具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种自起动同步电机的控制方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的自起动同步电机的控制方法，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S101，在自起动同步电机起动至同步速之后，采集自起动同步电机的运行电流；

步骤S102，根据运行电流确定所述自起动同步电机是否运行于目标状态，其中，所述自起动同步电机运行于目标状态时，在当前的负载下运行效率最高；

步骤S103，在自起动同步电机未运行于所述目标状态的情况下，调整自起动同步电机的运行电压，以使自起动同步电机运行于目标状态。

上述自起动同步电机具有自起动能力，包括但不限于自起动永磁同步电机、自起动永磁辅助同步磁阻电机、自起动同步磁阻电机，以及其他通过异步转矩实现自起动而同步运行的电机。

上述采集自起动同步电机的运行电流可以由与自起动同步电机连接的电流检测装置实现，调整自起动同步电机的运行电压可以由与自起动同步电机连接的电压调整装置实现。

上述自起动同步电机起动至同步速，指自起动同步电机已自起动成功，并以额定转速(即同步速)进行运行。自起动同步电机起动至同步速的判定方法为：自起动同步电机转速进入同步速且在一定时间内的波动在一定范围内，该范围可根据自起动同步电机实际运行环境和所带起动负载大小而定，以确保自起动同步电机成功起动。上述转速波动范围的检测可在该自起动同步电机的电压控制系统(可以为自起动同步电机的输入电压的供电电源或者电压调整装置)中添加转速检测模块或者采用测速仪等独立的转速检测设备实现。

步骤S102中的目标状态，可以为自起动同步电机运行于当前负载下的最佳效率点。根据自起动同步电机的运行电流值判断自起动同步电机是否运行于目标状态，具体为：如果自起动同步电机的运行电流为在当前的负载下运行的最小值，则判断自起动同步电机达到了当前负载下的最佳效率点，此时自起动同步电机运行于目标状态，不需要对输入电压进行调整；如果自起动同步电机的运行电流不是当前的负载下运行的最小值，则进入步骤S103调整自起动同步电机的运行电压的输入幅值，使得运行电流相应的调整。

对于自起动同步电机，在负载转矩不变的情况下，自起动同步电机的运行电流随运行电压的减小先减小后增大，电机效率随输入的运行电压的减小先增大后减小，因此，自起动同步电机存在最佳运行的输入运行电压值，该运行电压值对应的自起动同步电机的运行电流最小，电机效率最高。上述目标状态，也可以为自起动同步电机运行于当前负载下的最佳运行电压处。

需要说明的是，对于不同的负载转矩，自起动同步电机具有不同的最佳运行电压。

根据上述步骤，通过检测自起动同步电机的运行电流，根据自起动同步电机的运行电流值判断自起动同步电机是否在当前的负载下运行效率最高，并对输入电压的幅值相应的进行调节，解决不同负载下因自起动同步电机恒压运行而不能达到最佳效率点的问题，实现自起动同步电机在不同负载下的最佳效率运行。

可选地，在根据运行电流确定自起动同步电机是否运行于目标状态之后，上述方法还包括：在自起动同步电机已运行于目标状态的情况下，保持使用当前的运行电压。

自起动同步电机运行于目标状态，即运行于当前负载下的最佳运行电压处，在当前的负载下运行效率最高，不需要对输入的运行电压进行调整，即保持使用当前的运行电压。

可选地，在根据运行电流确定自起动同步电机是否运行于目标状态之后，上述方法还包括：在自起动同步电机已运行于目标状态的情况下，停止对自起动同步电机的运行电压进行调节。

目标状态为自起动同步电机运行于当前负载下的最佳效率点，因此自起动同步电机运行于目标状态后，以运行于最佳运行电压，不需要再对当前负载下的运行电压进行调节。

可选地，在采集自起动同步电机的运行电流之前，上述方法还包括：检测自起动同步电机的负载是否发生变化；在自起动同步电机的负载发生变化的情况下，进入采集自起动同步电机的运行电流的步骤。

自起动同步电机起动至同步速之后，是否需要进入上述步骤S101进行自起动同步电机的运行电流的采集，受负载和自起动同步电机的输入运行电压的影响。由于不同的负载对应了不同的最佳工作电压，因此在负载发生变化时，需要进入上述步骤S101采集当前自起动同步电机的运行电流，并根据步骤S102判断自起动同步电机是否运行于目标状态，以判断当前自起动同步电机是否在当前负载下具有最小的工作电流。

