一种电机控制方法
一种电机控制方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及电路控制领域，特别涉及一种电机控制方法。
【背景技术】
[0002]电机控制中，针对被控电机的多条个相绕组的情况，经常需要将被控电机中的多个相绕组设置根据需要连接为特殊的电路拓扑结构(如星型结构、首尾相接的封闭环形结构)，以使得被控电机实现相应的特性，而不同的特性需要相绕组连接为不同的电路拓扑结构实现，实际应用中，为了达到不同的特性，会根据需要而将被控电机的多个相绕组连接为相应的拓扑结构(如星型结构或封闭环形结构)，而当对电路特性的需求进行切换时，则需要对多个负载的电路连接方式进行切换;这就需要增加额外的切换电路，额外电路的增加不仅增加了系统成本，新增电路的稳定性还会进一步影响整个系统的稳定性，究其原因，是让被控电机实现相应电路特性需要“将被控电机的多个相绕组连接为特定拓扑结构”限制了对被控电机的控制空间。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术中当需要被控电机达到相应的电路特性需要将被控电机的多个相绕组连接为特定的拓扑结构的问题，提供一种，不需要将被控电机多个互不相连的相绕组连接在一起即可使被控电机可达到指定电路特性的电路控制方法。
[0004]为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案:
本发明同时提供一种电机控制方法，被控电机包括三个以上互不连接的相绕组；获得指定的控制参数组合;所述控制参数组合中的参数包括各相绕组目标电流大小及方向；
按照该控制参数组合分别单独对各相绕组进行控制，将各相绕组中的电流方向调整至或维持在目标方向，同时，将各相绕组中的电流大小调整至或维持在目标值。
[0005]进一步的，所述控制参数组合中的各相绕组目标电流大小及方向，与各相绕组构成星型电路达到任一电路特性时，对应的该相绕组中的电流大小及方向相同；或，
所述控制参数组合中的各相绕组的目标电流大小及方向，与各相绕组首尾相连组成封闭环路达到任一电路特性时，对应的该相绕组的电流大小及方向相同。
[0006]—些实施例中，所述控制参数组合中还包括控制周期，此时，控制参数组合中的各相绕组目标电流大小及方向信息为各相绕组在控制周期各时刻的目标电流大小及方向信息。
[0007]进一步的，所述控制参数组合中的控制周期、控制周期任意时刻各相绕组的目标电流大小及方向，与各相绕组构成星型电路达到任一电路特性时，对应的控制周期、及各相绕组在控制周期各时刻的电流大小及方向相同；或，
所述控制参数组合中的控制周期、控制周期任意时刻各相绕组的目标电流大小及方向，与各相绕组首尾相连组成封闭环路达到任一电路特性时，对应的控制周期、及各相绕组中在该控制周期各时刻的电流大小及方向相同。
[0008]进一步的，采用Η桥控制电路控制各个相绕组中的电流大小及方向。
[0009]优选的，所述Η桥控制电路中的可控开关为GTR、GT0、IGBT、SJT、M0SFET管、SCR、SiCIGBT、IGBT+SiC 二极管或氮化镓 IGBT。
[0010]进一步的，所述三个以上互不连接的相绕组可以是完全相同、部分相同或互不相同。
[0011]具体的，应用上述控制方法，可采用如下的控制系统，所述控制系统包括电源接口、控制电路模块及被控电机;被控电机包括三个以上互不相连的相绕组；；
各个相绕组通过依次连接的控制电路模块、电源接口与电源连接；
所述控制电路模块根据控制参数组合对各相绕组进行控制;将各相绕组中的电流方向调整至或维持在目标方向，同时，将各相绕组中的电流大小调整至或维持在目标值;所述控制参数组合中的参数包括各相绕组的目标电流大小及方向。
[0012]进一步的，所述控制参数组合中的各相绕组目标电流大小及方向，与各相绕组构成星型电路达到任一电路特性时，对应的该相绕组中的电流大小及方向相同；或，
所述控制参数组合中的各相绕组的目标电流大小及方向，与各相绕组首尾相连组成封闭环路达到任一电路特性时，对应的该相绕组的电流大小及方向相同。
[0013]—些实施例中，所述控制参数组合中还包括控制周期，此时，控制参数组合中的各相绕组目标电流大小及方向包括各相绕组在控制周期各时刻的目标电流大小及方向信息。
[0014]进一步的，所述控制参数组合中的控制周期、控制周期任意时刻各相绕组中的目标电流大小及方向，与各相绕组构成星型电路达到任一电路特性时，对应的控制周期、及各相绕组在控制周期各时刻的电流大小及方向相同；或，
所述控制参数组合中的控制周期、控制周期任意时刻各相绕组的目标电流大小及方向，与各相绕组首尾相连组成封闭环路达到任一电路特性时，对应的控制周期、及各相绕组中在该控制周期各时刻的电流大小及方向相同。
[0015]—些实施例中，所述控制电路模块包括控制器及与相绕组数目相同的Η桥控制电路;所述Η桥控制电路与各相绕组--对应连接;控制器与各个Η桥控制电路连接；
所述控制器包含存储模块、解析模块及驱动模块，存储模块中存储有被控电机的至少一个控制参数组合;所述解析模块按照特定算法将控制参数组合解析为控制指令;所述驱动模块根据控制指令控制所述Η桥控制电路中可控开关的通断，以实现对各相绕组中电流大小及方向的控制。
[0016]另外一些实施例中，所述控制电路模块包括服务器、控制器及与相绕组数目相同的Η桥控制电路;所述Η桥控制电路与各相绕组--对应连接;控制器与各个Η桥控制电路连接；
所述服务器中设置有远程存储模块，远程存储模块中存储有被控电机的至少一个控制参数组合；
所述控制器包含通信模块、解析模块及驱动模块，所述通信模块用于自服务器中接收所述控制参数组合;所述解析模块按照特定算法将控制参数组合解析为控制指令;所述驱动模块根据控制指令控制所述Η桥控制电路中可控开关的通断，以实现对各相绕组中电流大小及方向的控制。
[0017]还有一些实施例中，所述控制电路模块包括服务器、控制器及与相绕组数目相同的Η桥控制电路;所述Η桥控制电路与各相绕组--对应连接;控制器与各个Η桥控制电路连接；
所述服务器中设置有远程存储模块及远程解析模块，远程存储模块中存储有被控电机的至少一个控制参数组合;所述远程解析模块按照特定算法将控制参数组合解析为控制指令；
所述控制器包含通信模块及驱动模块，所述通信模块用于自服务器中接收所述控制参数组合指令;所述驱动模块根据控制指令控制所述Η桥控制电路中可控开关的通断，以实现对各相绕组中电流大小及方向的控制。
[0018]进一步的，所述服务器为物理服务器或云服务器。所述通信模块为有线通信模块或无线通信模块;所述有线通信模块为网线或电力载波通信模块；所述无线通信模块为WIFI模块、ZigBee模块、蓝牙模块、可见光通信模块中的任一种。
[0019]优选的，所述Η桥控制电路中的可控开关为GTR、GT0、IGBT、SJT、M0SFET管或SCR，也可以是SiC IGBT, IGBT+SiC二极管，氮化镓IGBT等开关器件 。
