專利名稱：一種逆變器的控制方法、裝置和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種逆變器的控制方法、裝置和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在軌道交通的應(yīng)用中，一臺(tái)逆變器一般需要拖動(dòng)多臺(tái)電機(jī)，而且逆變器功率較大， 開關(guān)管頻率較低，所以，為了提高母線電壓利用率，需要對(duì)逆變器進(jìn)行控制，使得在電機(jī)的轉(zhuǎn)速較高時(shí)，逆變器可以切換到方波輸出。目前對(duì)逆變器的控制方法具體可以如下第一種方式由于機(jī)械差異，所以每個(gè)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速都不一樣，因此，為了滿足需求，需要在每個(gè)電機(jī)上裝一個(gè)速度傳感器，然后通過計(jì)算這些速度傳感器所檢測(cè)出來的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的均值來實(shí)時(shí)求出轉(zhuǎn)子頻率，再根據(jù)轉(zhuǎn)矩計(jì)算滑差頻率，將轉(zhuǎn)子頻率和滑差頻率兩者相加作為脈沖寬度調(diào)制(PWM，Pulse Width Modulation)的調(diào)制頻率。第二種方式無須速度傳感器，直接通過電流模型及電壓模型計(jì)算得到電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。在對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的研究和實(shí)踐過程中，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，由于第一種方式對(duì)速度傳感器的依賴性過高，所以，一旦速度傳感器損壞，對(duì)逆變器的控制也將會(huì)出錯(cuò)，這可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障。而第二種方式受電機(jī)參數(shù)影響較大，特別是在高速方波模式下， 由于輸出電流、電壓波形較差，電流解耦非常困難且精度不高，影響了電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的計(jì)算精度，而轉(zhuǎn)速計(jì)算不準(zhǔn)確將直接導(dǎo)致輸出轉(zhuǎn)矩的準(zhǔn)確性，無法全部發(fā)揮電機(jī)功率，即無論是采用第一種方式還是第二種方式，控制精度和可靠性均不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種逆變器的控制方法、裝置和系統(tǒng)，可以提高控制精度和可靠性。一種逆變器的控制方法，包括利用電流模型和/或電壓模型計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到估計(jì)轉(zhuǎn)速；判斷速度傳感器是否正常；若正常，則通過速度傳感器測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到測(cè)量轉(zhuǎn)速；并確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速是否處于高速或接近零速狀態(tài)，若是，則根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速；若否，則將估計(jì)轉(zhuǎn)速作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速；若不正常，則將估計(jì)轉(zhuǎn)速作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速；根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)逆變器的輸出進(jìn)行控制。一種逆變器的控制裝置，包括估計(jì)單元，用于利用電流模型和/或電壓模型計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到估計(jì)轉(zhuǎn)速；判斷單元，用于判斷速度傳感器是否正常；確定單元，用于在判斷單元判斷速度傳感器正常時(shí)，通過速度傳感器測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到測(cè)量轉(zhuǎn)速；并確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速是否處于高速或接近零速狀態(tài)，若是，則根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速；若否，則將估計(jì)轉(zhuǎn)速作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速； 在判斷單元判斷速度傳感器不正常時(shí)，將估計(jì)轉(zhuǎn)速作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速；控制單元，用于根據(jù)確定單元得到的電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)逆變器的輸出進(jìn)行控制。一種電氣系統(tǒng)，包括逆變器和本發(fā)明實(shí)施例提供的任一種逆變器的控制裝置；逆變器，用于接受所述逆變器的控制裝置的控制。本發(fā)明實(shí)施例一方面利用電流模型和/或電壓模型計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到估計(jì)轉(zhuǎn)速，一方面利用速度傳感器測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到測(cè)量轉(zhuǎn)速，在確定速度傳感器正常， 且當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速處于高速或接近零速狀態(tài)的場(chǎng)景下，根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速來確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速，而在速度傳感器不正常，或雖然速度傳感器正常，但當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速既不處于高速也不處于接近零速狀態(tài)的場(chǎng)景下，將估計(jì)轉(zhuǎn)速作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速，然后根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)逆變器的輸出進(jìn)行控制。由于該方案可以根據(jù)不同的場(chǎng)景，以及電機(jī)的不同運(yùn)行狀態(tài)選擇適當(dāng)?shù)乃俣仍?，所以既可以避免速度傳感器發(fā)生故障時(shí)，無法準(zhǔn)確測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的情況，也可以避免在電機(jī)處于高速或接近零速狀態(tài)時(shí)，按照估算法得到的電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不準(zhǔn)確的情況，可以準(zhǔn)確地得到電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，提高對(duì)逆變器的控制精度和可靠性，從而提供電機(jī)功率的利用率


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的逆變器的控制方法的流程圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的逆變器的控制方法的另一流程圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的逆變器的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例提供一種逆變器的控制方法、裝置和系統(tǒng)。以下分別進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例一、本實(shí)施例將從逆變器的控制裝置的角度進(jìn)行描述。該控制裝置具體可以為微處理
