[实用新型]电机控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，特别涉及一种电机控制装置。

背景技术

高空无人机、空间环境飞行器、南北极探险机器人相继出现。电机作为执行机构，广泛用于这些领域。这些应用领域的共同特点是：需要电机装置在低温环境工作。

电机装置一般由电机本体和驱动控制器构成。由于电机本体中的轴承润滑油及油脂工作温度的限制，一般情况下，其工作温度一般不能低于-60℃左右(也有工作温度更低的润滑油或油脂)；而驱动控制器电子元器件的工作温度通常需要在-40℃以上(也有耐温度更低的电子元器件)。在这种情况下为了保证电机润滑和电子元器件的正常工作，在低于允许环境温度时,一般需要额外增加加热装置确保电机装置的环境温度满足材料要求的工作温度。但是，增加加热装置增加系统的复杂性，带来体积和重量的上升，给系统运行带来一定负担。

由于电机本体以及驱动用功率器件(即驱动控制器功率器件)在正常工作时都会产生热能，所以，如果能够有效控制和利用好这些热能，使其为轴承(润滑油脂)以及电子元器件等提供合适的环境温度，则可以不用或少用加热装置，实现电机装置的低温工作，进而降低电机装置的体积和重量，提高系统的可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电机控制装置，以利用电机本体及驱动用功率器件等产生的热能为轴承及其他电子元器件提供合适的环境温度。

为了实现上述目的，本实用新型提供的电机控制装置的技术方案如下：

一种电机控制装置，其包括：电机温度传感器，用于检测电机本体的温度；驱动控制器温度传感器，用于检测驱动控制器功率器件的环境温度；温度控制器，与所述电机温度传感器、驱动控制器温度传感器连接，用于接收温度控制指令及电机本体的温度、驱动控制器功率器件的环境温度，在电机本体的温度或驱动控制器功率器件的环境温度低于设定温度时，向电机的驱动控制器发送控制指令使电机工作于低效率驱动模式，否则，向电机的驱动控制器发送控制指令使电机工作于高效率驱动模式；其中，高效率驱动模式为提高电机效率、减少电机本体和驱动控制器功率器件发热的驱动模式；低效率驱动模式为降低电机效率，使电机本体和驱动控制器功率器件发热以加热电机本体和驱动控制器的驱动模式。

根据所述电机控制装置的一种优选实施方式，还包括：电流分配器，与所述温度控制器连接，用于接收所述温度控制器发送的控制指令，将电机电流指令分解为与旋转磁场平行的直轴电流指令和与旋转磁场正交的交轴电流指令，并接入电机的驱动控制器；其中，在高效率驱动模式时，所述电流分配器选择电机效率最高的直轴/交轴电流比例进行控制；在低效率驱动模式时，所述电流分配器改变该直轴/交轴电流比例，增加电机的发热。

根据所述电机控制装置的一种优选实施方式，还包括：电压控制器，与所述温度控制器连接，用于接收所述温度控制器发送的控制指令，生成交流电压幅值和频率指令并接入电机的驱动控制器；其中，在高效率驱动模式时，选择电机效率最高的交流电压幅值和频率指令控制；在低效率驱动模式时，采用电机效率低的交流电压幅值和频率指令控制，增加电机的发热。

为了实现上述目的，本实用新型提供的使用上述电机控制装置的电机控制方法的技术方案如下：

一种电机控制方法，其包括以下步骤：将电机设置为至少两种驱动模式：高效率驱动模式和低效率驱动模式；其中，高效率驱动模式为提高电机效率，减少电机本体和驱动控制器功率器件发热的驱动模式；低效率驱动模式为降低电机效率，使电机本体和驱动控制器功率器件发热以加热电机本体和驱动控制器的驱动模式；采集电机本体及驱动控制器的环境温度；将采集的电机本体及驱动控制器的环境温度与设定的目标温度进行比较；在电机本体的温度及驱动控制器的环境温度达到设定的目标温度时，采用高效率驱动控制模式；否则，采用低效率工作模式。

根据所述电机控制方式的一种优选实施方式，在将电机设置为高效率驱动模式和低效率驱动模式的步骤中，将电机电流分解为与旋转磁场平行的直轴电流和与旋转磁场正交的交轴电流，以进行电流控制。

根据所述电机控制方式的一种优选实施方式，在高效率驱动模式时，选择电机效率最高的直轴/交轴电流比例进行控制；在低效率驱动模式时，改变该直轴/交轴电流比例，增加电机的发热。

根据所述电机控制方式的一种优选实施方式，在高效率驱动模式时，选择电机效率最高的电压指令控制方式；在低效率驱动模式时，采用电机效率低的电压指令控制方式，增加电机的发热。