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永磁电机的检测方法、装置、可读存储介质和永磁电机

文献发布时间:2023-06-19 16:06:26



技术领域

本发明涉及电机技术领域,具体而言涉及一种永磁电机的检测方法、装置、可读存储介质和永磁电机。

背景技术

目前,为了提高电机的效率和实现高转速,越来越多的永磁电机被应用到工业和民用领域。但永磁电机中的永磁体存在退磁问题,若退磁幅度过大,会影响永磁电机的正常工作,甚至会烧毁永磁电机。

相关技术中,隐藏在永磁电机内部的永磁体无法直接检测,永磁体的退磁情况无法被监测,以至于永磁电机存在风险无法被排查,安全性和可靠性差的技术问题。

因此,如何设计出一种可有效解决上述技术缺陷的永磁电机的检测方法,成为了亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题。

为此,本发明第一方面提出了一种永磁电机的检测方法。

本发明第二方面提出了一种永磁电机的检测装置。

本发明第三方面提出了一种永磁电机的检测装置。

本发明第四方面提出了一种可读存储介质。

本发明第五方面提出了一种永磁电机。

有鉴于此,本发明第一方面提出了一种永磁电机的检测方法,永磁电机包括永磁体,检测方法包括:

在永磁电机停机且转子保持转动的情况下,获取永磁电机的输入电压和转子转速;

根据输入电压和转子转速确定永磁体的退磁参数。

本申请提出了一种永磁电机的检测方法。永磁电机包括转子,转子中安装有永磁体,以通过永磁体提供励磁。

相关技术中,提供励磁的永磁体隐藏在永磁电机内部,导致永磁体的状态无法被检测装置直接测量,致使永磁体的退磁情况无法被监控。当永磁体的退磁幅度达到一定程度时,永磁电机所提供的力矩会降低,电机效率会受到影响,导致关联产品出现故障。并且,永磁体退磁现象还会增大输入电流,导致永磁工作温度增高,严重时会烧毁电机绕组并产生安全问题。因此,永磁电机存在退磁状况无法掌控,风险无法及时排查,安全性和可靠性差的技术问题。

对此,本申请提出的永磁电机的检测方法如下:

首先,在停止向永磁电机供电后,永磁电机上的转子在惯性作用下保持转动,在此过程中获取永磁电机的转子转速,并同时获取永磁电机的输入电压。其中,获取转子转速和输入电压的前提是转子没有停止转动,永磁电机的输入电压指的是与永磁电机相连接的驱动变频器的输出端的电压,同样是永磁电机的输入端的电压。

在获取到永磁电机的输入电压和转子转速后,通过转子转速以及输入电压得出永磁电机内部永磁体的退磁参数。其中,永磁体的退磁参数可以反映出永磁体的当前退磁幅度,用户可通过得到的退磁参数选择是否对永磁体进行维护或更换。

由此可见,本申请通过限定上述检测方法,使用户可以根据该检测方法所检测出的永磁体退磁参数了解到该永磁体当前的退磁情况,以便于指引用户在永磁体的退磁幅度影响永磁电机的正常工作前通过维护或更换永磁体来排查掉永磁电机因永磁体退磁所带来的风险。实现对永磁电机中永磁体的监控和风险排查,一方面避免关联产品因永磁电机退磁失效问题出现故障,另一方面避免永磁电机因退磁过热损毁甚至发生火灾。从而解决相关技术中所存在的,退磁状况无法掌控,风险无法及时排查,安全性和可靠性差的技术问题。

具体地,通过在永磁电机机组停机且永磁电机中的转子保持转动的情况下获取永磁电机的转子转速和输入电压,一方面可以避免巨大的驱动电流和输出侧的谐波干扰输入电压的测量结果,以提升输入电压的精度,提升退磁参数的可靠性。同时,在电机断电后的短时间内进行测量,永磁电机中转子内的永磁体的状态与正常工作过程中的状态差异较小,根据转子转速和输入电压所确定出的退磁参数可以有效反映出退磁现象在工作过程中所带来的影响,以便于将退磁参数作为排查永磁体风险的工具。另一方面,在永磁电机后获取永磁电机的转子转速和输入电压可以在不额外增加电机工作时长的基础上完成永磁体退磁风险的监测,从而消除监测过程对电机正常工作的影响。进而实现优化永磁电机的检测方法,提升永磁电机的安全性和可靠性,为用户提供便利条件的技术效果。

另外,根据本发明提供的上述技术方案中的永磁电机的检测方法,还可以具有如下附加技术特征:

在上述技术方案中,退磁参数包括磁场衰减参数,根据输入电压和转子转速确定永磁体的退磁参数的步骤,包括:

根据输入电压和转子转速确定永磁体的当前磁场强度;

根据当前磁场强度和预设的标定磁场强度确定磁场衰减参数,其中,当前磁场强度与磁场衰减参数负相关。

在该技术方案中,退磁参数包括永磁体的磁场衰减参数,磁场衰减参数对应于永磁体的退磁幅度。在此基础上展开说明,停止向永磁电机供电后,永磁电机上的转子在惯性作用下保持转动,在此过程中获取永磁电机的转子转速,并同时获取永磁电机的输入电压这一步骤。