ο一種逆變器的控制方法，包括利用電流模型和/或電壓模型計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速， 得到估計(jì)轉(zhuǎn)速，判斷速度傳感器是否正常；若速度傳感器正常，則通過速度傳感器測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到測(cè)量轉(zhuǎn)速，并確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速是否處于高速或接近零速狀態(tài)，若處于高速或接近零速狀態(tài)，則根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速，然后根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)逆變器的輸出進(jìn)行控制；若既不處于高速狀態(tài)也不處于接近零速狀態(tài)，則將估計(jì)轉(zhuǎn)速作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速，然后根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)逆變器的輸出進(jìn)行控制； 若斷速度傳感器不正常，則將估計(jì)轉(zhuǎn)速作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速，然后根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)逆變器的輸出進(jìn)行控制。在本發(fā)明實(shí)施例中，將這種逆變器的控制方法稱為雙閉環(huán)矢量控制方法。參見圖1，具體流程可以如下101、利用電流模型和/或電壓模型計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到估算出來的電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，在本發(fā)明實(shí)施例中稱為估計(jì)轉(zhuǎn)速；例如，具體可以如下通過電流模型和/或電壓模型計(jì)算磁鏈旋轉(zhuǎn)頻率，利用轉(zhuǎn)矩計(jì)算電機(jī)的滑差頻率，將磁鏈旋轉(zhuǎn)頻率減去滑差頻率，即可得到估計(jì)轉(zhuǎn)速。102、判斷速度傳感器是否正常，若正常，則執(zhí)行步驟103，若不正常，則執(zhí)行步驟 104 ；例如，具體可以通過檢測(cè)器來檢測(cè)速度傳感器是否正常，也可以通過比較通過速度傳感器檢測(cè)得到的電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速(即測(cè)量轉(zhuǎn)速)和通過估算得到的電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速(即估計(jì)轉(zhuǎn)速)之間的差值來確定速度傳感器是否正常，比如，如果估計(jì)轉(zhuǎn)速和測(cè)量轉(zhuǎn)速之間相差太大，則說明速度傳感器出現(xiàn)故障。即，具體可以采用如下方法來確定速度傳感器是否正常通過速度傳感器測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到測(cè)量到的電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，在本發(fā)明實(shí)施例中稱為測(cè)量轉(zhuǎn)速，若測(cè)量轉(zhuǎn)速與估計(jì)轉(zhuǎn)速的差值的絕對(duì)值大于設(shè)定閾值，則確定傳感器不正常，若測(cè)量轉(zhuǎn)速與估計(jì)轉(zhuǎn)速的差值的絕對(duì)值小于等于設(shè)定閾值，則確定傳感器正常。其中，該設(shè)定閾值可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需求進(jìn)行設(shè)置。可選的，也可以設(shè)定一定速度源切換閾值，在估計(jì)轉(zhuǎn)速大于零但低于速度源切換閾值時(shí)，直接采用估計(jì)轉(zhuǎn)速作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速，而只有在確定估計(jì)轉(zhuǎn)速大于設(shè)定的速度源切換閾值時(shí)，才執(zhí)行判斷速度傳感器是否正常的步驟，從而決定是否更換速度源的選擇，即是采用估計(jì)轉(zhuǎn)速還是采用測(cè)量轉(zhuǎn)速。其中，該速度源切換閾值可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需求進(jìn)行設(shè)置。 103、在確定速度傳感器正常時(shí)，通過速度傳感器測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到測(cè)量轉(zhuǎn)速；并確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速是否處于高速或接近零速狀態(tài)，若是，則根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速；若否，則將估計(jì)轉(zhuǎn)速作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速；這是因?yàn)椋?dāng)電機(jī)在高速或接近零速狀態(tài)時(shí)，電機(jī)的輸出電流以及電壓的波形較差，電流解耦精度不高，所以會(huì)影響轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的計(jì)算精度，即在高速或接近零速狀態(tài)的場(chǎng)景下，利用電流模型和/或電壓模型所計(jì)算得到的估計(jì)轉(zhuǎn)速不夠準(zhǔn)確，所以，此時(shí)更適合采用測(cè)量轉(zhuǎn)速。其中，“高速”和“接近零速”的定義可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需求進(jìn)行設(shè)定，比如設(shè)置一個(gè)限定值，如果超過該限定值，則認(rèn)為處于高速狀態(tài)，同樣，也可以設(shè)置另一個(gè)限定值， 如果低過該另一個(gè)限定值，則認(rèn)為處于接近零速狀態(tài)，等等。需說明的是，如果在步驟102中，是根據(jù)通過比較測(cè)量轉(zhuǎn)速和估計(jì)轉(zhuǎn)速之間的差值來確定速度傳感器是否正常的話，則此時(shí)可以不需要再通過速度傳感器測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，而是可以直接采用在步驟102中通過速度傳感器測(cè)量得到的測(cè)量轉(zhuǎn)速。