[0020]进一步的，所述三个以上互不连接的相绕组可以完全相同、部分相同或互不相同。
[0021]
与现有技术相比，本发明的有益效果:本发明提供的电机控制方法通过控制参数组合对被控电机互不连接的多条相绕组进行控制;通过按照控制参数组合将每个相绕组中的电流大小及方向调整至或维持在目标值(该目标值由控制参数组合给出)，使得被控电机达到目标特性，而不用将各相绕组连接为星型结构或封闭环路，更不用将各相绕组在星型结构及封闭环路间来回切换;从而达到简化电路，提高系统稳定性的目的；相对于现有技术中将电机中的各条相绕组连接为特定的拓扑结构，本发明提供的电机控制系统、方法对电机的控制更加灵活，在不改变被控电机中各相绕组的相对位置，不互相连接的情况下，仅通过控制各相绕组任意时刻的电路大小及方向满足控制参数组合的方式，完全实现现有技术中需将各相绕组连接为特定拓扑结构(如星型结构、封闭环路)才能达到的电路特性。
[0022]【附图说明】:
图1为本发明实施例中的电机控制系统的结构框图。
[0023]图2为本发明实施例中的电机控制系统控制电路模块结构示意图。
[0024]图3为本发明实施例中的电机控制系统控制电路模块结构另一示意图。
[0025]图4为本发明实施例中的电机控制系统控制电路模块结构又一示意图。
[0026]图5、图6为现有技术中典型的电机绕组控制连接示意图。
[0027]图7为本发明实施例1中Η桥控制电路与电机相绕组连接示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
【发明内容】
所实现的技术均属于本发明的范围。
[0029]实施例1:本实施例提供一种电机控制方法，被控电机包括三个以上互不连接的相绕组3; 获得指定的控制参数组合;所述控制参数组合中的参数包括各相绕组3目标电流大小及方向；
按照该控制参数组合分别单独对各个相绕组3进行控制，将各相绕组3中的电流方向调整至或维持在目标方向，同时，将各相绕组3中的电流大小调整至或维持在目标值。
[0030]进一步的，所述控制参数组合中的各相绕组3目标电流大小及方向，与各相绕组3构成星型电路达到任一电路特性时，对应的该相绕组3中的电流大小及方向相同；或，
所述控制参数组合中的各相绕组3的目标电流大小及方向，与各相绕组3首尾相连组成封闭环路达到任一电路特性时，对应的该相绕组3的电流大小及方向相同。
[0031 ] 一些实施例中，所述控制参数组合中还包括控制周期，此时，控制参数组合中的各相绕组3目标电流大小及方向信息为各相绕组3在控制周期各时刻的目标电流大小及方向?目息。
[0032]进一步的，所述控制参数组合中的控制周期、控制周期任意时刻各相绕组3的目标电流大小及方向，与各相绕组3构成星型电路达到任一电路特性时，对应的控制周期、及各相绕组3在控制周期各时刻的电流大小及方向相同；或，
所述控制参数组合中的控制周期、控制周期任意时刻各相绕组3的目标电流大小及方向，与各相绕组3首尾相连组成封闭环路达到任一电路特性时，对应的控制周期、及各相绕组3中在该控制周期各时刻的电流大小及方向相同。
[0033]进一步的，所述三个以上互不连接的相绕组3可以是完全相同、部分相同或互不相同。
[0034]为了应用上述方法，可采用如下的电机控制系统，所述控制系统包括电源接口1、控制电路模块2及被控电机；
被控电机包括三个以上互不相连的相绕组3(又称为绕组、线圈绕组，如，一般认为三相电机是包含三个相绕组3;在一些情况下，一个相绕组3中被认为包含一个线圈，另外一些情况下，一个相绕组3可能包含多个串联在一起的线圈，或，相绕组3，被认为是一条或多条并联支路按规定接法，通过串、并联接起来的一套绕组)；
各个相绕组3通过依次连接的控制电路模块2、电源接口 1与电源连接；；
所述控制电路模块2根据控制参数组合对各相绕组3进行控制;将各相绕组3中的电流方向调整至或维持在目标方向，同时，将各相绕组3中的电流大小调整至或维持在目标值；所述控制参数组合中的参数包括各相绕组3的目标电流大小及方向。
[0035]本实施例中，如图2所示，所述控制电路模块2包括控制器21及与相绕组3数目相同的Η桥控制电路22;所述Η桥控制电路22与各相绕组3—一对应连接;控制器21与各个Η桥控制电路22连接；
所述控制器21包含存储模块213、解析模块212及驱动模块211，存储模块213中存储有被控电机的至少一个控制参数组合;事实上，要想让被控电机实现各种多种电路特性，尤其是，让被控电机实现至少一个相绕组3连接成星型结构时的特性以及至少一个相绕组3连接为封闭环路的特性，存储模块213中应存储有至少两个控制参数组合，两个控制参数组合中的一个可以使被控电机实现各相绕组3连接为星型结构时的特性，另一个可以使被控电机实现各相绕组3连接为封闭环路时的特性。
[0036]现有技术中，有时候想让被控电机实现的不同特性分别需要将被控电机中的多条相绕组3连接为不同的拓扑结构(如星型结构和封闭环路结构)，而想让被控电机在不同的特性间切换时，就需要将被控电机中的多个相绕组3在不同的连接方式间进行切换，从而需增加切换电路实现相绕组3的这种切换，而切换电路的增加会使控制系统成本增加，且控制系统整体的稳定性会受到切换电路的影响(切换电路作为控制电路的一部分，切换电路出现问题，则控制系统不能正常工作)，提供一种不需要增加切换电路就可实现特性变换电路控制系统或方法;而应用本实施例提供的电路控制系统，想让被控电机实现各种多种特性，尤其是，让被控电机实现至少一个星型结构的特性以及至少一个封闭环路的特性，存储模块213中应存储有至少两个控制参数组合，两个控制参数组合中的一个可以使被控电机实现其多个相绕组3连接为星型结构时的特性，另一个可以使被控电机实现其多个相绕组3连接为封闭环路时的特性;从而使得控制系统可通过调用不用的控制参数组合使被控电机在各相绕组3互不连接的情况下，实现现有技术中各相绕组3需连接为星型电路或封闭环路时才能实现的特性，并可在不改变各相绕组3连接状态的情况下随意在两种状态下切换。
[0037]所述解析模块212按照特定算法将控制参数组合解析为控制指令;所述驱动模块211根据控制指令控制所述Η桥控制电路22中可控开关的通断，以实现对各相绕组3中电流大小及方向的控制。
[0038]优选的，所述Η桥控制电路22中的可控开关为GTR、GT0、IGBT、SJT、M0SFET管或SCR，也可以是SiC IGBT，IGBT+SiC二极管，氮化镓IGBT等开关器件;可控开关的种类通常由相绕组3可达到的电流峰值决定。
[0039]进一步的，所述三个以上互不连接的相绕组3可以完全相同、部分相同或互不相同。
[0040]进一步的，所述控制参数组合中的各相绕组3目标电流大小及方向，与各相绕组3构成星型电路达到任一电路特性时，对应的 该相绕组3中的电流大小及方向相同；或，
所述控制参数组合中的各相绕组3的目标电流大小及方向，与各相绕组3首尾相连组成封闭环路达到任一电路特性时，对应的该相绕组3的电流大小及方向相同。