具体地,在获取到永磁电机的转子转速和输入电压后,通过转子转速和输入电压得出对应于永磁体当前状态的当前磁场强度。其中,当前磁场强度与永磁体的磁性直接关联,永磁体的退磁幅度越大,磁性越弱,对应磁场强度越低。

在确定出当前磁场强度后,通过预存的标定磁场强度和当前磁场强度确定出永磁体的磁场衰减参数。其中,标定磁场强度仅与永磁电机的自身结构以及永磁体自身属性相关联,与实际工况无关,在完成永磁电机的设计后,即可得到恒定的标定磁场强度。标定磁场强度和当前磁场强度之间的差值即对应于永磁体磁性的衰减幅度,当前磁场强度越小,其与标定磁场强度的差值越大,对应磁场衰减参数越大,因此当前磁场强度与磁场衰减参数负相关。

由此可见,该技术方案所确定出的磁场衰减参数可以使用户直观地了解到永磁体的退磁幅度,用户可以根据磁场衰减参数及时对永磁体进行维护或更换,以避免出现永磁电机失效甚至损毁的问题。进而实现提升永磁电机实用性和可靠性的技术效果。

其中,可以将标定磁场强度和当前磁场强度的差值作为衰减参数,也可以将标定磁场强度与当前磁场强度的比值作为衰减参数,对此该技术方案中不做硬性限定。

在上述任一技术方案中,永磁电机的检测方法还包括:基于磁场衰减参数大于等于第一阈值,发出第一报警信息。

在该技术方案中,承接前述技术方案,在确定出磁场衰减参数后,比对磁场衰减参数和预设的第一阈值间的大小关系。在磁场衰减参数大于等于第一阈值的情况下,发出第一报警信息。其中,第一阈值用于界定永磁电机的工作能力,在磁场衰减参数小于第一阈值的情况下,代表当前永磁体的退磁幅度在可承受范围内,永磁电机的工作状态可以满足产品的功能需求。反之,在磁场衰减参数大于等于第一阈值的情况下,代表当前永磁体的退磁幅度已影响到永磁电机的正常工作,导致永磁电机可能出现力矩降低、效率降低、输入电流增加、永磁体过热的问题。

由此可见,通过在确定出磁场衰减参数大于等于第一阈值的情况下发出第一报警信息,可以实现永磁电机的风险自动排查功能。使永磁电机可以借助第一报警信息提醒用户永磁电机存在风险,以便于用户及时通过维护永磁体或更换永磁体消除风险。进而实现提升永磁电机自智能化程度,提升永磁电机安全性和可靠性,提升用户使用体验的技术效果。

其中,第一报警信息包括蜂鸣报警、震动报警、闪光报警等,此类报警可以引起附近用户的注意,以提示用户维护和更换永磁体。第一报警信息还可以发送至产品显示器或用户所持的移动终端中,从而将第一报警信息以推送信息的方式显示在产品显示器或移动终端上,以便于用户及时消除风险。对此,该技术方案不对第一报警信息的具体形式做硬性限定,满足报警提示需求即可。

在上述任一技术方案中,退磁参数包括温升参数,根据输入电压和转子转速确定永磁体的退磁参数,包括:

根据输入电压和转子转速确定永磁体的当前温度;

根据当前温度和预设的标准温度确定温升参数,其中,当前温度和温升参数正相关。

在该技术方案中,退磁参数包括永磁体的温升参数,温升参数对应于永磁体的退磁幅度。在此基础上展开说明,停止向永磁电机供电后,永磁电机上的转子在惯性作用下保持转动,在此过程中获取永磁电机的转子转速,并同时获取永磁电机的输入电压这一步骤。

具体地,在获取到永磁电机的转子转速和输入电压后,通过转子转速和输入电压得出对应于永磁体当前状态的当前温度。其中,当前温度与永磁体的磁性直接关联,永磁体的退磁幅度越大,磁性越弱,对应温度越高。

在确定出当前温度后,通过预存的标准温度和当前温度确定出永磁体的温升参数。其中,标准温度与永磁电机的自身结构以及永磁体自身属性相关联,在完成永磁电机的设计后,即可得到标准温度,标准温度对应于永磁电机的正常工作温度。当前温度和标准温度之间的差值对应于永磁体磁性的衰减幅度,当前温度越高,其与标准温度的差值越大,对应温升参数越大,因此当前温度与温升参数正相关。

由此可见,该技术方案所确定出的温升参数可以使用户直观地了解到永磁体的工作温度和永磁体的退磁幅度,一方面使用户可以根据温升参数判断永磁电机是否存在高温损毁风险。另一方面使用户可以根据温升参数及时对永磁体进行维护或更换,以避免出现永磁电机失效甚至损毁的问题。进而实现提升永磁电机实用性和可靠性的技术效果。

