一种永磁电机的智能控制方法及系统与流程

1.本发明涉及电机控制领域，尤其涉及一种永磁电机的智能控制方法及系统。

背景技术：

2.永磁同步电动机以永磁体提供励磁，使电动机结构较为简单，降低了加工和装配费用，且省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了电动机运行的可靠性；又因无需励磁电流，没有励磁损耗，提高了电动机的效率和功率密度。因客户需求双台永磁同步电机带同一负载运行，两电机使用同一主轴，通过联轴器硬连接。
3.然而，现有技术双驱永磁电机存在运行不同步，且负载不均衡的技术问题。

技术实现要素：

4.本技术通过提供一种永磁电机的智能控制方法及系统，解决了现有技术双驱永磁电机存在运行不同步，且负载不均衡的技术问题，达到通过构建无感矢量主从双驱动控制机制进行电机控制，实现了双驱永磁电机的同步运行，同启同停，负载均衡，并在应用中实现稳定运行，减少设备成本，进而减少设备故障率，确保生产的连续性的技术效果。
5.鉴于上述问题，本发明提供了一种永磁电机的智能控制方法及系统。
6.第一方面，本技术提供了一种永磁电机的智能控制方法，所述方法包括：构建无感矢量主从双驱动控制机制；根据所述无感矢量主从双驱动控制机制，确定永磁电机双驱运行变频器；所述永磁电机双驱运行变频器采用主从控制方式；基于所述主从控制方式，确定主机和从机；基于三环控制模式，所述主机通过can通讯实时采集从机电流信号、电压信号、频率信号；根据所述从机电流信号、电压信号、频率信号，对所述从机的转矩信号进行调整。
7.另一方面，本技术还提供了一种永磁电机的智能控制系统，所述系统包括：控制机制构建模块，用于构建无感矢量主从双驱动控制机制；变频器确定模块，用于根据所述无感矢量主从双驱动控制机制，确定永磁电机双驱运行变频器；控制方式获得模块，用于所述永磁电机双驱运行变频器采用主从控制方式；主机从机确定模块，用于基于所述主从控制方式，确定主机和从机；信号采集模块，用于基于三环控制模式，所述主机通过can通讯实时采集从机电流信号、电压信号、频率信号；信号调整模块，用于根据所述从机电流信号、电压信号、频率信号，对所述从机的转矩信号进行调整。
8.本技术中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：由于采用了构建无感矢量主从双驱动控制机制，再根据无感矢量主从双驱动控制机制，确定永磁电机双驱运行变频器，永磁电机双驱运行变频器采用主从控制方式，基于主从控制方式，确定主机和从机，再基于三环控制模式，所述主机通过can通讯实时采集从机电流信号、电压信号、频率信号，最后根据所述从机电流信号、电压信号、频率信号，对所述从机的转矩信号进行调整的技术方案。进而达到通过构建无感矢量主从双驱动控制机制进行电机控制，实现了双驱永磁电机的同步运行，同启同停，负载均衡，并在应用中实现稳定运行，减少设备成本，进而减少设备故障率，确保生产的连续性的技术效果。
附图说明
9.图1为本技术一种永磁电机的智能控制方法的流程示意图；图2为本技术一种永磁电机的智能控制方法中变频器主从控制机制的示意图；图3为本技术一种永磁电机的智能控制系统的结构示意图；附图标记说明：控制机制构建模块11，变频器确定模块12，控制方式获得模块13，主机从机确定模块14，信号采集模块15，信号调整模块16。
具体实施方式
10.本技术通过提供了一种永磁电机的智能控制方法系统，解决了现有技术双驱永磁电机存在运行不同步，且负载不均衡的技术问题，达到了通过构建无感矢量主从双驱动控制机制进行电机控制，实现了双驱永磁电机的同步运行，同启同停，负载均衡，并在应用中实现稳定运行，减少设备成本，进而减少设备故障率，确保生产的连续性的技术效果。
11.实施例一如图1所示，本技术提供了一种永磁电机的智能控制方法，所述方法包括：步骤s100：构建无感矢量主从双驱动控制机制；步骤s200：根据所述无感矢量主从双驱动控制机制，确定永磁电机双驱运行变频器；步骤s300：所述永磁电机双驱运行变频器采用主从控制方式；具体而言，永磁同步电动机以永磁体提供励磁，使电动机结构较为简单，降低了加工和装配费用，且省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了电动机运行的可靠性；又因无需励磁电流，没有励磁损耗，提高了电动机的效率和功率密度。因客户需求双台永磁同步电机带同一负载运行，两电机使用同一主轴，通过联轴器硬连接。
