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，获取与自起动同步电机的运行参数对应的第一转换值；

步骤S102，获取与自起动同步电机的目标控制参数对应的第二转换值；

步骤S103，根据第一转换值和所述第二转换值，对自起动同步电机的预设控制参数进行调整，其中，第一转换值、第二转换值和预设控制参数的参数种类相同，上述参数种类包括：电压频率和/或电压幅值。

上述自起动同步电机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。

上述步骤S101中，自起动同步电机的运行参数为当前运行中自起动同步电机的转速或者转矩，步骤S102中目标控制参数是需要的期望转速或者转矩(可选的，目标控制参数由操作人员根据需要给定输入)，为了使自起动同步电机的转速或者转矩调整为期望值，可以通过改变自起动同步电机输入的电压的频率和幅值实现。具体的，由于自起动同步电机的转速与输入的电压频率有关，自起动同步电机的输入电压幅值与电机带载的负载量和转速有关，因此可调节输入的电压频率改变自起动同步电机的转速，以及调节输入的电压幅值可调节自起动同步电机在不同转速下的带载能力。前述调节过程可通过包括控制器的调节模块实现。

上述第一转换值为将自起动同步电机的运行参数(比如：自起动同步电机当前运行中的转速)转换得到的调节模块的可识别量，上述第二转换值为将自起动同步电机的目标控制参数(比如：需要的期望转速)转换得到的调节模块的可识别量，上述预设控制参数为与当前自起动同步电机的运行参数对应的控制参数(比如，与自起动同步电机当前转速所对应的电压频率)。

由于调节模块的控制器只能对同一类型的参数进行运算控制，需要根据运行参数和预设控制参数之间的关系将运行参数转换为预设控制参数种类相同的参数，才可以被调节模块识别并进行相应的控制。例如，如果调节模块需要将自起动同步电机当前运行中的转速调节为期望的转速，则需要将当前运行中的转速转换为对应的第一电压频率值(即第一转换值)，并将需要的期望转速也转换为对应的第二电压频率值(即第二转换值)，根据第一电压频率值与第二电压频率值的差值，相应的调整自起动同步电机的输入电压频率(即预设控制参数)，以实现期望的转速调整。因此第一转换值、第二转换值与预设控制参数的参数种类相同，例如同为电压频率。

上述第一转换值和第二转换值经调节器处理后进入上述调节模块，前述调节器可以采用PID(Proportional Integral Derivative，比例-积分-微分)调节器，或者PI(Proportional Integral，比例-积分)调节器，或者其他可通过差值进行控制的调节器。

通过上述步骤，通过调节自起动同步电机电源输入的电压频率和电压幅值参数，从而实现了自起动同步电机转速的调节以及自起动同步电机不同转速下的过载能力控制，提高了自起动同步电机的带载能力，解决了自起动同步电机过载能力低的技术问题。

可选的，上述运行参数为转速，第一转换值的参数种类为电压频率，获取与自起动同步电机的运行参数对应的第一转换值，包括：采集自起动同步电机的转速；获取自起动同步电机的电机极对数和预设常数；根据转速、电机极对数和预设常数，确定与转速对应的电压频率。

如果上述自起动同步电机的运行参数为当前自起动同步电机的转速，其对应的第一转换值的参数类型为频率，则需要根据转速与频率的对应关系计算得到频率值，

可选的，获取与自起动同步电机的目标控制参数对应的第二转换值，包括：获取所述目标控制参数，其中，所述目标控制参数为转速参数；将所述目标控制参数转换为电压频率，得到所述第二转换值。

如果自起动同步电机的目标控制参数为需要的期望转速，需要根据转速与频率的对应关系计算得到需要的期望转速对应的频率值(即第二转换值)。

具体的，自起动同步电机的转速与频率的关系公式为：

f＝np/x

其中，f为与转速对应的电压频率，n为采集到的自起动同步电机的转速，p为电机极对数，x为预设常数。可选的，x取值为60。根据上述公式可将自起动同步电机的转速转换为频率，即计算获得了当前自起动同步电机的转速对应的第一转换值，以及需要的期望转速对应的第二转换值。