[0041 ]具体的，以具有三个相绕组3的电机为例，三个相绕组3分别为第一相绕组3、第二相绕组3、第三相绕组3;三个相绕组3互不连接；
电机控制系统包括电源接口 1及控制电路模块2 ；
三个互不连接的相绕组3通过控制电路模块2及电源接口 1与电源连接；
如图7所示，所述控制电路模块2包括控制器21及三个Η桥控制电路22;分别为第一 Η桥控制电路22、第二Η桥控制电路22、第三Η桥控制电路22;三个相绕组3分别单独连接一Η桥控制电路22，即第一Η桥控制电路22用于控制第一相绕组3中的电流大小及方向，第二Η桥控制电路22用于控制第二相绕组3中的电流大小及方向，第三Η桥控制电路22用于控制第三相绕组3中的电流大小及方向；实际应用中，如图2所示，可将三个Η桥控制电路22并联后通过电源接口 1与电源连接，每个Η桥控制电路22的两个输出端分别与对应相绕组3的两个端头连接；
所述控制器21包含存储模块213，存储模块213中存储有针对三个相绕组3的多个控制参数组合;所述控制器21通过控制Η桥电路中可控开关的通断实现对各相绕组3中电流大小及方向的控制，以满足其当前选用的控制参数组合。
[0042]控制参数组合包括各相绕组3的目标电流大小及方向；众所周知的，要想区分各个不同的控制参数组合，每个控制参数组合中还应包括组合标记，该组合标记可以是序号、字符串、名称、该控制参数组合想要达到的目标电路特性、该控制参数组合想要达到的目的或其他任何能将任一个控制参数组合和其他控制参数组合区分开的标记，优选的，本实施例中，组合标记为被控电机的目标工作状态(即控制参数组合想要达到的目的)，即根据想要被控电机达到的目标工作状态，调用存储模块213中对应的控制参数组合，解析模块212根据该控制参数组合中的各相绕组3的目标电流大小及方向按照指定算法计算出针对各个Η桥控制电路22的控制指令，控制各个Η桥控制电路22中可控开关的通断时间，进一步达到控制对应相绕组3中电流大小及方向的目的。
[0043]应注意的是，被控电机的每个相绕组3均包含两个端头，实际使用时，当想让被控电机工作在现有技术中相绕组3连接为星型结构才能实现的工作状态时，需要将每个相绕组3两个端头中的一个设定为中心端头，每个相绕组3均以中心端头为基准分辨电流方向；而，当想让被控电机工作在现有技术中相绕组3连接为封闭环路才能实现的工作状态时，将每个相绕组3的两个端头分别定义为首端头和尾端头，每个相绕组3均以首端头和尾端头为基准分辨电流方向；
即，将被控电机三个相绕组3的中心端头连接在一起形成中心节点0，从而使三个相绕组3组成星型电路结构(由三个相绕组3构成的星型电路结构又称Υ型结构)时，被控电机所能实现的工作状态(或称为电机特性，包括转矩、功率等)与三个相绕组3中的电流大小及方向有直接关系，因此当本发明将三个相绕组3的电流大小及方向控制至目标值时，被控电机会体现出与三个相绕组3连接为星型电路结构，且各相绕组3具有同样的电流大小及方向时完全相同的工作状态(或电机特性)。
[0044]同样的，将各个相绕组3首尾相接(如第一相绕组3的首端头与第二相绕组3的尾端头连接，第二相绕组3的首端头与第三相绕组3的尾端头连接，第三相绕组3的首端头与第一相绕组3的尾端头连接)组成封闭环路电路(由三个相绕组3构成的封闭环路电路又称三角形电路)时，被控电机所能实现的工作状态(或称为电机特性，包括转矩、功率等)与三个相绕组3中的电流大小及方向有直接关系，因此当本发明控制系统将三个相绕组3的电流大小及方向控制至目标值时，被控电机会体现出与三个相绕组3连接为封闭环路，且各相绕组3具有同样的电流大小及方向时完全相同的工作状态(或电机特性)。
[0045]众所周知的，图5、图6为现有技术中典型的电机相绕组连接方式以及Η桥控制电路控制结构图；由于现有技术中各个相绕组组成星型电路结构或封闭环路结构，因此其仅留出与相绕组个数相同的控制端口与控制电路模块连接;与现有技术不同的是，本发明中，电机中各相绕组互不连接，因此应用本发明提供的控制系统，电机需将各个相绕组的两个端头均留出，即，电机留有相绕组个数2倍的控制端口；同样以三相电机为例，如图5所示，应用现有技术的电机留有3个控制端口与控制系统连接，而应用本发明提供的控制系统留有6个控制端口需控制系统连接。相应的，现有技术中，控制相绕组连接为星型结构或封闭环路结构的被控电机时，控制电路提供和被控电机相绕组数量相同的控制输出端口即可，而本发明中，需提供和被控电机相绕组数量2倍的控制输出端口才能完成对每个相绕组的单独控制。
[0046]另外一些情形中，为了应用上述方法，可采用如如图3所示的控制电路模块2，所述控制电路模块2包括服务器、控制器21及与相绕组3数目相同的Η桥控制电路22;所述Η桥控制电路22与各相绕组3—一对应连接;控制器21与各个Η桥控制电路22连接；
所述服务器中设置有远程存储模块231，远程存储模块231中存储有被控电机的至少一个控制参数组合；
如图3所示，所述控制器21包含通信模块214、解析模块212及驱动模块211，所述通信模块214用于自服务器中接收所述控制参数组合;所述解析模块212按照特定算法将控制参数组合解析为控制指令;所述驱动模块211根据控制指令控制所述Η桥控制电路22中可控开关的通断，以实现对各相绕组3中电流大小及方向的控制。
[0047]进一步的，所述服务器为物理服务器或云服务器。所述通信模块214为有线通信模块214或无线通信模块214;所述有线通信模块214为网线或电力载波通信模块214;所述无线通信模块214为WIFI模块、ZigBee模块、蓝牙模块、可见光通信模块214中的任一种。
[0048]优选的，所述Η桥控制电路22中的可控开关为GTR、GT0、IGBT、SJT、M0SFET管或SCR，也可以是SiC IGBT，IGBT+SiC二极管，氮化镓IGBT等开关器件。
[0049]众所周知的，要想区分各个不同的控制参数组合，每个控制参数组合中还应包括组合标记，该组合标记可以是序号、字符串、名称、该控制参数组合想要达到的目标电路特性、该控制参数组合想要达到的目的或其他任何能将任一个控制参数组合和其他控制参数组合区分开的标记，优选的，本实施例中，组合标记为被控电机的目标工作状态(即控制参数组合想要达到的目的)，即根据想要被控电机达到的目标工作状态；由于当被控电机的多个相绕组或被控电机的各相绕组数量及相对位置确定的前提下，目标电路特性或者说电机的目标工作状态与各相绕组(被控电机各相绕组)中的电流大小及方向存在--对应关系，
因此可能在某些实施例中，控制参数组合中仅保存目标电路特性或电机的目标工作状态，控制器21通过固定的算法进一步推算出各项绕组(或相绕组)中的电流大小及方向；该情况应被视为与本发明专利保护范围之内；控制器21通过通信模块214自服务器 远程调用远程存储模块231中对应的控制参数组合，解析模块212根据该控制参数组合中的各相绕组3的目标电流大小及方向，按照指定算法计算出针对各个Η桥控制电路22的控制指令，进而驱动模块211控制各个Η桥控制电路22中可控开关的通断时间，进一步达到控制对应相绕组3中电流大小及方向的目的。