此外，為了提高電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速的計(jì)算精確度，還可以預(yù)置一個(gè)校正系數(shù)，用來對(duì)速度傳感器所測(cè)量得到的測(cè)量轉(zhuǎn)速進(jìn)行校正。該預(yù)置的校正系數(shù)的初始值可以設(shè)定為 1，并在電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速既不處于高速狀態(tài)，也不處于接近零速狀態(tài)時(shí)，根據(jù)估計(jì)轉(zhuǎn)速和測(cè)量轉(zhuǎn)速來更新。這是因?yàn)椋陔姍C(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速既不處于高速狀態(tài)，也不處于接近零速狀態(tài)的場(chǎng)景下，所得到的估計(jì)轉(zhuǎn)速是比較精確的，所以此時(shí)可以將該估計(jì)轉(zhuǎn)速作為下一次計(jì)算轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的一個(gè)參考。即可選的，在確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速既不處于高速狀態(tài)，也不處于接近零速狀態(tài)時(shí)，還可以包括根據(jù)估計(jì)轉(zhuǎn)速和測(cè)量轉(zhuǎn)速計(jì)算校正系數(shù)，利用計(jì)算得到的校正系數(shù)更新預(yù)置校正系數(shù)，即將該計(jì)算得到的校正系數(shù)保存為預(yù)置校正系數(shù)；若存在校正系數(shù)，則此時(shí)，步驟103中，根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速具體可以為根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速和預(yù)置校正系數(shù)計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速。例如，在本次計(jì)算轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速(即在本次對(duì)逆變器的控制過程中)時(shí)，若確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速既不處于高速狀態(tài)，也不處于接近零速狀態(tài)，則逆變器的控制裝置將會(huì)根據(jù)估計(jì)轉(zhuǎn)速和測(cè)量轉(zhuǎn)速計(jì)算校正系數(shù)，然后利用該得到的校正系數(shù)更新原來的校正系數(shù)，比如， 若本次計(jì)算得到的校正系數(shù)為A，原預(yù)置校正系數(shù)為1，則此時(shí)預(yù)置的校正系數(shù)更新為A， 若在下一次計(jì)算轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速(即在下一次對(duì)逆變器的控制過程中)時(shí)，需要采用估計(jì)轉(zhuǎn)速來作為電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)際轉(zhuǎn)速的計(jì)算依據(jù)，則此時(shí)可以利用該預(yù)置校正系數(shù)A對(duì)估計(jì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行校正，以得到更為精確的電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)際轉(zhuǎn)速。其中，根據(jù)估計(jì)轉(zhuǎn)速和測(cè)量轉(zhuǎn)速計(jì)算校正系數(shù)具體可以采用如下任意一種方式(1)計(jì)算估計(jì)轉(zhuǎn)速與測(cè)量轉(zhuǎn)速的比值，得到第一校正系數(shù)；則此時(shí)，根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速和預(yù)置校正系數(shù)計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速包括將測(cè)量轉(zhuǎn)速和第一校正系數(shù)的乘積，作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速；(2)計(jì)算測(cè)量轉(zhuǎn)速與估計(jì)轉(zhuǎn)速的比值，得到第二校正系數(shù)；則此時(shí)，根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速和預(yù)置校正系數(shù)計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速包括將測(cè)量轉(zhuǎn)速和第二校正系數(shù)的倒數(shù)的乘積，作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速。104、在確定速度傳感器不正常時(shí)，將估計(jì)轉(zhuǎn)速作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速。105、根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)逆變器的輸出進(jìn)行控制。例如，具體可以如下利用電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速計(jì)算轉(zhuǎn)子角頻率，利用轉(zhuǎn)子角頻率和滑差頻率計(jì)算定子側(cè)角頻率，根據(jù)定子側(cè)角頻率和預(yù)置調(diào)整方式對(duì)逆變器的輸出進(jìn)行控制，具體可參見現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。由上可知，本實(shí)施例一方面利用電流模型和/或電壓模型計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到估計(jì)轉(zhuǎn)速，一方面利用速度傳感器測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到測(cè)量轉(zhuǎn)速，在確定速度傳感器正常，且當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速處于高速或接近零速狀態(tài)的場(chǎng)景下，根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速來確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速，而在速度傳感器不正常，或雖然速度傳感器正常，但當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速既不處于高速也不處于接近零速狀態(tài)的場(chǎng)景下，將估計(jì)轉(zhuǎn)速作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速，然后根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)逆變器的輸出進(jìn)行控制。由于該方案可以根據(jù)不同的場(chǎng)景，以及電機(jī)的不同運(yùn)行狀態(tài)選擇適當(dāng)?shù)乃俣仍?，所以既可以避免速度傳感器發(fā)生故障時(shí)，無法準(zhǔn)確測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的情況，也可以避免在電機(jī)處于高速或接近零速狀態(tài)時(shí)，按照估算法得到的電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不準(zhǔn)確的情況，可以準(zhǔn)確地得到電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，提高對(duì)逆變器的控制精度和可靠性，從而提供電機(jī)功率的利用率。實(shí)施例二、根據(jù)實(shí)施例一所描述的方法，以下將以該逆變器的控制裝置具體為微處理器為例進(jìn)行詳細(xì)說明。該微處理器具體可以為數(shù)字信號(hào)處理(DSP，Digital Signal Processing) 或微控制器(MCU, Micro Controller Unit)。參見圖2，具體流程可以如下201、逆變器運(yùn)行時(shí)，微處理器對(duì)速度傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，得到測(cè)量轉(zhuǎn)速VI。其中，速度傳感器具體可以是光電傳感器或其他測(cè)試裝置。速度傳感器的輸出信號(hào)可以實(shí)時(shí)反映電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，，該轉(zhuǎn)速具體可以表現(xiàn)為頻率。