通过上述步骤，根据自起动同步电机的转速与输入的电压频率的关系，将自起动同步电机当前的转速与目标转速均转换为调节模块可识别的电压频率，通过设定的控制算法对自起动同步电机输入电压频率的调节，实现了自起动同步电机的转速的调节，解决了自起动同步电机只能同步运行于一固定转速下的问题。

可选的，上述运行参数为转速和转矩，第一转换值的参数种类为电压幅值，获取与自起动同步电机的运行参数对应的第一转换值，包括：采集自起动同步电机的转速和转矩；根据转速将所述转矩转换为电压幅值，得到所述第一转换值。

由于自起动同步电机的输入电压幅值随自起动同步电机负载(即自起动同步电机的所带的负载)和转速的变化而变化，因此调节自起动同步电机的输入电压幅值，可实现不同转速下自起动同步电机的带载能力调节。自起动同步电机的带载能力由其运行时的转矩参数确定，自起动同步电机的输入电压幅值与自起动同步电机的转速和转矩相关，具体的，自起动同步电机的输入电压幅值与转速、转矩的转换计算公式为：

其中，U为自起动同步电机的输入相电压有效值，根据自起动同步电机的类型取值“+”或者“-”，例如，对于自起动永磁电机、自起动永磁辅助同步磁阻电机以及其他同步运行时具有永磁转矩的自起动同步电机取“-”，自起动磁阻电机以及其他在同步运行时只有磁阻转矩的自起动同步电机取“+”。T为采集获得的当前运行的转矩值，X_d、X_q为交直轴电感值，ω为电角速度，θ为转矩角，E₀为空载反电势有效值，可选的，对于自起动磁阻电机，E₀值为0；m为电机相数；p为电机极对数。

根据上述公式，可以将采集到的自起动同步电机的当前运行的转速和转矩计算转换为对应的电压参数。

可选的，获取与自起动同步电机的目标控制参数对应的第二转换值，包括：获取目标控制参数，其中，目标控制参数为与一个转速对应转矩参数；根据转速将目标控制参数转换为电压幅值，得到第二转换值。

上述作为目标控制参数的转矩参数，可选由操作人员根据调节需求给定输入，例如，根据需要的负载值，操作人员可以获得自起动同步电机在转速为n时，需要输出转矩T，根据上述电压幅值U与转速n、转矩T的计算公式，获得自起动同步电机在转速为n时，输出转矩T对应的电压幅值(即第二转换值)。

可选的，根据所述第一转换值和所述第二转换值，对自起动同步电机的预设控制参数进行调整，包括：如果所述第二转换值大于所述第一转换值，升高所述自起动同步电机的运行电压；如果所述第二转换值小于所述第一转换值，降低所述自起动同步电机的运行电压。

上述自起动同步电机的运行电压包括电压频率和电压幅值。第二转换值大于所述第一转换值，理解为需要的控制参数大于当前的运行参数，则根据参数类型相应的升高运行电压；第二转换值小于所述第一转换值，理解为需要的控制参数小于当前的运行参数，则根据参数类型相应的降低运行电压。例如，如果需要的自起动同步电机转速大于当前运行的转速，根据上述转速与输入电压频率的关系，由调节模块升高自起动同步电机的输入电压频率。

通过上述步骤，可以实现根据自起动同步电机的转速、转矩与输入的电压幅值的关系，将自起动同步电机在设定转速下的转矩与需要的期望转矩均转换为调节模块可识别的电压幅值参数，通过设定的控制算法对自起动同步电机输入电压幅值的调节，实现了自起动同步电机不同转速下带载能力的调节，解决了自起动同步电机过载能力低的问题。