作为一种可选的实施例，在自起动同步电机负载发生变化的情况下，可通过闭合连接于自起动同步电机的电压调整装置和电流检测装置之间的可控开关使得电压调整装置连接到自起动同步电机的控制电路中，并进入上述步骤S101-S103，根据自起动同步电机的运行电流调整运行电压。可选的，可控开关根据负载值的变化自动闭合。需要说明的是，无论可控开关是否闭合，自起动同步电机的运行电流始终处于被采集的状态，可控开关用于控制是否接入电压调整装置以调节自起动同步电机的运行电压。

上述负载值的变化，包括自起动同步电机的运行转矩与自起动同步电机的起动转矩不同的情况以及在自起动同步电机在同步运行中负载发生变化的情况，因此只要发生负载的变化，则可控开关自动闭合，上述由于负载发生变化而引起的可控开关自动闭合，该动作可以为立即响应动作，以减少自起动同步电机在非最佳运行电压下的运行时间。

上述负载可以为自起动同步电机所连接的可调负载或恒定负载。

可选地，在采集自起动同步电机的运行电流之前，上述方法还包括：如果自起动同步电机的运行负载与自起动同步电机的起动负载相同，在自起动同步电机起动后，进入采集自起动同步电机的运行电流的步骤。

自起动同步电机起动过程结束之后，若自起动同步电机的起动转矩等于运行转矩(即自起动同步电机的运行负载与自起动同步电机的起动负载相同)，可通过手动控制的方式闭合上述可控开关，进入步骤S101采集自起动同步电机的运行电流；若电机的运行转矩与电机的起动转矩不同(即自起动同步电机的运行负载与自起动同步电机的起动负载不同)，则可控开关可根据负载值的不同自动闭合。

上述在自起动同步电机起动后根据运行负载和起动负载值的对比而进行的可控开关的控制，为自起动同步电机起动后可控开关的第一次动作。如果可控开关的闭合方式为手动控制，在动作之前需留有一定的时间裕量。

可选地，采集自起动同步电机的运行电流的步骤包括：按照预设采样频率采集自起动同步电机的运行电流，根据运行电流确定自起动同步电机是否运行于目标状态，包括：确定运行电流是否到达自起动同步电机在当前负载下的最小电流；如果运行电流未达到自起动同步电机在当前负载下的最小电流，确定自起动同步电机未运行于目标状态；如果运行电流已达到自起动同步电机在当前负载下的最小电流，确定自起动同步电机已运行于目标状态。

根据自起动同步电机在确定的负载下的输出最佳效率点与运行电流的最小电流值存在的对应关系，如果自起动同步电机的运行电流为在当前的负载下运行的最小值，则判断自起动同步电机达到了当前负载下的最佳效率点，此时自起动同步电机运行于目标状态。

按照预设采样频率采集自起动同步电机的运行电流，理解为根据采样频率中的设定时间间隔重复对自起动同步电机的运行电流进行检测，记录上一时间点的运行电流值，记为I1，以及当前时间点的运行电流值，记为I2，如果I2＜I1，则判断运行电流具有减小的趋势，并对根据更新的时间点对I1和I2重新赋值，重复判断，直到I2不小于I1，此时通过运行电流的检测已经获得了最小的运行电流值，停止检测运行电流，保持当前的运行电压。

需要说明的是，如果当负载值发生改变时，则需要按照上述步骤对运行电流进行采样并进行循环判断，以获得自起动同步电机在当前负载下的最小运行电流。

可选地，在自起动同步电机的负载发生变化的情况下，调整自起动同步电机的运行电压，以使自起动同步电机运行于目标状态，包括：如果负载增大，按照第一预设步伐增大运行电压；如果负载降低，按照第二预设步伐降低运行电压。

上述第一预设步伐为预设的自起动同步电机的运行电压的第一调节步长，使得运行电压以第一预设步伐为单位增大；第二预设步伐为预设的自起动同步电机的运行电压的调节步长，使得运行电压以第二预设步伐为单位降低。

若负载值增大，按照在当前运行电压的基础上增加第一预设步伐的电压值以增大运行电压，若负载值变小，在当前运行电压的基础上减小第二预设步伐的电压值以减小运行电压。

可选地，在自起动同步电机的起动负载和运行负载相同的情况下，调整自起动同步电机的运行电压，以使自起动同步电机运行于目标状态，包括：按照第三预设步伐增大或减小运行电压，以使运行电流达到自起动同步电机在当前负载下的最小电流。

由于自起动同步电机存在最佳运行电压，该最佳运行电压值对应的运行电流最小，自起动同步电机效率最高。通过检测自起动同步电机的运行电流值进行运行电压的幅值调节，可实现电机的最佳效率运行控制，具体的运行电压调节方法步骤如下：