例如，具體可以如下在電氣系統(tǒng)中增加用于對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)速的光電傳感器或者其它測(cè)速裝置，這些光電傳感器或者測(cè)速裝置可以輸出與電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速成比例的電信號(hào)，通過微處理器，比如DSP或MCU直接測(cè)量以獲取電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。202、逆變器運(yùn)行時(shí)，微處理器利用電流模型和/或電壓模型計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速， 得到估計(jì)轉(zhuǎn)速V2。具體可以通過轉(zhuǎn)子磁鏈定向推算電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，例如，具體可以通過如下任意一種方式來推算電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速(1)采用電壓模型；通過電壓模型得到磁鏈旋轉(zhuǎn)角，通過磁鏈角度的微分得到磁鏈旋轉(zhuǎn)頻率，利用轉(zhuǎn)矩計(jì)算電機(jī)的滑差頻率，將磁鏈旋轉(zhuǎn)頻率減去電機(jī)的滑差頻率，就得到估計(jì)轉(zhuǎn)速(在本發(fā)明實(shí)施例中，轉(zhuǎn)速表現(xiàn)為頻率)。(2)采用電流模型；先用M-T坐標(biāo)系的電流模型計(jì)算出電機(jī)的氣隙磁鏈，根據(jù)氣隙磁鏈由反電勢(shì)算出磁鏈旋轉(zhuǎn)頻率，利用轉(zhuǎn)矩計(jì)算電機(jī)的滑差頻率，將磁鏈旋轉(zhuǎn)頻率減去電機(jī)的滑差頻率，就得到估計(jì)轉(zhuǎn)速。(3)采用電壓模型和電流模型，即采用電壓和電流的混合模型；與方法(1)和(2)同理，利用該混合模型計(jì)算磁鏈旋轉(zhuǎn)頻率，利用轉(zhuǎn)矩計(jì)算電機(jī)的滑差頻率，將磁鏈旋轉(zhuǎn)頻率減去電機(jī)的滑差頻率，就得到估計(jì)轉(zhuǎn)速。以上三種計(jì)算估計(jì)轉(zhuǎn)速的方法具體可參見現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。203、微處理器對(duì)測(cè)量轉(zhuǎn)速Vl與估計(jì)轉(zhuǎn)速V2進(jìn)行比較，若測(cè)量轉(zhuǎn)速Vl與估計(jì)轉(zhuǎn) 速 V2的差值的絕對(duì)值大于設(shè)定閾值，則認(rèn)為該速度傳感器不正常，于是執(zhí)行步驟204 ；若測(cè)量轉(zhuǎn)速Vl與估計(jì)轉(zhuǎn)速V2的差值的絕對(duì)值小于等于設(shè)定閾值(即測(cè)量轉(zhuǎn)速Vl與估計(jì)轉(zhuǎn)速V2 偏差在允許的范圍內(nèi))，則認(rèn)為該速度傳感器正常。于是執(zhí)行步驟205。其中，該設(shè)定閾值可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需求進(jìn)行設(shè)置?？蛇x的，可以設(shè)置一個(gè)速度源切換閾值，具體為速度源切換頻率，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于零但低于該速度源切換閾值時(shí)，直接采用步驟202估計(jì)轉(zhuǎn)速V2作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速V，并根據(jù)估計(jì)轉(zhuǎn)速V2和測(cè)量轉(zhuǎn)速Vl計(jì)算校正系數(shù)；而當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高于該速度源切換閾值時(shí)，才執(zhí)行步驟203，以確定速度傳感器是否正常，從而進(jìn)一步確定是采用估計(jì)轉(zhuǎn)速 V2還是測(cè)量轉(zhuǎn)速V2來作為確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速V的依據(jù)。
204、將估計(jì)轉(zhuǎn)速V2作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速V，即V = V2。此外，此時(shí)還可以計(jì)算校正系數(shù)，并利用該計(jì)算出來的校正系數(shù)來更新預(yù)置校正系數(shù)，校正系數(shù)的初始值可以設(shè)置為1。校正系數(shù)的計(jì)算方法如下計(jì)算估計(jì)轉(zhuǎn)速V2與測(cè)量轉(zhuǎn)速Vl的比值，得到第一校正系數(shù)Kl，即Kl = V2/V1 ；或者，計(jì)算測(cè)量轉(zhuǎn)速Vl與估計(jì)轉(zhuǎn)速V2的比值，得到第二校正系數(shù)K2，即K2 = V1/V2。保存該校正系數(shù)，即保存第一校正系數(shù)或第二校正系數(shù)，以作為下一次計(jì)算轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速V時(shí)，校正測(cè)量轉(zhuǎn)速Vl的一個(gè)參數(shù)。205、確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速是否處于高速或接近零速狀態(tài)，若是，則執(zhí)行步驟 206 ；若否，則執(zhí)行步驟204。其中，具體可以根據(jù)估計(jì)轉(zhuǎn)速來確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速是否處于高速或接近零速狀態(tài)，當(dāng)然，由于此時(shí)速度傳感器是正常的，所以此時(shí)也可以根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速來確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速是否處于高速或接近零速狀態(tài)。206、根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速；具體可以如下將測(cè)量轉(zhuǎn)速Vl和第一校正系數(shù)Kl的乘積，作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速VjP V = V1*K1 ；或者，將測(cè)量轉(zhuǎn)速Vl和第二校正系數(shù)K2的倒數(shù)的乘積，作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速V， 即V = V1*(1/K2)。207、微處理器根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速V對(duì)逆變器的輸出進(jìn)行控制。例如，具體可以如下利用電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速V計(jì)算轉(zhuǎn)子角頻率，利用轉(zhuǎn)子角頻率和滑差頻率計(jì)算定子側(cè)角頻率，根據(jù)定子側(cè)角頻率和預(yù)置調(diào)整方式對(duì)逆變器的輸出進(jìn)行控制，具體可參見現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。由上可知，本實(shí)施例一方面利用電流模型和/或電壓模型計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到估計(jì)轉(zhuǎn)速V2，一方面利用速度傳感器測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到測(cè)量轉(zhuǎn)速VI，在確定速度傳感器正常，且當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速處于高速或接近零速狀態(tài)的場(chǎng)景下，根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速Vl來確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速V，而在速度傳感器不正常，或雖然速度傳感器正常，但當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速既不處于高速也不處于接近零速狀態(tài)的場(chǎng)景下，將估計(jì)轉(zhuǎn)速V2作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速，然后根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速V對(duì)逆變器的輸出進(jìn)行控制。