12.为实现永磁电机双驱控制，建立无感矢量主从双驱动控制机制，通过所述无感矢量主从双驱动控制机制实现负载均衡。根据所述无感矢量主从双驱动控制机制，确定永磁电机双驱运行变频器，所述永磁电机变频器可优选的采用东方电机设计研发的专业级无感矢量变频器，电机双驱运行变频器采用主从控制方式，其控制机制如图2所示，包括变频器主从控制机制的控制线路。通过改进控制原理图纸，先做出控制柜体，经过多次参数调试，运用变频器的主从控制，进而实现了双驱永磁电机的同步运行，同启同停，负载均衡。
13.步骤s400：基于所述主从控制方式，确定主机和从机；进一步而言，本技术步骤s400还包括：步骤s410：基于所述主从控制方式，外部信号与所述主机相连；步骤s420：所述主机通过连接线将从机控制字和转速给定值、转矩给定值广播给所述从机。
14.进一步而言，本技术步骤s400还包括：步骤s430：基于所述主从控制方式，所述主机通过dcs启动信号启动，所述从机通过所述主机发送启动信号启动。
15.具体而言，电机双驱运行变频器采用主从控制方式，一台为主机，其它为从机。基于所述主从控制方式，在主从控制应用中，所述外部信号包括起动、运行、停止、给定信号等，只与主机变频器相连，主机通过连接线将从机控制字和转速给定值、转矩给定值广播给
所有的从机，进而实现对从机的控制。
16.步骤s500：基于三环控制模式，所述主机通过can通讯实时采集从机电流信号、电压信号、频率信号；进一步而言，本技术步骤s500还包括：步骤s510：基于三环控制模式，所述主机采用转速控制，所述从机采用转矩控制。
17.具体而言，主从控制方案，采用三环控制模式，三环控制，环即为负反馈调节系统，最内环是直接在伺服驱动器内部进行的电流环，通过霍尔效应传感器检测驱动器给电机各相的驱动电流大小，进行pid调节，电流环多用于控制电机转矩，在转矩模式下响应最快；中间环是速度环，通过检测电机编码器的信号输出来控制电机；最外环是位置环，可根据实际情况来选择是在驱动器和电机编码器之间还是在外部控制器和电机编码器或最终负载之间构建。基于三环控制模式，主机采用转速控制，从机采用转矩控制，主机通过can通讯实时采集从机电流信号、电压信号、频率信号，从而实现电机精准控制。
18.步骤s600：根据所述从机电流信号、电压信号、频率信号，对所述从机的转矩信号进行调整。
19.进一步而言，所述根据所述从机电流信号、电压信号、频率信号，对所述从机的转矩信号进行调整，本技术步骤s600还包括：步骤s610：构建电机控制分析模型；步骤s620：将所述从机电流信号、电压信号、频率信号输入所述电机控制分析模型中进行分析，获得信号控制分析结果；步骤s630：基于所述信号控制分析结果，对所述从机的转矩信号进行调整。
20.进一步而言，所述获得信号控制分析结果，本技术步骤s620还包括：步骤s621：所述电机控制分析模型包括输入层、隐藏层和输出层；步骤s622：将所述从机电流信号、电压信号、频率信号作为输入信息通过所述输入层，输入至所述隐藏层中，输出信号控制分析结果；步骤s623：将所述信号控制分析结果作为模型输出结果，通过所述输出层输出。
21.具体而言，根据所述从机电流信号、电压信号、频率信号，对所述从机的转矩信号进行调整。具体为首先构建电机控制分析模型，所述电机控制分析模型包括输入层、隐藏层和输出层，用于对双驱永磁电机的运行信号进行控制分析。将所述从机电流信号、电压信号、频率信号输入所述电机控制分析模型中进行分析，具体为将所述从机电流信号、电压信号、频率信号作为输入信息通过所述输入层，输入至所述隐藏层中，所述隐藏层用于对电流、电压、频率信号进行综合控制分析，可通过历史数据训练获得，输出信号控制分析结果，所述信号控制分析结果为从机的转矩控制信号调整信息。
22.将所述信号控制分析结果作为模型输出结果，通过所述输出层输出，再基于所述信号控制分析结果，对所述从机的转矩信号进行调整，使主机和从机的功率达到完美的平衡。通过构建电机控制分析模型对从机的转矩信号进行调整，达到使得模型输出的信号控制分析结果更加合理准确，实现了双驱永磁电机的同步运行，同启同停，负载均衡，并在应用中实现稳定运行，减少设备成本，进而减少设备故障率，确保生产的连续性的技术效果。
23.进一步而言，本技术步骤还包括：步骤s710：获得所述从机的故障信号；