其中,可以将当前温度和标准温度的差值作为衰减参数,也可以将当前温度与标准温度的比值作为衰减参数,对此该技术方案中不做硬性限定。

在上述任一技术方案中,检测方法还包括:基于温升参数大于等于第二阈值,发出第二报警信息。

在该技术方案中,承接前述技术方案,在确定出温升参数后,比对温升参数和预设的第二阈值间的大小关系。在温升参数大于等于第二阈值的情况下,发出第二报警信息。其中,第二阈值用于界定永磁电机的工作能力,在温升参数小于第二阈值的情况下,代表当前永磁体的退磁幅度在可承受范围内,永磁电机的工作状态可以满足产品的功能需求。反之,在温升参数大于等于第二阈值的情况下,代表当前永磁体的退磁幅度已影响到永磁电机的正常工作,导致永磁电机可能出现力矩降低、效率降低、输入电流增加、永磁体过热的问题。

由此可见,通过在确定出温升参数大于等于第二阈值的情况下发出第二报警信息,可以实现永磁电机的风险自动排查功能。使永磁电机可以借助第二报警信息提醒用户永磁电机存在风险,以便于用户及时通过维护永磁体或更换永磁体消除风险。进而实现提升永磁电机自智能化程度,提升永磁电机安全性和可靠性,提升用户使用体验的技术效果。

其中,第二报警信息包括蜂鸣报警、震动报警、闪光报警等,此类报警可以引起附近用户的注意,以提示用户维护和更换永磁体。第二报警信息还可以发送至产品显示器或用户所持的移动终端中,从而将第二报警信息以推送信息的方式显示在产品显示器或移动终端上,以便于用户及时消除风险。对此,该技术方案不对第二报警信息的具体形式做硬性限定,满足报警提示需求即可。

在上述任一技术方案中,永磁电机的检测方法还包括:

基于温升参数和历史值之间的差值大于等于第三阈值,发出提示信息;

存储温升参数,并将温升参数作为历史值。

在该技术方案中,通过预存的标准温度和当前温度确定出永磁体的温升参数的步骤后。计算此次检测所得到的温升参数与历时值之间的差值,其后比对计算出的差值和预设的第三阈值之间的大小关系。其中,若差值小于第三阈值,则直接存储此次检测所得到的温升参数,并将该温升参数作为历时值,以便于比对下次检测的变化幅度。反之,若差值大于或等于第三阈值,则先发出提示信息,并在发出提示信息后存储此次检测所得到的温升参数,并将该温升参数作为历时值。

通过计算当前温升参数和历史温升参数之间的差值,可以确定出此次检测结果与上次检测结果之间的变化幅度。其中,第三阈值用于界定永磁体的退磁情况是否属于常规退磁。若当前温升参数和历史温升参数之间的差值小于第三阈值,则说明属于常规退磁范畴内。若当前温升参数和历史温升参数之间的差值大于等于第三阈值,则说明永磁体温升异常,可能包括其他温升原因。随即通过发出提示信息提醒用户排查永磁电机上的其他故障。例如,永磁电机的冷却机构的工作状态与永磁体的温度直接关联,若冷却机构能够正常工作,则永磁体的温升可能主要来自于退磁问题。若冷却机构故障,则永磁体的温升参数会超出合理范围。所发出的提示信息即可用于排查此类问题。进而实现提升永磁电机自智能化程度,提升永磁电机安全性和可靠性,提升用户使用体验的技术效果。

其中,提示信息包括蜂鸣报警、震动报警、闪光报警等,此类报警可以引起附近用户的注意,以提示用户维护和更换永磁体。提示信息还可以发送至产品显示器或用户所持的移动终端中,从而将提示信息以推送信息的方式显示在产品显示器或移动终端上,以便于用户及时消除风险。对此,该技术方案不对提示信息的具体形式做硬性限定,满足报警提示需求即可。

在上述任一技术方案中,在永磁电机停机且转子保持转动的情况下,获取永磁电机的输入电压和转子转速的步骤,包括:

响应于永磁电机的停机指令,获取永磁电机的输入电流;

基于输入电流小于等于第四阈值,获取永磁电机的输入电压和转子转速。

在该技术方案中,展开说明,在停止向永磁电机供电后,永磁电机上的转子在惯性作用下保持转动,在此过程中获取永磁电机的转子转速,并同时获取永磁电机的输入电压这一步骤。

具体地,在永磁电机接收到停机指令时,获取永磁电机的输入电流。其中,该输入电流对应于永磁电机的实际输入,在永磁电机断电后的短时间内,永磁电机的输入电流可能大于零。在获取到输入电流后,比对预设的第四阈值和输入电流之间的大小关系,其中第四阈值对应于永磁电机停机后输入电流测量的合理误差,若确定出输入电流小于等于第四阈值,则可以认定永磁电机彻底断电,随即获取永磁电机转子转速和输入电压。反之若确定出输入电流大于第四阈值,则说明驱动变频器和永磁电机输入端之间还存在输入电流,随即循环检测输入电流,直至输入电流小于第四阈值。