由于該方案可以根據(jù)不同的場(chǎng)景，以及電機(jī)的不同運(yùn)行狀態(tài)選擇適當(dāng)?shù)乃俣仍?，所以既可以避免速度傳感器發(fā)生故障時(shí)，無法準(zhǔn)確測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的情況，也可以避免在電機(jī)處于高速或接近零速狀態(tài)時(shí)，按照估算法得到的電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不準(zhǔn)確的情況，可以準(zhǔn)確地得到電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，提高對(duì)逆變器的控制精度和可靠性，從而提供電機(jī)功率的利用率。實(shí)施例三、為了更好地實(shí)施以上方法 ，本發(fā)明實(shí)施例還相應(yīng)地提供一種逆變器的控制裝置，如圖3所示，該逆變器的控制裝置包括估計(jì)單元301、判斷單元302、確定單元303和控制單元 304 ；估計(jì)單元301，用于利用電流模型和/或電壓模型計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到估計(jì)轉(zhuǎn)速；例如，該估計(jì)單元301具體可以通過電流模型和/或電壓模型計(jì)算磁鏈旋轉(zhuǎn)頻率， 利用轉(zhuǎn)矩計(jì)算電機(jī)的滑差頻率，將磁鏈旋轉(zhuǎn)頻率減去滑差頻率，得到估計(jì)轉(zhuǎn)速。判斷單元302，用于判斷速度傳感器是否正常；確定單元303，用于在判斷單元302判斷速度傳感器正常時(shí)，通過速度傳感器測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到測(cè)量轉(zhuǎn)速；并確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速是否處于高速或接近零速狀態(tài)，若是，則根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速；若否，則將估計(jì)轉(zhuǎn)速作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速；該確定單元303還用于在判斷單元302判斷速度傳感器不正常時(shí)，將估計(jì)轉(zhuǎn)速作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速；控制單元304，用于根據(jù)確定單元303得到的電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)逆變器的輸出進(jìn)行控制。例如，具體可以利用電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速計(jì)算轉(zhuǎn)子角頻率，利用轉(zhuǎn)子角頻率和滑差頻率計(jì)算定子側(cè)角頻率，根據(jù)定子側(cè)角頻率和預(yù)置調(diào)整方式對(duì)逆變器的輸出進(jìn)行控制。 即控制單元304，具體用于利用電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速計(jì)算轉(zhuǎn)子角頻率，利用轉(zhuǎn)子角頻率和滑差頻率計(jì)算定子側(cè)角頻率，根據(jù)定子側(cè)角頻率和預(yù)置調(diào)整方式對(duì)逆變器的輸出進(jìn)行控制。此外，為了提高電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速的計(jì)算精確度，還可以預(yù)置一個(gè)校正系數(shù)，用來對(duì)速度傳感器所測(cè)量得到的測(cè)量轉(zhuǎn)速進(jìn)行校正。該預(yù)置的校正系數(shù)的初始值為1，并在電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速既不處于高速狀態(tài)，也不處于接近零速狀態(tài)時(shí)，根據(jù)估計(jì)轉(zhuǎn)速和測(cè)量轉(zhuǎn)速來更新。即確定單元303，具體用于在判斷單元302判斷速度傳感器正常時(shí)，通過速度傳感器測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到測(cè)量轉(zhuǎn)速；并確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速是否處于高速或接近零速狀態(tài)，若是，則根據(jù)估計(jì)單元301得到的估計(jì)轉(zhuǎn)速和測(cè)量子單元得到的測(cè)量轉(zhuǎn)速計(jì)算校正系數(shù)，并保存為預(yù)置校正系數(shù)，根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速；若否，則將估計(jì)單元 301得到的估計(jì)轉(zhuǎn)速作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速。例如，可以如下該確定單元303具體可以包括測(cè)量子單元、狀態(tài)確定子單元、校正系數(shù)計(jì)算子單元、第一確定子單元和第二確定子單元；測(cè)量子單元，用于通過速度傳感器測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到測(cè)量轉(zhuǎn)速；狀態(tài)確定子單元，用于確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速是否處于高速或接近零速狀態(tài)；校正系數(shù)計(jì)算子單元，用于在狀態(tài)確定子單元確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速既不處于高速狀態(tài)也不處于接近零速狀態(tài)時(shí)，根據(jù)估計(jì)單元301得到的估計(jì)轉(zhuǎn)速和測(cè)量子單元得到的測(cè)量轉(zhuǎn)速計(jì)算校正系數(shù)，利用計(jì)算得到的校正系數(shù)更新預(yù)置校正系數(shù)，即將該計(jì)算得到的校正系數(shù)保存為預(yù)置校正系數(shù)；其中，該預(yù)置的校正系數(shù)的初始值可以設(shè)定為1。第一確定子單元，用于在狀態(tài)確定子單元確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速處于高速或接近零速狀態(tài)時(shí)，根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速和預(yù)置校正系數(shù)計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速；