步骤s720：所述从机的故障信号单独连至所述主机的运行使能信号端，构成联锁；步骤s730：基于所述故障信号，通过所述联锁停止所述主机和所述从机的运行状态。
24.具体而言，从机一般不通过主从通讯链路向主机发送任何反馈数据，因此当从机出现故障时，获取发送所述从机的故障信号，从机的故障信号单独连至主机的运行使能信号端，形成联锁，联锁控制常用来保证使多台电动机按一定的原则工作或停止。一旦发生故障，基于所述故障信号，所述联锁将停止主机和从机的运行状态，从而保证双驱永磁电机的安全运行。
25.综上所述，本技术所提供的一种永磁电机的智能控制方法及系统具有如下技术效果：由于采用了构建无感矢量主从双驱动控制机制，再根据无感矢量主从双驱动控制机制，确定永磁电机双驱运行变频器，永磁电机双驱运行变频器采用主从控制方式，基于主从控制方式，确定主机和从机，再基于三环控制模式，所述主机通过can通讯实时采集从机电流信号、电压信号、频率信号，最后根据所述从机电流信号、电压信号、频率信号，对所述从机的转矩信号进行调整的技术方案。进而达到通过构建无感矢量主从双驱动控制机制进行电机控制，实现了双驱永磁电机的同步运行，同启同停，负载均衡，并在应用中实现稳定运行，减少设备成本，进而减少设备故障率，确保生产的连续性的技术效果。
26.实施例二基于与前述实施例中一种永磁电机的智能控制方法同样发明构思，本发明还提供了一种永磁电机的智能控制系统，如图3所示，所述系统包括：控制机制构建模块11，用于构建无感矢量主从双驱动控制机制；变频器确定模块12，用于根据所述无感矢量主从双驱动控制机制，确定永磁电机双驱运行变频器；控制方式获得模块13，用于所述永磁电机双驱运行变频器采用主从控制方式；主机从机确定模块14，用于基于所述主从控制方式，确定主机和从机；信号采集模块15，用于基于三环控制模式，所述主机通过can通讯实时采集从机电流信号、电压信号、频率信号；信号调整模块16，用于根据所述从机电流信号、电压信号、频率信号，对所述从机的转矩信号进行调整。
27.进一步的，所述信号调整模块还包括：模型构建单元，用于构建电机控制分析模型；模型分析单元，用于将所述从机电流信号、电压信号、频率信号输入所述电机控制分析模型中进行分析，获得信号控制分析结果；信号调整单元，用于基于所述信号控制分析结果，对所述从机的转矩信号进行调整。
28.进一步的，所述模型分析单元还包括：模型构成单元，用于所述电机控制分析模型包括输入层、隐藏层和输出层；模型输入单元，用于将所述从机电流信号、电压信号、频率信号作为输入信息通过所述输入层，输入至所述隐藏层中，输出信号控制分析结果；
模型输出单元，用于将所述信号控制分析结果作为模型输出结果，通过所述输出层输出。
29.进一步的，所述系统还包括：外部信号处理单元，用于基于所述主从控制方式，外部信号与所述主机相连；信号广播单元，用于所述主机通过连接线将从机控制字和转速给定值、转矩给定值广播给所述从机。
30.进一步的，所述系统还包括：故障信号获得单元，用于获得所述从机的故障信号；联锁构成单元，用于所述从机的故障信号单独连至所述主机的运行使能信号端，构成联锁；运行状态停止单元，用于基于所述故障信号，通过所述联锁停止所述主机和所述从机的运行状态。
31.进一步的，所述系统还包括：主机从机启动单元，用于基于所述主从控制方式，所述主机通过dcs启动信号启动，所述从机通过所述主机发送启动信号启动。
32.进一步的，所述系统还包括：主机从机控制单元，用于基于三环控制模式，所述主机采用转速控制，所述从机采用转矩控制。
33.本技术提供了一种永磁电机的智能控制方法，所述方法包括：构建无感矢量主从双驱动控制机制；根据所述无感矢量主从双驱动控制机制，确定永磁电机双驱运行变频器；所述永磁电机双驱运行变频器采用主从控制方式；基于所述主从控制方式，确定主机和从机；基于三环控制模式，所述主机通过can通讯实时采集从机电流信号、电压信号、频率信号；根据所述从机电流信号、电压信号、频率信号，对所述从机的转矩信号进行调整。解决了现有技术双驱永磁电机存在运行不同步，且负载不均衡的技术问题。达到通过构建无感矢量主从双驱动控制机制进行电机控制，实现了双驱永磁电机的同步运行，同启同停，负载均衡，并在应用中实现稳定运行，减少设备成本，进而减少设备故障率，确保生产的连续性的技术效果。
34.本说明书和附图仅仅是本技术的示例性说明，如果本发明的修改和变型属于本发明及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：