判断是否满足I2＜I1，其中，I1为电流检测装置在上一个时间点检测到的运行电流值，I2电流检测装置当前检测到的运行电流值；如果满足，则以第三预设步伐step3为单位，增大或者减小当前的运行电压值U，使运行电压值变为U±step3，重复前述的电流检测并循环前述判断过程，直到I2不小于I1；如果I2不小于I1，则跳出循环，运行电压U保持不变，根据前述步骤可以获得自起动同步电机在当前负载下运行电流的最小值。

需要说明的是，按照第三预设步伐增大或减小运行电压，理解为对运行电压的调节既可以增大也可以减小。具体的，可先尝试增大运行电压值，如果运行电流增大，说明运行电压需要向反方向调节，则减小运行电压值；如果增大运行电压值后，运行电流减小，则说明运行电压的调节方向正确，则继续增大运行电压值。

上述第三预设步伐为预设的自起动同步电机的运行电压的第三调节步长，使得自起动同步电机的起动负载和运行负载相同的情况下，以第三预设步伐为单位增大或减少。

第一预设步伐、第二预设步伐和第三预设步伐可以相同，也可以不同，其取值可根据对运行电压的调节精度进行设置，取值越小，对运行电压的调节精度越高。

通过上述步骤，根据自起动同步电机的运行电流值可判断自起动同步电机是否在当前的负载下工作于最佳运行电压，如果未工作于最佳运行电压处，则对自起动同步电机的运行电压的幅值相应的进行调节，解决了不同负载下因自起动同步电机恒压运行而不能达到最佳效率点的问题，实现自起动同步电机在不同负载下的最佳效率运行。

图2为本发明实施例的一种可选的自起动同步电机的控制系统示意图。自起动同步电机的控制系统包括自起动同步电机20、电流检测装置21、电压调幅装置22、负载23以及可控开关S1。自起动同步电机20、电流检测装置21和电压调幅装置22组成自起动同步电机最佳运行电压的闭环控制回路。

自起动同步电机20是被控部分，与负载23、电压调幅装置22和电流检测装置21相连，自起动同步电机20接收负载23的输出的负载转矩值以及电压调幅装置22输出的电压值，同时自起动同步电机20输出的电流值是电流检测装置21的输入信号。

电流检测装置21接收自起动同步电机20输出的电流值信号，其输出信号运行电压调幅装置22的动作。电压调幅装置22包括但不限于自耦变压器、感应调压器、电动-发电机组等可用于自起动同步电机电压调节的装置。

负载23可选为自起动同步电机20所连接的可调负载或恒定负载，与自起动同步电机20转轴的负载输入端相连。可选的，可控开关S1可受负载23和电压调幅装置22的联合控制而自动闭合或者断开，可控开关S1也可以由手动控制。其中，负载23控制S1的闭合，负载23的值发生改变，可控开关S1可自动闭合；电压调幅装置22控制S1的断开，电压调幅装置22输出的运行电压不变时，可控开关S1断开。

图3为基于图2提供的自起动同步电机的控制系统所提出的一种可选的自起动同步电机的控制方法，包括：

步骤S301，可控开关S1处于断开状态，连接负载，自起动同步电机在起动电压下起动至同步速。此时电流检测装置和电压调幅装置未接入自起动同步电机的运行电压的闭环控制回路中，未开始自起动同步电机输入电压的调节。

步骤S302，闭合可控开关S1，接通自起动同步电机最佳运行电压的闭环控制回路。

在步骤S302中，闭合可控开关S1为S1的第一次动作，发生在自起动同步电机起动过程结束之后。若自起动同步电机的起动转矩即为自起动同步电机的运行转矩，则S1的第一次闭合动作需手动控制，手动操作之前需留有一定的时间，以确定自起动同步电机已经结束起动过程；若自起动同步电机的运行转矩与起动转矩不同，则S1的第一次动作可由负载自动控制，待自起动同步电机起动结束后，连接自起动同步电机的运行负载，则自起动同步电机的转矩发生改变，可控开关S1根据转矩的变化而自动闭合。

步骤S303，根据电流检测装置检测到的电流值，进行自起动同步电机的运行电压的调节，直至U不变，则S1断开。

具体的，如图4所示为根据电流检测装置检测到的电流值对自起动同步电机的运行电压进行调节的控制逻辑的流程图，其中，I1为电流检测装置根据采样频率在上一时间点检测到的电流值，I2为电流检测装置根据采样频率当前检测到的电流值；U为电压调幅装置输出的运行电压值，设置初始电压U为起动电压，起动电压大于额定电压值；step为自起动同步电机运行电压的调节步长，可根据电压调幅装置的调节精度进行设置，step值越小则控制系统调节精度越高。上述控制逻辑的步骤包括：

步骤S401，采集自起动同步电机的运行电流，记录上一时间点检测到的电流值为I1，当前检测到的电流值I2；I1和I2的值根据检测时间的推移而实时更新，具体的，根据采样频率，每推移一个时间点，将原I2值赋予I1，并将当前新采集的电流值赋予I2。