通过限定上述控制方法,可以确保所获取到的转子转速和输入电压不会受到驱动电流和输出侧的谐波的干扰,以提升退磁参数的可靠性。同时,该循环检测方法可以确保该检测步骤在永磁电机彻底断电后的第一时间介入,以降低永磁体自身冷却所带来的检测误差,从而进一步提升退磁参数的可靠性。进而实现优化永磁电机的检测方法,提升退磁检测精度的技术效果。

本发明第二方面提出了一种永磁电机的检测装置,检测装置包括:

获取模块,用于在永磁电机停机且转子保持转动的情况下,获取永磁电机的输入电压和转子转速;

确定模块,用于根据输入电压和转速确定永磁体的退磁参数。

本申请提出了一种永磁电机的检测装置。永磁电机包括转子,转子中安装有永磁体,以通过永磁体提供励磁。

相关技术中,提供励磁的永磁体隐藏在永磁电机内部,导致永磁体的状态无法被检测装置直接测量,致使永磁体的退磁情况无法被监控。当永磁体的退磁幅度达到一定程度时,永磁电机所提供的力矩会降低,电机效率会受到影响,导致关联产品出现故障。并且,永磁体退磁现象还会增大输入电流,导致永磁工作温度增高,严重时会烧毁电机绕组并产生安全问题。因此,永磁电机存在退磁状况无法掌控,风险无法及时排查,安全性和可靠性差的技术问题。

对此,本申请提出的永磁电机的检测装置包括获取模块和确定模块。

获取模块用于在停止向永磁电机供电后,永磁电机上的转子在惯性作用下保持转动,在此过程中获取永磁电机的转子转速,并同时获取永磁电机的输入电压。其中,获取转子转速和输入电压的前提是转子没有停止转动,永磁电机的输入电压指的是与永磁电机相连接的驱动变频器的输出端的电压,同样是永磁电机的输入端的电压。

确定模块用于在获取到永磁电机的输入电压和转子转速后,通过转子转速以及输入电压得出永磁电机内部永磁体的退磁参数。其中,永磁体的退磁参数可以反映出永磁体的当前退磁幅度,用户可通过得到的退磁参数选择是否对永磁体进行维护或更换。

由此可见,本申请通过限定上述检测装置,使用户可以根据该检测装置所检测出的永磁体退磁参数了解到该永磁体当前的退磁情况,以便于指引用户在永磁体的退磁幅度影响永磁电机的正常工作前通过维护或更换永磁体来排查掉永磁电机因永磁体退磁所带来的风险。实现对永磁电机中永磁体的监控和风险排查,一方面避免关联产品因永磁电机退磁失效问题出现故障,另一方面避免永磁电机因退磁过热损毁甚至发生火灾。从而解决相关技术中所存在的,退磁状况无法掌控,风险无法及时排查,安全性和可靠性差的技术问题。

具体地,通过在永磁电机机组停机且永磁电机中的转子保持转动的情况下获取永磁电机的转子转速和输入电压,一方面可以避免巨大的驱动电流和输出侧的谐波干扰输入电压的测量结果,以提升输入电压的精度,提升退磁参数的可靠性。同时,在电机断电后的短时间内进行测量,永磁电机中转子内的永磁体的状态与正常工作过程中的状态差异较小,根据转子转速和输入电压所确定出的退磁参数可以有效反映出退磁现象在工作过程中所带来的影响,以便于将退磁参数作为排查永磁体风险的工具。另一方面,在永磁电机后获取永磁电机的转子转速和输入电压可以在不额外增加电机工作时长的基础上完成永磁体退磁风险的监测,从而消除监测过程对电机正常工作的影响。进而实现优化永磁电机的检测装置,提升永磁电机的安全性和可靠性,为用户提供便利条件的技术效果。

本发明第三方面提出了一种永磁电机的检测装置,永磁电机的检测装置包括:存储器,其上存储有程序或指令;处理器,配置为执行程序或指令时实现如上述第一方面中的永磁电机的检测方法的步骤,因而具有上述第一方面中永磁电机的检测方法的全部有益效果。

本发明第四方面提出了一种可读存储介质,其上存储有程序或指令,程序或指令被处理器执行时实现如上述第一方面中的永磁电机的检测方法的步骤,因而具有上述第一方面中永磁电机的检测方法的全部有益效果。

本发明第五方面提出了一种永磁电机,包括如上述第二方面的永磁电机的检测装置或第三方面中的永磁电机的检测装置或第五方面中的可读存储介质。因而具有上述第三方面中的永磁电机的检测装置的全部有益效果或第四方面中的永磁电机的检测装置的全部有益效果或第五方面中的可读存储介质的全部有益效果。

在上述任一技术方案中,永磁电机包括:电机主体;接入端,设于电机主体,用于连接驱动变频器。

在该技术方案中,对永磁电机的结构作出说明。具体地,永磁电机包括电机主体,电机主体包包括定子组件、转子组件和接入端。接入端用于连接驱动变频器,驱动变频器用于向电机主体供电。