[0050]实际应用中，当需要电机达到相应的目标工作状态时，控制电路模块2调用存储在存储模块213中相应的控制参数组合，按照控制参数组合中的控制周期，以及控制周期中各时刻各线圈中电流的方向及应达到的大小对各线圈进行控制，从而使得电机达到目标工作状态。使得电机在线圈互不连接的情况下(不连接成星型电路结构或封闭环路结构)即可达到与线圈连接为星型电路结构或封闭环路时相同的工作状态;从而，使得原有的需要切换线圈连接方式才能实现的工作状态切换，在本控制系统中，仅需要调用目标工作状态对应的控制参数组合即可实现。
[0051]再另外一些情形中，为了应用上述方法，还可采用如图4所示的控制电路模块2，所述控制电路模块2包括服务器、控制器21及与相绕组3数目相同的Η桥控制电路22;所述Η桥控制电路22与各相绕组3——对应连接;控制器21与各个Η桥控制电路22连接；
所述服务器中设置有远程存储模块231及远程解析模块232，远程存储模块231中存储有被控电机的至少一个控制参数组合;所述远程解析模块232按照特定算法将控制参数组合解析为控制指令； 如图4所示，所述控制器21包含通信模块214及驱动模块211，所述通信模块214用于自服务器中接收所述控制参数组合指令;所述驱动模块211根据控制指令控制所述Η桥控制电路22中可控开关的通断，以实现对各相绕组3中电流大小及方向的控制。
[0052]进一步的，所述服务器为物理服务器或云服务器。所述通信模块214为有线通信模块214或无线通信模块214;所述有线通信模块214为网线或电力载波通信模块214;所述无线通信模块214为WIFI模块、ZigBee模块、蓝牙模块、可见光通信模块214中的任一种。
[0053]优选的，所述Η桥控制电路22中的可控开关为GTR、GT0、IGBT、SJT、M0SFET管或SCR，也可以是SiC IGBT，IGBT+SiC二极管，氮化镓IGBT等开关器件。
[0054]进一步的，所述三个以上互不连接的相绕组3可以完全相同、部分相同或互不相同。
[0055]本实施例与实施例4的另一个不同点在于，本实施例中，所述控制参数组合中还包括控制周期，此时，控制参数组合中的各相绕组3目标电流大小及方向包括各相绕组3在控制周期各时刻的目标电流大小及方向信息。
[0056]进一步的，所述控制参数组合中的控制周期、控制周期任意时刻各相绕组3中的目标电流大小及方向，与各相绕组3构成星型电路达到任一电路特性时，对应的控制周期、及各相绕组3在控制周期各时刻的电流大小及方向相同；或，
所述控制参数组合中的控制周期、控制周期任意时刻各相绕组3的目标电流大小及方向，与各相绕组3首尾相连组成封闭环路达到任一电路特性时，对应的控制周期、及各相绕组3中在该控制周期各时刻的电流大小及方向相同。
[0057]众所周知的，要想区分各个不同的控制参数组合，每个控制参数组合中还应包括组合标记，该组合标记可以是序号、字符串、名称、该控制参数组合想要达到的目标电路特性、该控制参数组合想要达到的目的或其他任何能将任一个控制参数组合和其他控制参数组合区分开的标记，优选的，本实施例中，组合标记为被控电机的目标工作状态(即控制参数组合想要达到的目的)，即根据想要被控电机达到的目标工作状态，控制器21通过通信模块214将目标工作状态(组合标记)发送至服务器，服务器中远程解析模块232调用远程存储模块231中对应的控制参数组合，根据该控制参数组合中的各相绕组3的目标电流大小及方向，按照指定算法计算出针对各个Η桥控制电路22的控制指令，驱动模块211按照控制指令控制各个Η桥控制电路22中可控开关的通断时间，进一步达到控制对应相绕组3中电流大小及方向的目的。
【主权项】
1.一种电机控制方法，其特征在于，被控电机包括三个以上互不连接的相绕组； 获得指定的控制参数组合;所述控制参数组合中的参数包括各相绕组目标电流大小及方向； 按照该控制参数组合分别单独对各个相绕组进行控制，将各相绕组中的电流方向调整至或维持在目标方向，同时，将各相绕组中的电流大小调整至或维持在目标值。2.如权利要求1所述的电机控制方法，其特征在于，所述控制参数组合中的各相绕组目标电流大小及方向，与各相绕组构成星型电路达到任一电路特性时，对应的该相绕组中的电流大小及方向相同；或， 所述控制参数组合中的各相绕组的目标电流大小及方向，与各相绕组首尾相连组成封闭环路达到任一电路特性时，对应的该相绕组的电流大小及方向相同。3.如权利要求1所述的电机控制方法，其特征在于，所述控制参数组合中还包括控制周期，此时，控制参数组合中的各相绕组目标电流大小及方向信息包括各相绕组在控制周期各时刻的目标电流大小及方向信息。4.如权利要求3所述的电机控制方法，其特征在于，所述控制参数组合中的控制周期、控制周期任意时刻各相绕组的目标电流大小及方向，与各相绕组构成星型电路达到任一电路特性时，对应的控制周期、及各相绕组在控制周期各时刻的电流大小及方向相同；或， 所述控制参数组合中的控制周期、控制周期任意时刻各相绕组的目标电流大小及方向，与各相绕组首尾相连组成封闭环路达到任一电路特性时，对应的控制周期、及各相绕组中在该控制周期各时刻的电流大小及方向相同。5.如权利要求1所述的电机控制方法，其特征在于，采用Η桥控制电路控制各个相绕组中的电流大小及方向。6.如权利要求5所述的电机控制方法，其特征在于，所述Η桥控制电路中的可控开关为GTR、GTO、IGBT、SJT、MOSFET管、SCR、SiC IGBT、IGBT+SiC二极管或氮化镓IGBT。7.如权利要求1所述的电机控制方法，其特征在于，所述三个以上互不连接的相绕组可以是完全相同、部分相同或互不相同。
【专利摘要】本发明涉及电路控制领域，特别涉及一种电机控制方法。本发明提供的本发明提供的电机控制方法通过对被控电机互不连接的多条相绕组单独进行控制；将每个相绕组中的电流大小及方向调整至或维持在目标值，使得被控电机达到目标特性，而不用将各相绕组连接为星型结构或封闭环路，更不用将各相绕组在星型结构及封闭环路间来回切换；从而达到简化电路，提高系统稳定性的目的；相对于现有技术中将电机中的各条相绕组连接为特定的拓扑结构，本发明提供的电机控制系统、方法对电机的控制更加灵活，在不改变被控电机中各相绕组的相对位置，不互相连接的情况下，完全实现现有技术中需将各相绕组连接为特定拓扑结构才能达到的电路特性。
【IPC分类】H02P23/00, H02P25/16
【公开号】CN105490613
【申请号】CN201511015041
【发明人】涂光炜
【申请人】四川埃姆克伺服科技有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月31日
