[发明专利]一种电机限功率运行功率计算方法

说明书

本发明公开了一种电机限功率运行功率计算方法，包括以下步骤：1)采用SVPWM的实现算法或者SPWM的生成方法，计算得到PWM开关周期内的开关管开通时间T_a、T_b和T_c；2)采样频率选取；3)交流电流采样；4)三相电压计算；5)功率计算；6)1/2频率周期计算平均功率；7)离散数方式N值选取；8)功率计算迭代方法；该方法不增加相应硬件电路的基础，采用SPWM或者SVPWM方式，实现逆变器的PWM控制，利用软件在电机控制中计算的信息进行功率的计算，方法简单，不增加成本，可以满足系统控制的要求，增加水泵系统运行的稳定性和安全性。所以对电机功率简单的计算方法研究具有非常重要的意义和研究价值，并具有更大的使用价值和实际意义。

技术领域

本发明涉及一种电机限功率运行功率计算方法。

背景技术

大量的水泵等设备逐渐进行升级改造，增加变频控制等功能。由于水泵本 身的特性，一些不受限制的工况下，有些会出现超功率过流等现象，严重地会 出现烧机等问题。市场上大量的针对水泵等设备变频控制器，为了保护电机设 备不被损坏，都增加了过流保护功能，当出现超功率现象时，通过对电流进行 采样判断，如果超出了电机能正常工作的电流限制，控制器就会出现过流保护， 停止运行，保护设备不会被损坏。但很多情况下的工况是无法控制的，也不是 固定方式出现的，在该情况下，如果系统不能完全达到所需要求时，也可以降 低输出要求，确保系统仍然工作，这样用户也知道已经超出了系统所需输出， 会通过闸阀等进行调节。所以很多情况下，进行限功率控制就很有必要性，这 样可以确保系统在偶然超功率等情况下不会出现停机现象，仍然能够持续工作， 用户或者对闸阀进行调节，调整输出运行在限制功率以下，或者就在限功率线 上运行，满足用户的需求。

在对电机的控制方面，由不同的控制方式，根据电机类型可以分为异步电 机、直流无刷电机和永磁同步电机等，针对不同的电机有不同的控制方式，异 步电机有V/F控制、矢量控制、直接转矩控制，直流无刷电机的有传感器控制 和无传感器控制，在直流无刷电机上有180度控制方式和120度控制方式等。 通常对于电机矢量控制、直接转矩控制等算法中，恒功率运行应用较多，大多 是通过转矩和转速与功率之间的关系，通过转矩和转速等来进行功率计算，由 于该控制算法比较复杂，对硬件系统要求较高，成本相对较高。所以在大多数 水泵中除了采用永磁电机矢量控制的系统设备外，其他尤其是异步电机变频控 制器中很少使用相关的恒功率控制。另外，由于设备系统功能特性要求，对水 泵等的功率计算要求相对较低，主要用于系统稳定运行考虑。所以对电机功率 简单的计算方法研究具有非常重要的意义和研究价值，并具有更大的使用价值 和实际意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种电机限功率运行功率计 算方法。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种电机限功率运行功率计算方法，包括以下步骤：

1)采用SVPWM的实现算法或者SPWM的生成方法，计算得到PWM开关周期 内的开关管开通时间T_a、T_b和T_c。

2)采样频率选取。

3)交流电流采样。

4)三相电压计算：通过采样得到母线电压，得到相应的相电压，根据不同 输出的占空比的乘积，得到输出的三相交流电压值。

5)功率计算：对三相电压中某一相对应的电压和电流按照离散化方式计算 出计算出相对应的功率值，计算出的该相的功率乘以3倍，计算出电机的功率； 或者将三相计算的功率值进行相加，得到所需要的电机功率值。

6)1/2频率周期计算平均功率：采用电流或电压的周期的1/2的数据进行 计算，得到平均功率。