其中,驱动变频器包括相连接的整流器和逆变器,逆变器通过接入端连接电机主体。驱动变频器还包括驱动控制器,驱动控制器包括加减速运算器和脉冲宽度调制器。

在上述任一技术方案中,永磁电机还包括:第一传感器,与接入端连接,用于感测输入电压,检测装置与第一传感器连接。

在该技术方案中,永磁电机还包括第一传感器。具体地,第一传感器设置在接入端上,位于电机主体和逆变器之间,第一传感器用于感测永磁电机的输入电压。其中,检测装置与第一传感器连接,检测装置由第一传感器处获取输入电压。

在上述任一技术方案中,永磁电机还包括:第二传感器,设于电机主体,用于感测转子转速,检测装置与第二传感器连接。

在该技术方案中,永磁电机还包括第二传感器。具体地,第二传感器安装在电机主体上,第二传感器用于测量永磁电机中转子组件的转子转速。其中,检测装置与第二传感器连接,检测装置由第二传感器处获取转子转速。

在上述任一技术方案中,电机主体包括转子轴,转子轴的周侧面设置有测量部;第二传感器与测量部所处环面相对设置。

在该技术方案中,对第二传感器的结构作出限定。具体地,转子组件包括转子和转子轴。转子轴的周侧面设置有测量部,该测量部可以使凹槽结构。第二传感器设置在转子轴的周侧,且与转子轴的周侧面间隔设置。第二传感器上的侧两端与转子轴周侧面上设置有测量部的环面相对设置,以使转子轴美转过一周测量部可被第二传感器感测到一次,从而测量出与转子轴同步转动的转子的转子转速。其中,第二传感器包可以为电磁感应式传感器,还可以为光电式传感器。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1示出本发明的一个实施例提供的永磁电机的检测方法的流程示意图之一;

图2示出本发明的一个实施例提供的永磁电机的检测方法的流程示意图之二;

图3示出本发明的一个实施例提供的永磁电机的检测方法的流程示意图之三;

图4示出本发明的一个实施例提供的永磁电机的检测方法的流程示意图之四;

图5示出本发明的一个实施例提供的永磁电机的检测方法的流程示意图之五;

图6示出本发明的一个实施例提供的永磁电机在停机后的参数变化趋势图;

图7示出本发明的一个实施例提供的永磁电机的检测方法的流程示意图之六;

图8示出本发明的一个实施例提供的地面清洁设备的控制装置的结构框图;

图9示出本发明的一个实施例提供的地面清洁设备的控制装置的结构框图;

图10示出本发明的一个实施例提供的地面清洁设备的结构框图。

图11示出本发明的一个实施例提供的永磁电机的结构示意图之一;

图12示出本发明的一个实施例提供的永磁电机的结构示意图之二。

其中,图11和图12中附图标记与部件名称之间的对应关系为:

100永磁电机,110电机主体,112转子轴,114测量部,120接入端,130第一传感器,140第二传感器,150检测装置,210整流器,220逆变器,230驱动控制器,232加减速运算器,234脉冲宽度调制器。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图12来描述根据本发明一些实施例提供的永磁电机的检测方法、装置、可读存储介质和永磁电机。

实施例一:

如图1所示,本申请第一方面实施例提供了一种永磁电机的检测方法,永磁电机包括永磁体,永磁电机的检测方法包括:

步骤102,在停止向永磁电机供电后,永磁电机上的转子在惯性作用下保持转动,在此过程中获取永磁电机的转子转速,并同时获取永磁电机的输入电压;

步骤104,通过转子转速以及输入电压确定永磁电机内部永磁体的退磁参数。

本申请提出了一种永磁电机的检测方法。永磁电机包括转子,转子中安装有永磁体,以通过永磁体提供励磁。

相关技术中,提供励磁的永磁体隐藏在永磁电机内部,导致永磁体的状态无法被检测装置直接测量,致使永磁体的退磁情况无法被监控。当永磁体的退磁幅度达到一定程度时,永磁电机所提供的力矩会降低,电机效率会受到影响,导致关联产品出现故障。并且,永磁体退磁现象还会增大输入电流,导致永磁工作温度增高,严重时会烧毁电机绕组并产生安全问题。因此,永磁电机存在退磁状况无法掌控,风险无法及时排查,安全性和可靠性差的技术问题。

对此,本申请提出的永磁电机的检测方法如下:

首先,在停止向永磁电机供电后,永磁电机上的转子在惯性作用下保持转动,在此过程中获取永磁电机的转子转速,并同时获取永磁电机的输入电压。其中,获取转子转速和输入电压的前提是转子没有停止转动,永磁电机的输入电压指的是与永磁电机相连接的驱动变频器的输出端的电压,同样是永磁电机的输入端的电压。

在获取到永磁电机的输入电压和转子转速后,通过转子转速以及输入电压得出永磁电机内部永磁体的退磁参数。其中,永磁体的退磁参数可以反映出永磁体的当前退磁幅度,用户可通过得到的退磁参数选择是否对永磁体进行维护或更换。