步骤S402，判断是否满足I2＜I1，即判断当前的运行电流是否为当前负载下的最小电流。若I2＜I1成立，则进入步骤S403；如果I2不小于I1，则进步步骤S404；

步骤S403，将(U±step)值赋给U(即在初始电压U的基础上增加或者减小调节步长step)，将步骤S402中的I2值赋给I1，返回步骤S401检测下一时间点的电流值，赋值给I2，将重新赋值后的I1和I2进行比较，重复上述步骤，直到I2不小于I1，则进入步骤S404；

步骤S404，保持当前运行电压U保持不变，且进入步骤S405结束检测循环。

当负载值改变时，需要重新进入步骤S401执行上述步骤S401-S405。在步骤S403中，若负载值变大，按照在初始电压U的基础上增加调节步长step来调节运行电压，调节后的运行电压值为U+step，若负载值变小，则按照在初始电压U的基础上减少调节步长step来调节运行电压，调节后的运行电压值为U－step。

根据上述步骤，使电压调幅装置的输出运行电压对应于自起动同步电机运行电流的最小值，此时自起动同步电机在当前负载下的运行效率最高。可选的，自起动同步电机达到最佳运行电压后，若电压调幅装置的输出运行电压在一定时间内保持不变，则自起动同步电机最佳运行电压闭环控制回路断开，即可控开关S1断开。上述运行电压保持不变的时间范围可根据电流检测装置的检测精度进行设置，同时需考虑电流检测装置的信号传输和电压调幅装置的动作延迟，以确定自起动同步电机的运行电压已调节至最佳电压值。

步骤S304，自起动同步电机进入最佳运行电压下的运行状态，直至负载转矩改变，则可控开关S1闭合，重复步骤S302～步骤S304。

由于不同负载转矩对应的自起动同步电机的最佳运行电压值不同，因此，当负载转矩发生改变时，需重复步骤S302～S304的过程，重新进行自起动同步电机最佳运行电压的调节。步骤S304中的闭合可控开关S1的动作为S1的非第一次动作，可由负载模块自动控制，该动作为立即响应动作，以减少自起动同步电机在非最佳运行电压下的运行时间。

如图5所示为在本发明实施例的自起动同步电机电压控制方法下电流-电压和效率-电压关系的示意图，如图5所示，横坐标为自起动同步电机的输入运行电压，虚线的纵坐标为自起动同步电机的运行电流，实线的纵坐标为自起动同步电机的效率。在负载不变的条件下，自起动同步电机的运行电流随输入运行电压的减小先减小后增大，自起动同步电机的效率随输入运行电压的减小先增大后减小。因此，由图5可以看出，自起动同步电机存在最佳运行电压，相对应的自起动同步电机的运行电流最小，效率最高。

根据上述实施例，通过检测自起动同步电机的运行电流值，相应的进行自起动同步电机输入运行电压的幅值调节，解决不同负载下自起动同步电机运行电压恒定不可调的问题，另一方面，实现自起动电机在最小电流对应的电压值下运行，实现自起动同步电机在不同负载下的最佳效率运行状态控制。

实施例2

根据本发明实施例，提供了一种自起动同步电机的控制系统实施例，如图6所示，包括自起动同步电机60；电流检测装置61，用于在自起动同步电机60起动至同步速之后，采集自起动同步电机60的运行电流；根据运行电流确定自起动同步电机60是否运行于目标状态；其中，当自起动同步电机60运行于目标状态时，在当前的负载下运行效率最高；电压调整装置62，与电流检测装置61相连，用于在自起动同步电机未运行于目标状态的情况下，调整自起动同步电机60的运行电压，以使自起动同步电机60运行于目标状态。

可选的，上述系统还包括：负载给定模块，与所述自起动同步电机通信，用于作为所述自起动同步电机的负载；可控开关，设置在电流检测装置和电压调整装置之间，可控开关用于当自起动同步电机已运行于目标状态时断开，并当自起动同步电机的负载发生变化时闭合。

上述负载给定模块，作为自起动同步电机的负载，通过设置不同的给定值，实现的负载值的可调。自起动同步电机、电流检测装置、电压调整装置与负载给定模块组成自起动同步电机的运行电压的闭环控制回路。

上述电压调整装置为用于调整同步电机控制电压幅值的电压调幅装置。

可选的，自起动同步电机的电压调整装置可增加转速检测模块；自起动同步电机运行电压的调节方式可采用自动控制系统，也可采用手动调节方式。

根据本发明实施例，提供了一种存储介质实施例，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述自起动同步电机的控制方法。

根据本发明实施例，提供了一种处理器的实施例，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述自起动同步电机的控制方法。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。