第二確定子單元，用于在狀態(tài)確定子單元確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速既不處于高速狀態(tài)也不處于接近零速狀態(tài)時(shí)，將估計(jì)轉(zhuǎn)速作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速；其中，根據(jù)估計(jì)轉(zhuǎn)速和測(cè)量轉(zhuǎn)速計(jì)算校正系數(shù)具體可以采用如下任意一種方式(1)計(jì)算估計(jì)轉(zhuǎn)速與測(cè)量轉(zhuǎn)速的比值，得到第一校正系數(shù)；(2)計(jì)算測(cè)量轉(zhuǎn)速與估計(jì)轉(zhuǎn)速的比值，得到第二校正系數(shù)；即校正系數(shù)計(jì)算子單元，具體用于在狀態(tài)確定子單元確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速處于高速或接近零速狀態(tài)時(shí)，計(jì)算估計(jì)轉(zhuǎn)速與測(cè)量轉(zhuǎn)速的比值，得到第一校正系數(shù)；或者，計(jì)算測(cè)量轉(zhuǎn)速與估計(jì)轉(zhuǎn)速的比值，得到第二校正系數(shù)；如果采用的校正系數(shù)為第一系數(shù)，則此時(shí)第一確定子單元，具體用于在狀態(tài)確定子單元確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速處于高速或接近零速狀態(tài)時(shí)，將測(cè)量轉(zhuǎn)速和第一校正系數(shù)的乘積，作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速；或者，如果采用的校正系數(shù)為第二系數(shù)，則此時(shí)第一確定子單元，具體用于將測(cè)量轉(zhuǎn)速和第二校正系數(shù)的倒數(shù)的乘積，作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速。其中，具體可以通過檢測(cè)器來檢測(cè)速度傳感器是否正常，也可以通過比較測(cè)量轉(zhuǎn)速估計(jì)轉(zhuǎn)速之間的差值來確定速度傳感器是否正常，比如，如果估計(jì)轉(zhuǎn)速和測(cè)量轉(zhuǎn)速之間相差太大，則說明速度傳感器出現(xiàn)故障。即判斷單元302，具體用于通過速度傳感器測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到測(cè)量轉(zhuǎn)速，若測(cè)量轉(zhuǎn)速與估計(jì)轉(zhuǎn)速的差值的絕對(duì)值大于設(shè)定閾值，則確定傳感器不正常，若測(cè)量轉(zhuǎn)速與估計(jì)轉(zhuǎn)速的差值的絕對(duì)值小于等于設(shè)定閾值，則確定傳感器正常。其中，該設(shè)定閾值可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需求進(jìn)行設(shè)置?？蛇x的，也可以設(shè)定一定速度源切換閾值，在估計(jì)轉(zhuǎn)速大于零但低于速度源切換閾值時(shí)，直接采用估計(jì)轉(zhuǎn)速作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速，而只有在確定估計(jì)轉(zhuǎn)速大于設(shè)定的速度源切換閾值時(shí)，才執(zhí)行判斷速度傳感器是否正常的步驟，從而決定是否更換速度源的選擇，即判斷單元302，具體用于在確定估計(jì)轉(zhuǎn)速大于設(shè)定的速度源切換閾值時(shí)，判斷速度傳感器是否正常；其中，該速度源切換閾值可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需求進(jìn)行設(shè)置。該逆變器的控制裝置具體可以為微處理器，比如DSP或MCU。具體實(shí)施時(shí)，以上各個(gè)單元可以由獨(dú)立的實(shí)體實(shí)現(xiàn)，也可以進(jìn)行任意組合，由同一或若干個(gè)實(shí)體來實(shí)現(xiàn)。以上各個(gè)單元的具體實(shí)施具體可參見前面的方法實(shí)施例，在此不再贅述。該逆變器的控制裝置具體可以應(yīng)用于軌道交通中的逆變器中，也可以應(yīng)用于其他的變頻器控制系統(tǒng)中，在此不再贅述。由上可知，本實(shí)施例的逆變器的控制裝置一方面可以由估計(jì)單元301利用電流模型和/或電壓模型計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到估計(jì)轉(zhuǎn)速，一方面可以由測(cè)量子單元利用速度傳感器測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到測(cè)量轉(zhuǎn)速，并在狀態(tài)確定子單元確定速度傳感器正常，且當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速處于高速或接近零速狀態(tài)的場(chǎng)景下，由第一確定子單元根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速來確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速，而在速度傳感器不正常，或雖然速度傳感器正常，但當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速既不處于高速也不處于接近零速狀態(tài)的場(chǎng)景下，由第二確定子單元將估計(jì)轉(zhuǎn)速作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速，然后根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)逆變器的輸出進(jìn)行控制。由于該方案可以根據(jù)不同的場(chǎng)景，以及電機(jī)的不同運(yùn)行狀態(tài)選擇適當(dāng)?shù)乃俣仍?，所以既可以避免速度傳感器發(fā)生故障時(shí)，無法準(zhǔn)確測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的情況，也可以避免在電機(jī)處于高速或接近零速狀態(tài)時(shí)，按照估算法得到的電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不準(zhǔn)確的情況，可以準(zhǔn)確地得到電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，提高對(duì)逆變器的控制精度和可靠性，從而提供電機(jī)功率的利用率。實(shí)施例四、一種電氣系統(tǒng)，包括逆變器和本發(fā)明實(shí)施例提供的任一種逆變器的控制裝置；逆變器的控制裝置，用于利用電流模型和/或電壓模型計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到估計(jì)轉(zhuǎn)速；判斷速度傳感器是否正常；若速度傳感器正常，則通過速度傳感器測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到測(cè)量轉(zhuǎn)速；并確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速是否處于高速或接近零速狀態(tài)，若處于高速或接近零速狀態(tài)，則根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速；若即不處于高速狀態(tài)也不處于接近零速狀態(tài)，則將估計(jì)轉(zhuǎn)速作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速；若速度傳感器不正常，則將估計(jì)轉(zhuǎn)速作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速，根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)逆變器的輸出進(jìn)行控制。 逆變器，用于接受該逆變器的控制裝置的控制。可選的，此外，為了提高電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速的計(jì)算精確度，還可以預(yù)置一個(gè)校正系數(shù)，用來對(duì)速度傳感器所測(cè)量得到的測(cè)量轉(zhuǎn)速進(jìn)行校正。該預(yù)置的校正系數(shù)的初始值為 1，并在電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速既不處于高速狀態(tài)，也不處于接近零速狀態(tài)時(shí)，根據(jù)估計(jì)轉(zhuǎn)速和測(cè)量轉(zhuǎn)速來更新。即該逆變器的控制裝置，具體還可以用于在確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速既不處于高速狀態(tài)，也不處于接近零速狀態(tài)時(shí)，根據(jù)估計(jì)轉(zhuǎn)速和測(cè)量轉(zhuǎn)速計(jì)算校正系數(shù)，并保存為預(yù)置校正系數(shù)。