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及电路控制领域，特别涉及一种电机控制方法。
【背景技术】
[0002]电机控制中，针对被控电机的多条个相绕组的情况，经常需要将被控电机中的多个相绕组设置根据需要连接为特殊的电路拓扑结构(如星型结构、首尾相接的封闭环形结构)，以使得被控电机实现相应的特性，而不同的特性需要相绕组连接为不同的电路拓扑结构实现，实际应用中，为了达到不同的特性，会根据需要而将被控电机的多个相绕组连接为相应的拓扑结构(如星型结构或封闭环形结构)，而当对电路特性的需求进行切换时，则需要对多个负载的电路连接方式进行切换;这就需要增加额外的切换电路，额外电路的增加不仅增加了系统成本，新增电路的稳定性还会进一步影响整个系统的稳定性，究其原因，是让被控电机实现相应电路特性需要“将被控电机的多个相绕组连接为特定拓扑结构”限制了对被控电机的控制空间。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术中当需要被控电机达到相应的电路特性需要将被控电机的多个相绕组连接为特定的拓扑结构的问题，提供一种，不需要将被控电机多个互不相连的相绕组连接在一起即可使被控电机可达到指定电路特性的电路控制方法。
[0004]为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案:
本发明同时提供一种电机控制方法，被控电机包括三个以上互不连接的相绕组；获得指定的控制参数组合;所述控制参数组合中的参数包括各相绕组目标电流大小及方向；
按照该控制参数组合分别单独对各相绕组进行控制，将各相绕组中的电流方向调整至或维持在目标方向，同时，将各相绕组中的电流大小调整至或维持在目标值。
[0005]进一步的，所述控制参数组合中的各相绕组目标电流大小及方向，与各相绕组构成星型电路达到任一电路特性时，对应的该相绕组中的电流大小及方向相同；或，
所述控制参数组合中的各相绕组的目标电流大小及方向，与各相绕组首尾相连组成封闭环路达到任一电路特性时，对应的该相绕组的电流大小及方向相同。
[0006]—些实施例中，所述控制参数组合中还包括控制周期，此时，控制参数组合中的各相绕组目标电流大小及方向信息为各相绕组在控制周期各时刻的目标电流大小及方向信息。
[0007]进一步的，所述控制参数组合中的控制周期、控制周期任意时刻各相绕组的目标电流大小及方向，与各相绕组构成星型电路达到任一电路特性时，对应的控制周期、及各相绕组在控制周期各时刻的电流大小及方向相同；或，
所述控制参数组合中的控制周期、控制周期任意时刻各相绕组的目标电流大小及方向，与各相绕组首尾相连组成封闭环路达到任一电路特性时，对应的控制周期、及各相绕组中在该控制周期各时刻的电流大小及方向相同。
[0008]进一步的，采用Η桥控制电路控制各个相绕组中的电流大小及方向。
[0009]优选的，所述Η桥控制电路中的可控开关为GTR、GT0、IGBT、SJT、M0SFET管、SCR、SiCIGBT、IGBT+SiC 二极管或氮化镓 IGBT。
[0010]进一步的，所述三个以上互不连接的相绕组可以是完全相同、部分相同或互不相同。
[0011]具体的，应用上述控制方法，可采用如下的控制系统，所述控制系统包括电源接口、控制电路模块及被控电机;被控电机包括三个以上互不相连的相绕组；；
各个相绕组通过依次连接的控制电路模块、电源接口与电源连接；
所述控制电路模块根据控制参数组合对各相绕组进行控制;将各相绕组中的电流方向调整至或维持在目标方向，同时，将各相绕组中的电流大小调整至或维持在目标值;所述控制参数组合中的参数包括各相绕组的目标电流大小及方向。
[0012]进一步的，所述控制参数组合中的各相绕组目标电流大小及方向，与各相绕组构成星型电路达到任一电路特性时，对应的该相绕组中的电流大小及方向相同；或，
所述控制参数组合中的各相绕组的目标电流大小及方向，与各相绕组首尾相连组成封闭环路达到任一电路特性时，对应的该相绕组的电流大小及方向相同。
[0013]—些实施例中，所述控制参数组合中还包括控制周期，此时，控制参数组合中的各相绕组目标电流大小及方向包括各相绕组在控制周期各时刻的目标电流大小及方向信息。
[0014]进一步的，所述控制参数组合中的控制周期、控制周期任意时刻各相绕组中的目标电流大小及方向，与各相绕组构成星型电路达到任一电路特性时，对应的控制周期、及各相绕组在控制周期各时刻的电流大小及方向相同；或，
所述控制参数组合中的控制周期、控制周期任意时刻各相绕组的目标电流大小及方向，与各相绕组首尾相连组成封闭环路达到任一电路特性时，对应的控制周期、及各相绕组中在该控制周期各时刻的电流大小及方向相同。
[0015]—些实施例中，所述控制电路模块包括控制器及与相绕组数目相同的Η桥控制电路;所述Η桥控制电路与各相绕组--对应连接;控制器与各个Η桥控制电路连接；
所述控制器包含存储模块、解析模块及驱动模块，存储模块中存储有被控电机的至少一个控制参数组合;所述解析模块按照特定算法将控制参数组合解析为控制指令;所述驱动模块根据控制指令控制所述Η桥控制电路中可控开关的通断，以实现对各相绕组中电流大小及方向的控制。
[0016]另外一些实施例中，所述控制电路模块包括服务器、控制器及与相绕组数目相同的Η桥控制电路;所述Η桥控制电路与各相绕组--对应连接;控制器与各个Η桥控制电路连接；
所述服务器中设置有远程存储模块，远程存储模块中存储有被控电机的至少一个控制参数组合；
所述控制器包含通信模块、解析模块及驱动模块，所述通信模块用于自服务器中接收所述控制参数组合;所述解析模块按照特定算法将控制参数组合解析为控制指令;所述驱动模块根据控制指令控制所述Η桥控制电路中可控开关的通断，以实现对各相绕组中电流大小及方向的控制。
[0017]还有一些实施例中，所述控制电路模块包括服务器、控制器及与相绕组数目相同的Η桥控制电路;所述Η桥控制电路与各相绕组--对应连接;控制器与各个Η桥控制电路连接；
所述服务器中设置有远程存储模块及远程解析模块，远程存储模块中存储有被控电机的至少一个控制参数组合;所述远程解析模块按照特定算法将控制参数组合解析为控制指令；
所述控制器包含通信模块及驱动模块，所述通信模块用于自服务器中接收所述控制参数组合指令;所述驱动模块根据控制指令控制所述Η桥控制电路中可控开关的通断，以实现对各相绕组中电流大小及方向的控制。
[0018]进一步的，所述服务器为物理服务器或云服务器。所述通信模块为有线通信模块或无线通信模块;所述有线通信模块为网线或电力载波通信模块；所述无线通信模块为WIFI模块、ZigBee模块、蓝牙模块、可见光通信模块中的任一种。
[0019]优选的，所述Η桥控制电路中的可控开关为GTR、GT0、IGBT、SJT、M0SFET管或SCR，也可以是SiC IGBT, IGBT+SiC二极管，氮化镓IGBT等开关器件 。