由此可见,本申请通过限定上述检测方法,使用户可以根据该检测方法所检测出的永磁体退磁参数了解到该永磁体当前的退磁情况,以便于指引用户在永磁体的退磁幅度影响永磁电机的正常工作前通过维护或更换永磁体来排查掉永磁电机因永磁体退磁所带来的风险。实现对永磁电机中永磁体的监控和风险排查,一方面避免关联产品因永磁电机退磁失效问题出现故障,另一方面避免永磁电机因退磁过热损毁甚至发生火灾。从而解决相关技术中所存在的,退磁状况无法掌控,风险无法及时排查,安全性和可靠性差的技术问题。

具体地,如图6所示,通过在永磁电机机组停机且永磁电机中的转子保持转动的情况下获取永磁电机的转子转速和输入电压,一方面可以避免巨大的驱动电流和输出侧的谐波干扰输入电压的测量结果,以提升输入电压的精度,提升退磁参数的可靠性。同时,在电机断电后的短时间内进行测量,永磁电机中转子内的永磁体的状态与正常工作过程中的状态差异较小,根据转子转速和输入电压所确定出的退磁参数可以有效反映出退磁现象在工作过程中所带来的影响,以便于将退磁参数作为排查永磁体风险的工具。另一方面,在永磁电机后获取永磁电机的转子转速和输入电压可以在不额外增加电机工作时长的基础上完成永磁体退磁风险的监测,从而消除监测过程对电机正常工作的影响。进而实现优化永磁电机的检测方法,提升永磁电机的安全性和可靠性,为用户提供便利条件的技术效果。其中,图6中阴影部分对应于本申请的采集区间。

如图2所示,退磁参数包括磁场衰减参数,根据输入电压和转子转速确定永磁体的退磁参数的步骤,包括:

步骤202,在获取到永磁电机的转子转速和输入电压后,通过转子转速和输入电压得出对应于永磁体当前状态的当前磁场强度;

步骤204,通过预存的标定磁场强度和当前磁场强度确定出永磁体的磁场衰减参数。

在该实施例中,退磁参数包括永磁体的磁场衰减参数,磁场衰减参数对应于永磁体的退磁幅度。在此基础上展开说明,停止向永磁电机供电后,永磁电机上的转子在惯性作用下保持转动,在此过程中获取永磁电机的转子转速,并同时获取永磁电机的输入电压这一步骤。

具体地,在获取到永磁电机的转子转速和输入电压后,通过转子转速和输入电压得出对应于永磁体当前状态的当前磁场强度。其中,当前磁场强度与永磁体的磁性直接关联,永磁体的退磁幅度越大,磁性越弱,对应磁场强度越低。

在确定出当前磁场强度后,通过预存的标定磁场强度和当前磁场强度确定出永磁体的磁场衰减参数。其中,标定磁场强度仅与永磁电机的自身结构以及永磁体自身属性相关联,与实际工况无关,在完成永磁电机的设计后,即可得到恒定的标定磁场强度。标定磁场强度和当前磁场强度之间的差值即对应于永磁体磁性的衰减幅度,当前磁场强度越小,其与标定磁场强度的差值越大,对应磁场衰减参数越大,因此当前磁场强度与磁场衰减参数负相关。

由此可见,该实施例所确定出的磁场衰减参数可以使用户直观地了解到永磁体的退磁幅度,用户可以根据磁场衰减参数及时对永磁体进行维护或更换,以避免出现永磁电机失效甚至损毁的问题。进而实现提升永磁电机实用性和可靠性的技术效果。

其中,可以将标定磁场强度和当前磁场强度的差值作为衰减参数,也可以将标定磁场强度与当前磁场强度的比值作为衰减参数,对此该实施例中不做硬性限定。

永磁电机的检测方法还包括:基于磁场衰减参数大于等于第一阈值,发出第一报警信息。

在该实施例中,承接前述实施例,在确定出磁场衰减参数后,比对磁场衰减参数和预设的第一阈值间的大小关系。在磁场衰减参数大于等于第一阈值的情况下,发出第一报警信息。其中,第一阈值用于界定永磁电机的工作能力,在磁场衰减参数小于第一阈值的情况下,代表当前永磁体的退磁幅度在可承受范围内,永磁电机的工作状态可以满足产品的功能需求。反之,在磁场衰减参数大于等于第一阈值的情况下,代表当前永磁体的退磁幅度已影响到永磁电机的正常工作,导致永磁电机可能出现力矩降低、效率降低、输入电流增加、永磁体过热的问题。

由此可见,通过在确定出磁场衰减参数大于等于第一阈值的情况下发出第一报警信息,可以实现永磁电机的风险自动排查功能。使永磁电机可以借助第一报警信息提醒用户永磁电机存在风险,以便于用户及时通过维护永磁体或更换永磁体消除风险。进而实现提升永磁电机自智能化程度,提升永磁电机安全性和可靠性,提升用户使用体验的技术效果。

其中,第一报警信息包括蜂鸣报警、震动报警、闪光报警等,此类报警可以引起附近用户的注意,以提示用户维护和更换永磁体。第一报警信息还可以发送至产品显示器或用户所持的移动终端中,从而将第一报警信息以推送信息的方式显示在产品显示器或移动终端上,以便于用户及时消除风险。对此,该实施例不对第一报警信息的具体形式做硬性限定,满足报警提示需求即可。

