

获取当前直流母线电压；

根据给定三相交流电压和直流母线电压获取第一调制比；

实时采集力矩电机交流输入电压信号；

根据力矩电机交流输入电压信号和给定三相交流电压的关系对第一调制比调整获取第二调制比；

获取载波，根据第二调制比和给定频率获取调制波；

将载波和调制波合成为用于驱动力矩电机的驱动信号。

一种控制力矩电机的系统，应用在变频器控制力矩电机中，包括：

第一获取单元，用于获取当前时刻力矩电机所需的给定三相交流电压和给定频率；

第二获取单元，用于获取当前直流母线电压；

计算单元，分别与所述第一获取单元和第二获取单元连接，用于根据给定三相交流电压和直流母线电压获取第一调制比；

采集模块，用于实时采集力矩电机交流输入电压信号；

调整控制模块，分别与所述采集模块和计算单元连接，用于根据力矩电机输入交流电压信号和给定三相交流电压的关系对第一调制比调整获取第二调制比；

控制模块，分别与所述调整控制模块和第一获取单元连接，用于获取载波，根据第二调制比和给定频率获取调制波；还用于将载波和调制波合成为用于驱动力矩电机的驱动信号。