[0020]进一步的，所述三个以上互不连接的相绕组可以完全相同、部分相同或互不相同。
[0021]
与现有技术相比，本发明的有益效果:本发明提供的电机控制方法通过控制参数组合对被控电机互不连接的多条相绕组进行控制;通过按照控制参数组合将每个相绕组中的电流大小及方向调整至或维持在目标值(该目标值由控制参数组合给出)，使得被控电机达到目标特性，而不用将各相绕组连接为星型结构或封闭环路，更不用将各相绕组在星型结构及封闭环路间来回切换;从而达到简化电路，提高系统稳定性的目的；相对于现有技术中将电机中的各条相绕组连接为特定的拓扑结构，本发明提供的电机控制系统、方法对电机的控制更加灵活，在不改变被控电机中各相绕组的相对位置，不互相连接的情况下，仅通过控制各相绕组任意时刻的电路大小及方向满足控制参数组合的方式，完全实现现有技术中需将各相绕组连接为特定拓扑结构(如星型结构、封闭环路)才能达到的电路特性。
[0022]【附图说明】:
图1为本发明实施例中的电机控制系统的结构框图。
[0023]图2为本发明实施例中的电机控制系统控制电路模块结构示意图。
[0024]图3为本发明实施例中的电机控制系统控制电路模块结构另一示意图。
[0025]图4为本发明实施例中的电机控制系统控制电路模块结构又一示意图。
[0026]图5、图6为现有技术中典型的电机绕组控制连接示意图。
[0027]图7为本发明实施例1中Η桥控制电路与电机相绕组连接示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
【发明内容】
所实现的技术均属于本发明的范围。
[0029]实施例1:本实施例提供一种电机控制方法，被控电机包括三个以上互不连接的相绕组3; 获得指定的控制参数组合;所述控制参数组合中的参数包括各相绕组3目标电流大小及方向；
按照该控制参数组合分别单独对各个相绕组3进行控制，将各相绕组3中的电流方向调整至或维持在目标方向，同时，将各相绕组3中的电流大小调整至或维持在目标值。
[0030]进一步的，所述控制参数组合中的各相绕组3目标电流大小及方向，与各相绕组3构成星型电路达到任一电路特性时，对应的该相绕组3中的电流大小及方向相同；或，
所述控制参数组合中的各相绕组3的目标电流大小及方向，与各相绕组3首尾相连组成封闭环路达到任一电路特性时，对应的该相绕组3的电流大小及方向相同。
[0031 ] 一些实施例中，所述控制参数组合中还包括控制周期，此时，控制参数组合中的各相绕组3目标电流大小及方向信息为各相绕组3在控制周期各时刻的目标电流大小及方向?目息。
[0032]进一步的，所述控制参数组合中的控制周期、控制周期任意时刻各相绕组3的目标电流大小及方向，与各相绕组3构成星型电路达到任一电路特性时，对应的控制周期、及各相绕组3在控制周期各时刻的电流大小及方向相同；或，
所述控制参数组合中的控制周期、控制周期任意时刻各相绕组3的目标电流大小及方向，与各相绕组3首尾相连组成封闭环路达到任一电路特性时，对应的控制周期、及各相绕组3中在该控制周期各时刻的电流大小及方向相同。
[0033]进一步的，所述三个以上互不连接的相绕组3可以是完全相同、部分相同或互不相同。
[0034]为了应用上述方法，可采用如下的电机控制系统，所述控制系统包括电源接口1、控制电路模块2及被控电机；
被控电机包括三个以上互不相连的相绕组3(又称为绕组、线圈绕组，如，一般认为三相电机是包含三个相绕组3;在一些情况下，一个相绕组3中被认为包含一个线圈，另外一些情况下，一个相绕组3可能包含多个串联在一起的线圈，或，相绕组3，被认为是一条或多条并联支路按规定接法，通过串、并联接起来的一套绕组)；
各个相绕组3通过依次连接的控制电路模块2、电源接口 1与电源连接；；
所述控制电路模块2根据控制参数组合对各相绕组3进行控制;将各相绕组3中的电流方向调整至或维持在目标方向，同时，将各相绕组3中的电流大小调整至或维持在目标值；所述控制参数组合中的参数包括各相绕组3的目标电流大小及方向。
[0035]本实施例中，如图2所示，所述控制电路模块2包括控制器21及与相绕组3数目相同的Η桥控制电路22;所述Η桥控制电路22与各相绕组3—一对应连接;控制器21与各个Η桥控制电路22连接；
所述控制器21包含存储模块213、解析模块212及驱动模块211，存储模块213中存储有被控电机的至少一个控制参数组合;事实上，要想让被控电机实现各种多种电路特性，尤其是，让被控电机实现至少一个相绕组3连接成星型结构时的特性以及至少一个相绕组3连接为封闭环路的特性，存储模块213中应存储有至少两个控制参数组合，两个控制参数组合中的一个可以使被控电机实现各相绕组3连接为星型结构时的特性，另一个可以使被控电机实现各相绕组3连接为封闭环路时的特性。
[0036]现有技术中，有时候想让被控电机实现的不同特性分别需要将被控电机中的多条相绕组3连接为不同的拓扑结构(如星型结构和封闭环路结构)，而想让被控电机在不同的特性间切换时，就需要将被控电机中的多个相绕组3在不同的连接方式间进行切换，从而需增加切换电路实现相绕组3的这种切换，而切换电路的增加会使控制系统成本增加，且控制系统整体的稳定性会受到切换电路的影响(切换电路作为控制电路的一部分，切换电路出现问题，则控制系统不能正常工作)，提供一种不需要增加切换电路就可实现特性变换电路控制系统或方法;而应用本实施例提供的电路控制系统，想让被控电机实现各种多种特性，尤其是，让被控电机实现至少一个星型结构的特性以及至少一个封闭环路的特性，存储模块213中应存储有至少两个控制参数组合，两个控制参数组合中的一个可以使被控电机实现其多个相绕组3连接为星型结构时的特性，另一个可以使被控电机实现其多个相绕组3连接为封闭环路时的特性;从而使得控制系统可通过调用不用的控制参数组合使被控电机在各相绕组3互不连接的情况下，实现现有技术中各相绕组3需连接为星型电路或封闭环路时才能实现的特性，并可在不改变各相绕组3连接状态的情况下随意在两种状态下切换。
[0037]所述解析模块212按照特定算法将控制参数组合解析为控制指令;所述驱动模块211根据控制指令控制所述Η桥控制电路22中可控开关的通断，以实现对各相绕组3中电流大小及方向的控制。
[0038]优选的，所述Η桥控制电路22中的可控开关为GTR、GT0、IGBT、SJT、M0SFET管或SCR，也可以是SiC IGBT，IGBT+SiC二极管，氮化镓IGBT等开关器件;可控开关的种类通常由相绕组3可达到的电流峰值决定。
[0039]进一步的，所述三个以上互不连接的相绕组3可以完全相同、部分相同或互不相同。
[0040]进一步的，所述控制参数组合中的各相绕组3目标电流大小及方向，与各相绕组3构成星型电路达到任一电路特性时，对应的 该相绕组3中的电流大小及方向相同；或，
所述控制参数组合中的各相绕组3的目标电流大小及方向，与各相绕组3首尾相连组成封闭环路达到任一电路特性时，对应的该相绕组3的电流大小及方向相同。