如图3所示,退磁参数包括温升参数,根据输入电压和转子转速确定永磁体的退磁参数,包括:

步骤302,通过转子转速和输入电压得出对应于永磁体当前状态的当前温度;

步骤304,通过预存的标准温度和当前温度确定出永磁体的温升参数。

在该实施例中,退磁参数包括永磁体的温升参数,温升参数对应于永磁体的退磁幅度。在此基础上展开说明,停止向永磁电机供电后,永磁电机上的转子在惯性作用下保持转动,在此过程中获取永磁电机的转子转速,并同时获取永磁电机的输入电压这一步骤。

具体地,在获取到永磁电机的转子转速和输入电压后,通过转子转速和输入电压得出对应于永磁体当前状态的当前温度。其中,当前温度与永磁体的磁性直接关联,永磁体的退磁幅度越大,磁性越弱,对应温度越高。

在确定出当前温度后,通过预存的标准温度和当前温度确定出永磁体的温升参数。其中,标准温度与永磁电机的自身结构以及永磁体自身属性相关联,在完成永磁电机的设计后,即可得到标准温度,标准温度对应于永磁电机的正常工作温度。当前温度和标准温度之间的差值对应于永磁体磁性的衰减幅度,当前温度越高,其与标准温度的差值越大,对应温升参数越大,因此当前温度与温升参数正相关。

由此可见,该实施例所确定出的温升参数可以使用户直观地了解到永磁体的工作温度和永磁体的退磁幅度,一方面使用户可以根据温升参数判断永磁电机是否存在高温损毁风险。另一方面使用户可以根据温升参数及时对永磁体进行维护或更换,以避免出现永磁电机失效甚至损毁的问题。进而实现提升永磁电机实用性和可靠性的技术效果。

其中,可以将当前温度和标准温度的差值作为衰减参数,也可以将当前温度与标准温度的比值作为衰减参数,对此该实施例中不做硬性限定。

检测方法还包括:基于温升参数大于等于第二阈值,发出第二报警信息。

在该实施例中,承接前述实施例,在确定出温升参数后,比对温升参数和预设的第二阈值间的大小关系。在温升参数大于等于第二阈值的情况下,发出第二报警信息。其中,第二阈值用于界定永磁电机的工作能力,在温升参数小于第二阈值的情况下,代表当前永磁体的退磁幅度在可承受范围内,永磁电机的工作状态可以满足产品的功能需求。反之,在温升参数大于等于第二阈值的情况下,代表当前永磁体的退磁幅度已影响到永磁电机的正常工作,导致永磁电机可能出现力矩降低、效率降低、输入电流增加、永磁体过热的问题。

由此可见,通过在确定出温升参数大于等于第二阈值的情况下发出第二报警信息,可以实现永磁电机的风险自动排查功能。使永磁电机可以借助第二报警信息提醒用户永磁电机存在风险,以便于用户及时通过维护永磁体或更换永磁体消除风险。进而实现提升永磁电机自智能化程度,提升永磁电机安全性和可靠性,提升用户使用体验的技术效果。

其中,第二报警信息包括蜂鸣报警、震动报警、闪光报警等,此类报警可以引起附近用户的注意,以提示用户维护和更换永磁体。第二报警信息还可以发送至产品显示器或用户所持的移动终端中,从而将第二报警信息以推送信息的方式显示在产品显示器或移动终端上,以便于用户及时消除风险。对此,该实施例不对第二报警信息的具体形式做硬性限定,满足报警提示需求即可。

如图4所示,永磁电机的检测方法还包括:

步骤402,计算此次检测所得到的温升参数与历时值之间的差值,其后比对计算出的差值和预设的第三阈值之间的大小关系,若差值大于或等于第三阈值,则发出提示信息;

步骤404,存储温升参数,并将温升参数作为历史值。

在该实施例中,通过预存的标准温度和当前温度确定出永磁体的温升参数的步骤后。计算此次检测所得到的温升参数与历时值之间的差值,其后比对计算出的差值和预设的第三阈值之间的大小关系。其中,若差值小于第三阈值,则直接存储此次检测所得到的温升参数,并将该温升参数作为历时值,以便于比对下次检测的变化幅度。反之,若差值大于或等于第三阈值,则先发出提示信息,并在发出提示信息后存储此次检测所得到的温升参数,并将该温升参数作为历时值。

通过计算当前温升参数和历史温升参数之间的差值,可以确定出此次检测结果与上次检测结果之间的变化幅度。其中,第三阈值用于界定永磁体的退磁情况是否属于常规退磁。若当前温升参数和历史温升参数之间的差值小于第三阈值,则说明属于常规退磁范畴内。若当前温升参数和历史温升参数之间的差值大于等于第三阈值,则说明永磁体温升异常,可能包括其他温升原因。随即通过发出提示信息提醒用户排查永磁电机上的其他故障。例如,永磁电机的冷却机构的工作状态与永磁体的温度直接关联,若冷却机构能够正常工作,则永磁体的温升可能主要来自于退磁问题。若冷却机构故障,则永磁体的温升参数会超出合理范围。所发出的提示信息即可用于排查此类问题。进而实现提升永磁电机自智能化程度,提升永磁电机安全性和可靠性,提升用户使用体验的技术效果。