需要说明的是，自起动同步电机的控制方法实施步骤中转速闭环控制和带载能力闭环控制没有顺序的限制，也可同时进行控制。

图2为用于本发明实施例可选的自起动同步电机的控制方法的实现系统的示意图，包括自起动同步电机20，转速检测模块21，转矩检测模块22，电压调频模块23，电压调幅模块24，转矩反馈模块25，转速反馈模块26，转速反馈模块27，转速给定值确定模块28以及转矩给定值确定模块29。图2中箭头方向表示信号的传输方向。自起动同步电机20、转速检测模块21、电压调频模块23与转速反馈模块26和转速给定值确定模块28组成自起动同步电机的转速闭环控制部分；自起动同步电机20、转速检测模块21、转矩检测模块22、电压调幅模块24、转矩反馈模块25、转速反馈模块27以及转矩给定值模块29组成自起动同步电机的带载能力闭环控制部分。

自起动同步电机20是被控部分，与转速检测模块21和转矩检测模块22相连接，转速检测模块21和转矩检测模块22分别检测自起动同步电机20的转速信号和转矩信号，同时，自起动同步电机20接收电压调频模块23和电压调幅模块24的信号输入，自起动同步电机的转速值受电压调频模块23的控制，其转矩值受电压调幅模块24的控制。

转速反馈模块26是转速检测模块21和电压调频模块23的中间转换模块，将转速检测模块21检测的转速值转换为电压调频模块23可识别的频率值；转速反馈模块27、转矩反馈模块25是转速检测模块21、转矩检测模块22和电压调幅模块24的中间转换模块，将检测的转速值和转矩值转换为电压调幅模块24可识别的电压幅值。

电压频率调节模块(即电压调频模块23)和电压幅值调节模块(即电压调幅模块24)是自起动同步电机控制的主要部分。电压调频模块23接收转速反馈模块26反馈的自起动同步电机转速值信号和转速给定值确定模块28转换输入的频率信号，这两个信号经PID调节器后确定电压调频模块23的输出电压频率信号，该输出电压频率信号进入自起动同步电机进行电机的转速控制。电压调幅模块24接收转矩反馈模块22反馈的转矩值信号、转速反馈模块27反馈的电机转速值信号以及转矩给定值确定模块29转换输入的电压值信号，转矩值信号、转速值信号以及电压值信号经PID调节器后确定压调幅模块24的输出电压幅值信号，该电压幅值信号进入自起动同步电机模块进行电机的转矩控制。

转速给定值确定模块28的输入值根据需要的转速确定，转矩给定值确定模块29的输入值根据需要的转矩确定。若需要的电机输出转速为n，则与电压调频模块23连接的转速给定值确定模块28的输入频率值为f，f＝np/60，n为需要电机输出的转速，p为电机极对数。若需要电机在转速为n时，输出转矩T，则与电压调幅模块24相连接的转矩给定值确定模块29的输入电压值为

其中，U为自起动同步电机的输入相电压有效值，根据自起动同步电机的类型取值“+”或者“-”。T为采集获得的当前运行的转矩值，X_d、X_q为交直轴电感值，ω为电角速度，θ为转矩角，E₀为空载反电势有效值，可选的，对于自起动磁阻电机，E₀值为0；m为电机相数；p为电机极对数。

图3为根据本发明实施例可选的自起动同步电机的控制方法的流程图。自起动同步电机的控制方法包括如下步骤：

步骤S301，电压调频模块根据给定值确定模块和转速检测模块的反馈信号调节电机输入端电压频率，实现自起动同步电机转速的控制。

给定值确定模块的输入信号和转速反馈模块的反馈信号经PID调节器进入电压调频装置，电压调频装置输出需要的期望频率进行自起动同步电机转速的控制，进一步地，若给定值确定模块的输入转速信号大于转速反馈模块的反馈信号，则电压调频装置进行升频动作，电机转速上升；若给定值确定模块的输入信号小于转速反馈模块的反馈信号，则电压调频装置进行降频动作，电机转速下降。待达到需要的转速后，进入步骤S302。