[0041 ]具体的，以具有三个相绕组3的电机为例，三个相绕组3分别为第一相绕组3、第二相绕组3、第三相绕组3;三个相绕组3互不连接；
电机控制系统包括电源接口 1及控制电路模块2 ；
三个互不连接的相绕组3通过控制电路模块2及电源接口 1与电源连接；
如图7所示，所述控制电路模块2包括控制器21及三个Η桥控制电路22;分别为第一 Η桥控制电路22、第二Η桥控制电路22、第三Η桥控制电路22;三个相绕组3分别单独连接一Η桥控制电路22，即第一Η桥控制电路22用于控制第一相绕组3中的电流大小及方向，第二Η桥控制电路22用于控制第二相绕组3中的电流大小及方向，第三Η桥控制电路22用于控制第三相绕组3中的电流大小及方向；实际应用中，如图2所示，可将三个Η桥控制电路22并联后通过电源接口 1与电源连接，每个Η桥控制电路22的两个输出端分别与对应相绕组3的两个端头连接；
所述控制器21包含存储模块213，存储模块213中存储有针对三个相绕组3的多个控制参数组合;所述控制器21通过控制Η桥电路中可控开关的通断实现对各相绕组3中电流大小及方向的控制，以满足其当前选用的控制参数组合。
[0042]控制参数组合包括各相绕组3的目标电流大小及方向；众所周知的，要想区分各个不同的控制参数组合，每个控制参数组合中还应包括组合标记，该组合标记可以是序号、字符串、名称、该控制参数组合想要达到的目标电路特性、该控制参数组合想要达到的目的或其他任何能将任一个控制参数组合和其他控制参数组合区分开的标记，优选的，本实施例中，组合标记为被控电机的目标工作状态(即控制参数组合想要达到的目的)，即根据想要被控电机达到的目标工作状态，调用存储模块213中对应的控制参数组合，解析模块212根据该控制参数组合中的各相绕组3的目标电流大小及方向按照指定算法计算出针对各个Η桥控制电路22的控制指令，控制各个Η桥控制电路22中可控开关的通断时间，进一步达到控制对应相绕组3中电流大小及方向的目的。
[0043]应注意的是，被控电机的每个相绕组3均包含两个端头，实际使用时，当想让被控电机工作在现有技术中相绕组3连接为星型结构才能实现的工作状态时，需要将每个相绕组3两个端头中的一个设定为中心端头，每个相绕组3均以中心端头为基准分辨电流方向；而，当想让被控电机工作在现有技术中相绕组3连接为封闭环路才能实现的工作状态时，将每个相绕组3的两个端头分别定义为首端头和尾端头，每个相绕组3均以首端头和尾端头为基准分辨电流方向；
即，将被控电机三个相绕组3的中心端头连接在一起形成中心节点0，从而使三个相绕组3组成星型电路结构(由三个相绕组3构成的星型电路结构又称Υ型结构)时，被控电机所能实现的工作状态(或称为电机特性，包括转矩、功率等)与三个相绕组3中的电流大小及方向有直接关系，因此当本发明将三个相绕组3的电流大小及方向控制至目标值时，被控电机会体现出与三个相绕组3连接为星型电路结构，且各相绕组3具有同样的电流大小及方向时完全相同的工作状态(或电机特性)。
[0044]同样的，将各个相绕组3首尾相接(如第一相绕组3的首端头与第二相绕组3的尾端头连接，第二相绕组3的首端头与第三相绕组3的尾端头连接，第三相绕组3的首端头与第一相绕组3的尾端头连接)组成封闭环路电路(由三个相绕组3构成的封闭环路电路又称三角形电路)时，被控电机所能实现的工作状态(或称为电机特性，包括转矩、功率等)与三个相绕组3中的电流大小及方向有直接关系，因此当本发明控制系统将三个相绕组3的电流大小及方向控制至目标值时，被控电机会体现出与三个相绕组3连接为封闭环路，且各相绕组3具有同样的电流大小及方向时完全相同的工作状态(或电机特性)。
[0045]众所周知的，图5、图6为现有技术中典型的电机相绕组连接方式以及Η桥控制电路控制结构图；由于现有技术中各个相绕组组成星型电路结构或封闭环路结构，因此其仅留出与相绕组个数相同的控制端口与控制电路模块连接;与现有技术不同的是，本发明中，电机中各相绕组互不连接，因此应用本发明提供的控制系统，电机需将各个相绕组的两个端头均留出，即，电机留有相绕组个数2倍的控制端口；同样以三相电机为例，如图5所示，应用现有技术的电机留有3个控制端口与控制系统连接，而应用本发明提供的控制系统留有6个控制端口需控制系统连接。相应的，现有技术中，控制相绕组连接为星型结构或封闭环路结构的被控电机时，控制电路提供和被控电机相绕组数量相同的控制输出端口即可，而本发明中，需提供和被控电机相绕组数量2倍的控制输出端口才能完成对每个相绕组的单独控制。
[0046]另外一些情形中，为了应用上述方法，可采用如如图3所示的控制电路模块2，所述控制电路模块2包括服务器、控制器21及与相绕组3数目相同的Η桥控制电路22;所述Η桥控制电路22与各相绕组3—一对应连接;控制器21与各个Η桥控制电路22连接；
所述服务器中设置有远程存储模块231，远程存储模块231中存储有被控电机的至少一个控制参数组合；
如图3所示，所述控制器21包含通信模块214、解析模块212及驱动模块211，所述通信模块214用于自服务器中接收所述控制参数组合;所述解析模块212按照特定算法将控制参数组合解析为控制指令;所述驱动模块211根据控制指令控制所述Η桥控制电路22中可控开关的通断，以实现对各相绕组3中电流大小及方向的控制。
[0047]进一步的，所述服务器为物理服务器或云服务器。所述通信模块214为有线通信模块214或无线通信模块214;所述有线通信模块214为网线或电力载波通信模块214;所述无线通信模块214为WIFI模块、ZigBee模块、蓝牙模块、可见光通信模块214中的任一种。
[0048]优选的，所述Η桥控制电路22中的可控开关为GTR、GT0、IGBT、SJT、M0SFET管或SCR，也可以是SiC IGBT，IGBT+SiC二极管，氮化镓IGBT等开关器件。
[0049]众所周知的，要想区分各个不同的控制参数组合，每个控制参数组合中还应包括组合标记，该组合标记可以是序号、字符串、名称、该控制参数组合想要达到的目标电路特性、该控制参数组合想要达到的目的或其他任何能将任一个控制参数组合和其他控制参数组合区分开的标记，优选的，本实施例中，组合标记为被控电机的目标工作状态(即控制参数组合想要达到的目的)，即根据想要被控电机达到的目标工作状态；由于当被控电机的多个相绕组或被控电机的各相绕组数量及相对位置确定的前提下，目标电路特性或者说电机的目标工作状态与各相绕组(被控电机各相绕组)中的电流大小及方向存在--对应关系，
因此可能在某些实施例中，控制参数组合中仅保存目标电路特性或电机的目标工作状态，控制器21通过固定的算法进一步推算出各项绕组(或相绕组)中的电流大小及方向；该情况应被视为与本发明专利保护范围之内；控制器21通过通信模块214自服务器 远程调用远程存储模块231中对应的控制参数组合，解析模块212根据该控制参数组合中的各相绕组3的目标电流大小及方向，按照指定算法计算出针对各个Η桥控制电路22的控制指令，进而驱动模块211控制各个Η桥控制电路22中可控开关的通断时间，进一步达到控制对应相绕组3中电流大小及方向的目的。
