[发明专利]负载转矩控制系统和负载转矩控制方法有效
申请号: | 201210365891.1 | 申请日: | 2012-11-28 |
公开(公告)号: | CN103840736B | 公开(公告)日: | 2016-11-30 |
发明(设计)人: | 吕春野;刘立伟 | 申请(专利权)人: | 西门子工厂自动化工程有限公司 |
主分类号: | H02P29/00 | 分类号: | H02P29/00 |
代理公司: | 北京康信知识产权代理有限责任公司 11240 | 代理人: | 李慧 |
地址: | 100016 北京*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 负载 转矩 控制系统 控制 方法 | ||
1.一种负载转矩控制系统,该负载转矩控制系统包括:
输入单元,通过该输入单元输入电机的转速设定值;
检测单元,该检测单元包括检测电机的转矩实际值的转矩传感器;以及
计算单元,该计算单元根据检测单元检测的转矩实际值计算转矩变化率,将所述计算单元所计算的转矩变化率与预先设定值相比较,并且在所述转矩变化率大于所述预先设定值时,改变所述转速设定值,并根据改变后的转速设定值改变电机的转速。
2.如权利要求1所述的负载转矩控制系统,其特征在于,所述预先设定值为固定值,所述预先设定值通过输入单元输入或者事先在系统中固化。
3.如权利要求1所述的负载转矩控制系统,其特征在于,所述预先设定值与电机转速成反比,且与电机的平均功率和最大允许功率成反比。
4.如权利要求1所述的负载转矩控制系统,其特征在于,所述输入单元还输入转速调节系数K,所述计算单元根据所述转速调节系数K改变所述转速设定值。
5.如权利要求1至4中任一项所述的负载转矩控制系统,其特征在于,所述计算单元包括波动范围计算单元,该波动范围计算单元计算电机速度的波动范围,以在波动范围内改变所述转速设定值,所述波动范围小于所述转速设定值的50%。
6.如权利要求5所述的负载转矩控制系统,其特征在于,所述输入单元还输入转矩限定值,该转矩限定值为电机所允许的最大转矩。
7.如权利要求6所述的负载转矩控制系统,其特征在于,所述波动范围计算单元包括:
第一平均值计算器,该第一平均值计算器计算所述检测单元所检测的转矩实际值的平均值;
第一功率计算单元,该第一功率计算单元计算所述转矩限定值和所述转速设定值的乘积作为最大允许功率;
速度计算单元,该速度计算单元计算所述最大允许功率除以所述转矩平均值的结果作为电机当前最大允许速度;以及
速度补偿计算器,该速度补偿计算器计算所述电机当前最大匀速速度与所述电机设定速度的差作为所述波动范围。
8.如权利要求7所述的负载转矩控制系统,其特征在于,所述计算单元包括加速度计算器,所述加速度计算器根据所述检测单元检测到的转矩实际值计算所述转矩变化率。
9.如权利要求8所述的负载转矩控制系统,其特征在于,所述计算单元还包括偏差计算单元,该偏差计算单元计算电机转速设定值与对应于当前电机转矩实际值的电机实时转速设定值的偏差,并且在该偏差大于零时,增大电机输出转矩或减小转速设定值;而在偏差小于零时,增大或保持所述速度设定值。
10.如权利要求9所述的负载转矩控制系统,其特征在于,所述偏差计算单元包括:
第一平均值计算器,该第一平均值计算器根据检测单元检测的转矩实际值计算转矩平均值;
第二功率计算单元,该第二功率计算单元计算上述转矩平均值和电机设定转速的乘积作为电机运行的平均功率;
第二速度计算单元,该第二速度计算单元将所述电机运行的平均功率除以所述转矩实际值得到所述电机实时转速设定值;以及
偏差值计算器,该偏差值计算器计算所述电机转速设定值和所述电机实时转速设定值的差作为所述偏差值。
11.如权利要求10所述的负载转矩控制系统,其特征在于,所述计算单元还包括设定值补偿计算器,该设定值补偿计算器根据所述波动范围、所述偏差值、所述转矩变化率与所述预先设定值的比较结果以及所述转速调节系数,计算转速调节值,并且根据该转速调节值改变所述转速设定值。
12.如权利要求11所述的负载转矩控制系统,其特征在于,所述检测单元还包括速度传感器,用于检测所述电机的转速实际值。
13.如权利要求12所述的负载转矩控制系统,其特征在于,还包括速度控制器,该速度控制器根据所述转速调节值和从所述检测单元接收的转速实际值来改变所述电机的转速。
14.一种用于电机的负载转矩控制方法,该方法包括如下步骤:
输入所述电机的转速设定值;
检测电机的转矩实际值;
根据所检测的转矩实际值计算所述转矩变化率;以及
在所述转矩变化率超过预先设定值时,改变所述电机的转速设定值。
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