步骤S302，电压调幅模块根据电机转速检测模块的反馈信号、转矩检测模块的反馈信号以及给定值确定模块的信号调节电机输入端电压幅值，实现不同转速下的自起动同步电机带载能力的控制。

经步骤S301自起动同步电机转速控制得到的转速信号、转矩检测模块反馈的转矩信号和给定值确定模块的输入转速、转矩信号经PID调节器后进入电压调幅模块，电压调幅模块输出需要的电压幅值进行自起动同步电机带载能力的控制。在某一转速下，若给定值确定模块的输入转矩信号大于转矩检测模块的反馈信号，则电压调幅模块进行升幅动作，电机带载能力增强；若给定值确定模块的输入信号小于转矩检测模块的反馈信号，则电压调幅模块进行降幅动作，电机带载能力下降。进一步地，电压幅值调节模块内置限幅器，电压幅值的最大可调范围为600V，考虑自起动同步电机绕组的耐压和控制电路所使用硬件的最大承受电压，该值可进行调节。根据自起动同步电机转速和转矩确定电机的输入电压，一方面可以保证自起动同步电机具有所需要的带载运行能力，另一方面，可以使自起动同步电机的输入电压得到最大化地利用。

图4所示为根据本发明自起动同步电机的控制方法获得电机的转速-电压-负载的关系曲线，横坐标为自起动同步电机的转矩，纵坐标为自起动同步电机的输入电压幅值。如图4所示，自起动同步电机在不同的转速下，随着输入电压幅值的增大，转矩相应的增大，实现了自起动同步电机的带载能力的提高。

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装置的实施例，如图5所示，包括：检测模块51，用于采集自起动同步电机50的运行参数；反馈模块52，用于获取与自起动同步电机50的运行参数对应的第一转换值；给定值确定模块53，用于获取与自起动同步电机50的目标控制参数对应的第二转换值；调节模块54，用于根据第一转换值和第二转换值，对自起动同步电机50的预设控制参数进行调整，其中，第一转换值、第二转换值和预设控制参数的参数种类相同，上述参数种类包括：电压频率和/或电压幅值。

反馈模块52作为检测模块51和调节模块54的中间转化模块，将检测模块的输出值转换为调节模块54的可识别量。可选的，反馈模块52的输入为检测的转速和/或转矩，输出为第一转换值(比如电压频率值和/或电压幅值)。给定值确定模块53的输入值(即第二转换值)根据需要的转速和转矩确定，其输出信号经PID调节器进入到调节模块。

可选的，上述运行参数为转速，则检测模块包括转速检测模块，用于采集自起动同步电机的转速；所述反馈模块包括转速反馈模块，用于获取与自起动同步电机的转速对应的第一电压频率；给定值确定模块包括转速给定值确定模块，用于获取目标控制参数对应的第二电压频率，其中，目标控制参数为转速参数；调节模块包括电压频率调节模块，用于根据第一电压频率和所述第二电压频率对自起动同步电机的预设控制参数进行调整，其中，预设控制参数为电压频率。

可选的，上述运行参数为转速和转矩，检测模块包括转速检测模块和转矩检测模块，分别用于采集自起动同步电机的转速和转矩；反馈模块包括转速反馈模块和转矩反馈模块，用于根据转速将转矩转换为第一电压幅值；给定值确定模块包括转矩给定值确定模块，用于获取目标控制参数对应的第二电压幅值，其中目标控制参数为转矩参数；所述调节模块包括电压幅值调节模块，用于根据第一电压幅值和第二电压幅值对自起动同步电机的预设控制参数进行调整，其中，预设控制参数为电压幅值。

上述自起动同步电机的控制装置还包括实施例1中执行其他方法步骤的模块。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，包括：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。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，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。