1.一种永磁电机的智能控制方法，其特征在于，所述方法包括：构建无感矢量主从双驱动控制机制；根据所述无感矢量主从双驱动控制机制，确定永磁电机双驱运行变频器；所述永磁电机双驱运行变频器采用主从控制方式；基于所述主从控制方式，确定主机和从机；基于三环控制模式，所述主机通过can通讯实时采集从机电流信号、电压信号、频率信号；根据所述从机电流信号、电压信号、频率信号，对所述从机的转矩信号进行调整。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述从机电流信号、电压信号、频率信号，对所述从机的转矩信号进行调整，包括：构建电机控制分析模型；将所述从机电流信号、电压信号、频率信号输入所述电机控制分析模型中进行分析，获得信号控制分析结果；基于所述信号控制分析结果，对所述从机的转矩信号进行调整。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获得信号控制分析结果，包括：所述电机控制分析模型包括输入层、隐藏层和输出层；将所述从机电流信号、电压信号、频率信号作为输入信息通过所述输入层，输入至所述隐藏层中，输出信号控制分析结果；将所述信号控制分析结果作为模型输出结果，通过所述输出层输出。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：基于所述主从控制方式，外部信号与所述主机相连；所述主机通过连接线将从机控制字和转速给定值、转矩给定值广播给所述从机。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：获得所述从机的故障信号；所述从机的故障信号单独连至所述主机的运行使能信号端，构成联锁；基于所述故障信号，通过所述联锁停止所述主机和所述从机的运行状态。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：基于所述主从控制方式，所述主机通过dcs启动信号启动，所述从机通过所述主机发送启动信号启动。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：基于三环控制模式，所述主机采用转速控制，所述从机采用转矩控制。8.一种永磁电机的智能控制系统，其特征在于，所述系统包括：控制机制构建模块，用于构建无感矢量主从双驱动控制机制；变频器确定模块，用于根据所述无感矢量主从双驱动控制机制，确定永磁电机双驱运行变频器；控制方式获得模块，用于所述永磁电机双驱运行变频器采用主从控制方式；主机从机确定模块，用于基于所述主从控制方式，确定主机和从机；信号采集模块，用于基于三环控制模式，所述主机通过can通讯实时采集从机电流信号、电压信号、频率信号；
信号调整模块，用于根据所述从机电流信号、电压信号、频率信号，对所述从机的转矩信号进行调整。

技术总结

本发明公开了一种永磁电机的智能控制方法及系统，涉及电机控制领域，所述方法包括：构建无感矢量主从双驱动控制机制；根据所述无感矢量主从双驱动控制机制，确定永磁电机双驱运行变频器；所述永磁电机双驱运行变频器采用主从控制方式；基于所述主从控制方式，确定主机和从机；基于三环控制模式，所述主机通过CAN通讯实时采集从机电流信号、电压信号、频率信号；根据所述从机电流信号、电压信号、频率信号，对所述从机的转矩信号进行调整。达到实现了双驱永磁电机的同步运行，同启同停，负载均衡，并在应用中实现稳定运行，减少设备成本，进而减少设备故障率，确保生产的连续性的技术效果。确保生产的连续性的技术效果。确保生产的连续性的技术效果。