[实用新型]一种堵转和缺相保护永磁同步电机

说明书

本实用新型公开了一种堵转和缺相保护永磁同步电机，涉及电机领域。现有的ECM电机控制系统大多采用热保护器和传统的观测器方式，采用热保护器会带来成本的增加，采用传统的观测器方式，存在观测器在电机参数异常条件下，存在保护不及时的情况。本实用新型的控制器包括主控制单元、坐标变换单元、SVM调制逆变单元、电流采样单元、电流处理单元、堵转和缺相保护单元、报警停机单元，通过主控制单元和电流采样单元实时采样三相电流和转子速度，经不同的单元模块处理后，通过堵转和缺相保护单元的分析计算，在出现堵转和缺相情况时，使报警停机单元实现停机报警，可以及时进行电机堵转和缺相保护，提高电机的安全性。

技术领域

本实用新型涉及电机领域，尤其涉及一种堵转和缺相保护永磁同步电机。

背景技术

随着人民生活水平的不断提高，对家电通风和暖通领域产品如空调等的技术要求如节能环保、智能化、噪音小等也日趋严格，行业竞争激烈，而传统的采用热保护器装置，无法有效及时进行电机堵转和缺相保护，存在失火安全隐患，因此要解决上述问题无疑成为技术关键所在。

在暖通行业内，一般称通过电子换相实现直流无刷电机BLDC或永磁同步电机PMSM控制的系统为ECM电机控制系统。ECM电机控制系统较多地应用于通风、壁挂炉等系统中，根据客户国内外安全需求

采用热保护器会带来成本的增加；采用传统的观测器方式，存在观测器在电机参数异常条件下，存在保护不及时的情况。甚至需要多重保护，才能够保证绝对安全。

因此，设计一种永磁同步电机堵转和缺相新型保护方法和装置是必要的。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种堵转和缺相保护永磁同步电机，以及时进行电机堵转和缺相保护，提高电机的安全性为目的。为此，本实用新型采取以下技术方案。

一种堵转和缺相保护永磁同步电机，包括电机部分和控制系统部分，所述的电机部分包括轴端盖、转子和定子，所述的控制系统部分包括控制器、控制器端盖、出线端子和接线盖，所述的控制器包括驱动板、CPU板、母线电感和功率驱动模块，

所述的驱动板和/或CPU板上设有主控制单元、坐标变换单元、SVM调制逆变单元、电流采样单元、电流处理单元、堵转和缺相保护单元、报警停机单元，所述的主控制单元与坐标变换单元连接，所述的坐标变换单元与SVM调制逆变单元、电流处理单元和堵转和缺相保护单元连接，所述的SVM调制逆变单元与主控制单元和电机三相连接，所述的电流采样单元的输入端与电机三相连接，电流采样单元的输出端与电流处理单元连接，所述的堵转和缺相保护单元与报警停机单元连接。通过主控制单元和电流采样单元实时采样三相电流和转子速度，通过对电机电压和电流信号的采集和处理，再通过堵转和缺相保护单元的保护执行，能够在几个电周期内实现电机的缺相保护，在出现堵转和缺相情况时，使报警停机单元实现停机报警，可以及时迅速地进行电机堵转和缺相保护，形成具有高可靠性的自集成安全代码体系，提高电机的安全性。

作为优选技术手段：所述主控制单元包括速度环、通过d轴磁链和q轴电流的控制实现V_αβ计算的电流磁链控制器模块和通过V_αβ的电机模型方程实现控制参数估算的观测器模块，所述的速度环和电流磁链控制器模块连接到电流磁链控制器模块，所述的电流磁链控制器模块连接到坐标变换单元。可方便地实现转速数据、V_αβ计算和控制参数估算。

作为优选技术手段：所述的坐标变换单元包括由αβ向abc的2/3坐标变换的逆向坐标变换模块和由abc向αβ的3/2坐标变换的正向坐标变换模块，所述的逆向坐标变换模块的输入端与电流磁链控制器模块连接，逆向坐标变换模块的输出端连接到SVM调制逆变单元，所述的正向坐标变换模块的输入端与电流处理单元连接，所述的正向坐标变换模块的输出端与观测器模块、电流磁链控制器模块及堵转和缺相保护单元连接。可方便地实现逆向坐标变换和正向坐标变换。