如果存在校正系數(shù)，則此時(shí)，根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速具體可以為 根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速和預(yù)置校正系數(shù)計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速。該逆變器的控制裝置的具體實(shí)施可參見前面實(shí)施例，在此不再贅述。該電氣系統(tǒng)具體可以應(yīng)用于軌道交通中的逆變器中，也可以應(yīng)用于其他的變頻器控制系統(tǒng)中，其實(shí)施方式與上述相同，在此不再贅述。由上可知，本實(shí)施例的電氣系統(tǒng)中的逆變器的控制裝置一方面利用電流模型和/ 或電壓模型計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到估計(jì)轉(zhuǎn)速，一方面利用速度傳感器測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速， 得到測(cè)量轉(zhuǎn)速，在確定速度傳感器正常，且當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速處于高速或接近零速狀態(tài)的場(chǎng)景下，根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速來確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速，而在速度傳感器不正常，或雖然速度傳感器正常，但當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速既不處于高速也不處于接近零速狀態(tài)的場(chǎng)景下，將估計(jì)轉(zhuǎn)速作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速，然后根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)逆變器的輸出進(jìn)行控制。由于該方案可以根據(jù)不同的場(chǎng)景，以及電機(jī)的不同運(yùn)行狀態(tài)選擇適當(dāng)?shù)乃俣仍矗约瓤梢员苊馑俣葌鞲衅靼l(fā)生故障時(shí)，無法準(zhǔn)確測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的情況，也可以避免在電機(jī)處于高速或接近零速狀態(tài)時(shí)，按照估算法得到的電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不準(zhǔn)確的情況，可以準(zhǔn)確地得到電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，提高對(duì)逆變器的控制精度和可靠性，從而提供電機(jī)功率的利用率。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實(shí)施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read Only Memory)、隨機(jī)存取記憶體(RAM，RandomAccess Memory)、磁盤或光盤等。 以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種逆變器的控制方法、裝置和系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種逆變器的控制方法，其特征在于，包括利用電流模型和/或電壓模型計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到估計(jì)轉(zhuǎn)速； 判斷速度傳感器是否正常；若正常，則通過速度傳感器測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到測(cè)量轉(zhuǎn)速；并確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速是否處于高速或接近零速狀態(tài)，若是，則根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速；若否， 則將估計(jì)轉(zhuǎn)速作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速；若不正常，則將估計(jì)轉(zhuǎn)速作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速； 根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)逆變器的輸出進(jìn)行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速具體為根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速和預(yù)置校正系數(shù)計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速既不處于高速狀態(tài)，也不處于接近零速狀態(tài)時(shí)，還包括根據(jù)估計(jì)轉(zhuǎn)速和測(cè)量轉(zhuǎn)速計(jì)算校正系數(shù)，利用計(jì)算得到的校正系數(shù)更新預(yù)置校正系數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)估計(jì)轉(zhuǎn)速和測(cè)量轉(zhuǎn)速計(jì)算校正系數(shù)，包括計(jì)算估計(jì)轉(zhuǎn)速與測(cè)量轉(zhuǎn)速的比值，得到第一校正系數(shù)；或者，計(jì)算測(cè)量轉(zhuǎn)速與估計(jì)轉(zhuǎn)速的比值，得到第二校正系數(shù)；則所述根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速和預(yù)置校正系數(shù)計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速包括 將測(cè)量轉(zhuǎn)速和第一校正系數(shù)的乘積，作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速；或者，將測(cè)量轉(zhuǎn)速和第二校正系數(shù)的倒數(shù)的乘積，作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述判斷速度傳感器是否正常，包括通過速度傳感器測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到測(cè)量轉(zhuǎn)速；若測(cè)量轉(zhuǎn)速與估計(jì)轉(zhuǎn)速的差值的絕對(duì)值大于設(shè)定閾值，則確定傳感器不正常； 若測(cè)量轉(zhuǎn)速與估計(jì)轉(zhuǎn)速的差值的絕對(duì)值小于等于設(shè)定閾值，則確定傳感器正常。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述利用電流模型和/或電壓模型計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到估計(jì)轉(zhuǎn)速，包括通過電流模型和/或電壓模型計(jì)算磁鏈旋轉(zhuǎn)頻率；利用轉(zhuǎn)矩計(jì)算電機(jī)的滑差頻率；將磁鏈旋轉(zhuǎn)頻率減去滑差頻率，得到估計(jì)轉(zhuǎn)速。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)逆變器的輸出進(jìn)行控制，包括利用電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速計(jì)算轉(zhuǎn)子角頻率；利用轉(zhuǎn)子角頻率和滑差頻率計(jì)算定子側(cè)角頻率；根據(jù)定子側(cè)角頻率和預(yù)置調(diào)整方式對(duì)逆變器的輸出進(jìn)行控制。
