[发明专利]一种电机控制系统及转矩安全监控方法

说明书

本发明提供一种电机控制系统及转矩安全监控方法，包括：电机；获取电机监测信号及期望信号进行比较，若不一致，则输出安全动作信号的转矩监控模块；接收到安全动作信号时对电机输出控制信号，以确保电机转矩输出正常的电机控制模块。系统实时自检，正常后执行转矩安全监控；分别获取电机监测信号及期望信号进行比较；若不一致，则判定电机转矩输出异常，关断所述电机，以实现安全保护；若一致，则判定电机转矩输出正常。本发明在原有电机控制系统的基础上，增加了一个转矩监控模块，通过转矩监控模块对电机实际输出的转矩进行监控，并与期望转矩进行校对，若判定转矩输出异常，及时采取关断电机等保护操作，以避免危险发生，大大提高安全性能。

技术领域

本发明涉及电机控制领域，特别是涉及一种电机控制系统及转矩安全监控方法。

背景技术

电机(Electric Machinery，俗称“马达”)是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。

电机控制器(Motor Controller)通过集成电路的主动工作来控制电机按照设定的方向、速度、角度及响应时间进行工作。电机控制器使得电机应用范围更为广泛，输出效率更高，噪音更小，是维持电机正常工作的核心装置。

目前电机控制器的方案主要由控制器和驱动器组成。其中，控制器通过转子角度传感器、电流传感器及电压采样电路对电机转子位置、电流及电压等信号进行采集，根据期望的转矩命令，计算出相应的电压控制信号，然后通过驱动器将信号放大，并输出到电机以驱动电机运行，输出期望转矩，实现电机控制。

但是由于转子角度传感器、电流传感器、电压采样电路、驱动器等的故障，可能导致电机控制器输出异常，目前的电机控制器无法对电机实际输出的转矩进行监控，在转矩输出异常时也无法及时察觉并进行保护操作；在工业生产中，转矩输出异常可能导致设备的损坏和操作人员的安全问题；在汽车控制中，转矩输出异常可能因失控导致车祸的发生，存在很大的安全隐患。

因此，如何及时察觉电机的输出异常，确保电机转矩输出正常已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种一种电机控制系统及转矩安全监控方法，用于解决现有技术中电机控制器无法对电机实际输出的转矩进行监控，在转矩输出异常时也无法及时察觉并进行保护操作的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电机控制系统，所述电机控制系统至少包括：

电机，用于产生驱动转矩，作为动力源；

转矩监控模块，与所述电机及整车控制器连接，获取电机的监测信号及期望信号，将监测信号与期望信号进行比较，若监测信号与期望信号不一致，则输出安全动作信号；

电机控制模块，与所述电机及所述转矩监控模块连接，当接收到所述安全动作信号时对所述电机输出控制信号，关闭所述电机，以确保电机转矩输出正常。

优选地，所述转矩监控模块包括：监测单元、期望单元、决策单元及安全动作单元；

所述监测单元与所述电机连接，对所述电机的电气特性进行测量，监测电机工作状态，以得到监测信号；

所述期望单元与所述整车控制器连接，从所述整车控制器获取电机工作命令，并将电机工作命令转化为电机控制信号，以得到期望信号；

所述决策单元与所述监测单元及所述期望单元连接，将所述监测单元输出的电机工作状态与所述期望单元输出的电机控制信号进行比较，若不一致则输出一触发信号；

所述安全动作单元与所述决策单元连接，接收所述触发信号以触发所述安全动作单元输出安全动作信号。