[0050]实际应用中，当需要电机达到相应的目标工作状态时，控制电路模块2调用存储在存储模块213中相应的控制参数组合，按照控制参数组合中的控制周期，以及控制周期中各时刻各线圈中电流的方向及应达到的大小对各线圈进行控制，从而使得电机达到目标工作状态。使得电机在线圈互不连接的情况下(不连接成星型电路结构或封闭环路结构)即可达到与线圈连接为星型电路结构或封闭环路时相同的工作状态;从而，使得原有的需要切换线圈连接方式才能实现的工作状态切换，在本控制系统中，仅需要调用目标工作状态对应的控制参数组合即可实现。
[0051]再另外一些情形中，为了应用上述方法，还可采用如图4所示的控制电路模块2，所述控制电路模块2包括服务器、控制器21及与相绕组3数目相同的Η桥控制电路22;所述Η桥控制电路22与各相绕组3——对应连接;控制器21与各个Η桥控制电路22连接；
所述服务器中设置有远程存储模块231及远程解析模块232，远程存储模块231中存储有被控电机的至少一个控制参数组合;所述远程解析模块232按照特定算法将控制参数组合解析为控制指令； 如图4所示，所述控制器21包含通信模块214及驱动模块211，所述通信模块214用于自服务器中接收所述控制参数组合指令;所述驱动模块211根据控制指令控制所述Η桥控制电路22中可控开关的通断，以实现对各相绕组3中电流大小及方向的控制。
[0052]进一步的，所述服务器为物理服务器或云服务器。所述通信模块214为有线通信模块214或无线通信模块214;所述有线通信模块214为网线或电力载波通信模块214;所述无线通信模块214为WIFI模块、ZigBee模块、蓝牙模块、可见光通信模块214中的任一种。
[0053]优选的，所述Η桥控制电路22中的可控开关为GTR、GT0、IGBT、SJT、M0SFET管或SCR，也可以是SiC IGBT，IGBT+SiC二极管，氮化镓IGBT等开关器件。
[0054]进一步的，所述三个以上互不连接的相绕组3可以完全相同、部分相同或互不相同。
[0055]本实施例与实施例4的另一个不同点在于，本实施例中，所述控制参数组合中还包括控制周期，此时，控制参数组合中的各相绕组3目标电流大小及方向包括各相绕组3在控制周期各时刻的目标电流大小及方向信息。
[0056]进一步的，所述控制参数组合中的控制周期、控制周期任意时刻各相绕组3中的目标电流大小及方向，与各相绕组3构成星型电路达到任一电路特性时，对应的控制周期、及各相绕组3在控制周期各时刻的电流大小及方向相同；或，
所述控制参数组合中的控制周期、控制周期任意时刻各相绕组3的目标电流大小及方向，与各相绕组3首尾相连组成封闭环路达到任一电路特性时，对应的控制周期、及各相绕组3中在该控制周期各时刻的电流大小及方向相同。
[0057]众所周知的，要想区分各个不同的控制参数组合，每个控制参数组合中还应包括组合标记，该组合标记可以是序号、字符串、名称、该控制参数组合想要达到的目标电路特性、该控制参数组合想要达到的目的或其他任何能将任一个控制参数组合和其他控制参数组合区分开的标记，优选的，本实施例中，组合标记为被控电机的目标工作状态(即控制参数组合想要达到的目的)，即根据想要被控电机达到的目标工作状态，控制器21通过通信模块214将目标工作状态(组合标记)发送至服务器，服务器中远程解析模块232调用远程存储模块231中对应的控制参数组合，根据该控制参数组合中的各相绕组3的目标电流大小及方向，按照指定算法计算出针对各个Η桥控制电路22的控制指令，驱动模块211按照控制指令控制各个Η桥控制电路22中可控开关的通断时间，进一步达到控制对应相绕组3中电流大小及方向的目的。
【主权项】
1.一种电机控制方法，其特征在于，被控电机包括三个以上互不连接的相绕组； 获得指定的控制参数组合;所述控制参数组合中的参数包括各相绕组目标电流大小及方向； 按照该控制参数组合分别单独对各个相绕组进行控制，将各相绕组中的电流方向调整至或维持在目标方向，同时，将各相绕组中的电流大小调整至或维持在目标值。2.如权利要求1所述的电机控制方法，其特征在于，所述控制参数组合中的各相绕组目标电流大小及方向，与各相绕组构成星型电路达到任一电路特性时，对应的该相绕组中的电流大小及方向相同；或， 所述控制参数组合中的各相绕组的目标电流大小及方向，与各相绕组首尾相连组成封闭环路达到任一电路特性时，对应的该相绕组的电流大小及方向相同。3.如权利要求1所述的电机控制方法，其特征在于，所述控制参数组合中还包括控制周期，此时，控制参数组合中的各相绕组目标电流大小及方向信息包括各相绕组在控制周期各时刻的目标电流大小及方向信息。4.如权利要求3所述的电机控制方法，其特征在于，所述控制参数组合中的控制周期、控制周期任意时刻各相绕组的目标电流大小及方向，与各相绕组构成星型电路达到任一电路特性时，对应的控制周期、及各相绕组在控制周期各时刻的电流大小及方向相同；或， 所述控制参数组合中的控制周期、控制周期任意时刻各相绕组的目标电流大小及方向，与各相绕组首尾相连组成封闭环路达到任一电路特性时，对应的控制周期、及各相绕组中在该控制周期各时刻的电流大小及方向相同。5.如权利要求1所述的电机控制方法，其特征在于，采用Η桥控制电路控制各个相绕组中的电流大小及方向。6.如权利要求5所述的电机控制方法，其特征在于，所述Η桥控制电路中的可控开关为GTR、GTO、IGBT、SJT、MOSFET管、SCR、SiC IGBT、IGBT+SiC二极管或氮化镓IGBT。7.如权利要求1所述的电机控制方法，其特征在于，所述三个以上互不连接的相绕组可以是完全相同、部分相同或互不相同。
【专利摘要】本发明涉及电路控制领域，特别涉及一种电机控制方法。本发明提供的本发明提供的电机控制方法通过对被控电机互不连接的多条相绕组单独进行控制；将每个相绕组中的电流大小及方向调整至或维持在目标值，使得被控电机达到目标特性，而不用将各相绕组连接为星型结构或封闭环路，更不用将各相绕组在星型结构及封闭环路间来回切换；从而达到简化电路，提高系统稳定性的目的；相对于现有技术中将电机中的各条相绕组连接为特定的拓扑结构，本发明提供的电机控制系统、方法对电机的控制更加灵活，在不改变被控电机中各相绕组的相对位置，不互相连接的情况下，完全实现现有技术中需将各相绕组连接为特定拓扑结构才能达到的电路特性。
【IPC分类】H02P23/00, H02P25/16
【公开号】CN105490613
【申请号】CN201511015041
【发明人】涂光炜
【申请人】四川埃姆克伺服科技有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月31日
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