8.一種逆變器的控制裝置，其特征在于，包括估計(jì)單元，用于利用電流模型和/或電壓模型計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到估計(jì)轉(zhuǎn)速；判斷單元，用于判斷速度傳感器是否正常；確定單元，用于在判斷單元判斷速度傳感器正常時(shí)，通過速度傳感器測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到測(cè)量轉(zhuǎn)速；并確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速是否處于高速或接近零速狀態(tài)，若是，則根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速；若否，則將估計(jì)轉(zhuǎn)速作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速；在判斷單元判斷速度傳感器不正常時(shí)，將估計(jì)轉(zhuǎn)速作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速；控制單元，用于根據(jù)確定單元得到的電機(jī)轉(zhuǎn)子的 實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)逆變器的輸出進(jìn)行控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制裝置，其特征在于，所述確定單元包括測(cè)量子單元，用于通過速度傳感器測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到測(cè)量轉(zhuǎn)速；狀態(tài)確定子單元，用于確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速是否處于高速或接近零速狀態(tài)；校正系數(shù)計(jì)算子單元，用于在狀態(tài)確定子單元確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速既不處于高速狀態(tài)也不處于接近零速狀態(tài)時(shí)，根據(jù)估計(jì)單元得到的估計(jì)轉(zhuǎn)速和測(cè)量子單元得到的測(cè)量轉(zhuǎn)速計(jì)算校正系數(shù)，利用計(jì)算得到的校正系數(shù)更新預(yù)置校正系數(shù)；第一確定子單元，用于在狀態(tài)確定子單元確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速處于高速或接近零速狀態(tài)時(shí)，根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速和預(yù)置校正系數(shù)計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速；第二確定子單元，用于在狀態(tài)確定子單元確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速既不處于高速狀態(tài)也不處于接近零速狀態(tài)時(shí)，將估計(jì)轉(zhuǎn)速作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制裝置，其特征在于，所述校正系數(shù)計(jì)算子單元，具體用于在狀態(tài)確定子單元確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速處于高速或接近零速狀態(tài)時(shí)，計(jì)算估計(jì)轉(zhuǎn)速與測(cè)量轉(zhuǎn)速的比值，得到第一校正系數(shù)；或者，計(jì)算測(cè)量轉(zhuǎn)速與估計(jì)轉(zhuǎn)速的比值，得到第二校正系數(shù)；則所述第一確定子單元，具體用于在狀態(tài)確定子單元確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速處于高速或接近零速狀態(tài)時(shí)，將測(cè)量轉(zhuǎn)速和第一校正系數(shù)的乘積，作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速；或者， 將測(cè)量轉(zhuǎn)速和第二校正系數(shù)的倒數(shù)的乘積，作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10任一項(xiàng)所述的控制裝置，其特征在于，所述判斷單元，具體用于通過速度傳感器測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到測(cè)量轉(zhuǎn)速，若測(cè)量轉(zhuǎn)速與估計(jì)轉(zhuǎn)速的差值的絕對(duì)值大于設(shè)定閾值，則確定傳感器不正常，若測(cè)量轉(zhuǎn)速與估計(jì)轉(zhuǎn)速的差值的絕對(duì)值小于等于設(shè)定閾值，則確定傳感器正常。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至10任一項(xiàng)所述的控制裝置，其特征在于，估計(jì)單元，具體用于通過電流模型和/或電壓模型計(jì)算磁鏈旋轉(zhuǎn)頻率，利用轉(zhuǎn)矩計(jì)算電機(jī)的滑差頻率，將磁鏈旋轉(zhuǎn)頻率減去滑差頻率，得到估計(jì)轉(zhuǎn)速。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制裝置，其特征在于，所述控制單元，具體用于利用電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速計(jì)算轉(zhuǎn)子角頻率，利用轉(zhuǎn)子角頻率和滑差頻率計(jì)算定子側(cè)角頻率，根據(jù)定子側(cè)角頻率和預(yù)置調(diào)整方式對(duì)逆變器的輸出進(jìn)行控制。
14.一種電氣系統(tǒng)，其特征在于，包括逆變器和權(quán)利要求8至13所述的任一種逆變器的控制裝置；逆變器，用于接受所述逆變器的控制裝置的控制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種逆變器的控制方法、裝置和系統(tǒng)。本發(fā)明實(shí)施例一方面利用電流模型和/或電壓模型計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到估計(jì)轉(zhuǎn)速，一方面利用速度傳感器測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到測(cè)量轉(zhuǎn)速，在確定速度傳感器正常，且當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速處于高速或接近零速狀態(tài)的場(chǎng)景下，根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速來確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速，而在速度傳感器不正常，或雖然速度傳感器正常，但當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速既不處于高速也不處于接近零速狀態(tài)的場(chǎng)景下，將估計(jì)轉(zhuǎn)速作為電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速，然后根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)逆變器的輸出進(jìn)行控制。該方案可以根據(jù)不同的場(chǎng)景，以及電機(jī)的不同運(yùn)行狀態(tài)選擇適當(dāng)?shù)乃俣仍矗瑴?zhǔn)確地得到電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。
文檔編號(hào)H02P21/14GK102291084SQ20111023472
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
發(fā)明者楊北輝, 沈建華, 王輝華, 許寧 申請(qǐng)人:深圳市英威騰交通技術(shù)有限公司