其中,提示信息包括蜂鸣报警、震动报警、闪光报警等,此类报警可以引起附近用户的注意,以提示用户维护和更换永磁体。提示信息还可以发送至产品显示器或用户所持的移动终端中,从而将提示信息以推送信息的方式显示在产品显示器或移动终端上,以便于用户及时消除风险。对此,该实施例不对提示信息的具体形式做硬性限定,满足报警提示需求即可。

如图5所示,在永磁电机停机且转子保持转动的情况下,获取永磁电机的输入电压和转子转速的步骤,包括:

步骤502,在永磁电机接收到停机指令时,响应于永磁电机的停机指令,获取永磁电机的输入电流;

步骤504,比对预设的第四阈值和输入电流之间的大小关系,在输入电流小于等于第四阈值的情况下,获取永磁电机的转子转速和输入电压。

在该实施例中,展开说明,在停止向永磁电机供电后,永磁电机上的转子在惯性作用下保持转动,在此过程中获取永磁电机的转子转速,并同时获取永磁电机的输入电压这一步骤。

具体地,在永磁电机接收到停机指令时,获取永磁电机的输入电流。其中,该输入电流对应于永磁电机的实际输入,在永磁电机断电后的短时间内,永磁电机的输入电流可能大于零。在获取到输入电流后,比对预设的第四阈值和输入电流之间的大小关系,其中第四阈值对应于永磁电机停机后输入电流测量的合理误差,若确定出输入电流小于等于第四阈值,则可以认定永磁电机彻底断电,随即获取永磁电机转子转速和输入电压。反之若确定出输入电流大于第四阈值,则说明驱动变频器和永磁电机输入端之间还存在输入电流,随即循环检测输入电流,直至输入电流小于第四阈值。

通过限定上述控制方法,可以确保所获取到的转子转速和输入电压不会受到驱动电流和输出侧的谐波的干扰,以提升退磁参数的可靠性。同时,该循环检测方法可以确保该检测步骤在永磁电机彻底断电后的第一时间介入,以降低永磁体自身冷却所带来的检测误差,从而进一步提升退磁参数的可靠性。进而实现优化永磁电机的检测方法,提升退磁检测精度的技术效果。

实施例二:

如图7所示,在本申请第二方面实施例中,提出了一种具体工作流程,其中各工作步骤如下:

步骤702,接收停机指令;

步骤704,驱动变频器输出断电;

步骤706,检测变频器向永磁电机输出的输入电流;

步骤708,判断输入电流是否小于等于第四阈值;

其中,判断结果为是执行步骤710和步骤712,判断结果为否执行步骤706;

步骤710,测量永磁电机的输入电压;

步骤712,测量永磁电机的转子转速;

步骤714,确定出永磁体的当前磁场强度和当前温度;

步骤716,计算磁场衰减参数;

步骤718,计算温升参数;

步骤720,结合标定磁场强度对永磁体进行健康度评估;

步骤722,结合标准温度对永磁体进行健康度评估;

步骤724,判断是否存在隐患;

其中,判断结果为是执行步骤726,判断结果为否结束;

步骤726,发出报警提示。

实施例三:

如图8所示,本申请第三方面实施例提出了一种永磁电机的检测装置800,永磁电机的检测装置800包括:获取模块802,用于在停止向永磁电机供电后,永磁电机上的转子在惯性作用下保持转动,在此过程中获取永磁电机的转子转速,并同时获取永磁电机的输入电压;确定模块804,通过转子转速以及输入电压确定永磁电机内部永磁体的退磁参数。

本申请提出了一种永磁电机的检测装置800。永磁电机包括转子,转子中安装有永磁体,以通过永磁体提供励磁。

相关技术中,提供励磁的永磁体隐藏在永磁电机内部,导致永磁体的状态无法被检测装置直接测量,致使永磁体的退磁情况无法被监控。当永磁体的退磁幅度达到一定程度时,永磁电机所提供的力矩会降低,电机效率会受到影响,导致关联产品出现故障。并且,永磁体退磁现象还会增大输入电流,导致永磁工作温度增高,严重时会烧毁电机绕组并产生安全问题。因此,永磁电机存在退磁状况无法掌控,风险无法及时排查,安全性和可靠性差的技术问题。

对此,本申请提出的永磁电机的检测装置800包括获取模块802和确定模块804。

获取模块802用于在停止向永磁电机供电后,永磁电机上的转子在惯性作用下保持转动,在此过程中获取永磁电机的转子转速,并同时获取永磁电机的输入电压。其中,获取转子转速和输入电压的前提是转子没有停止转动,永磁电机的输入电压指的是与永磁电机相连接的驱动变频器的输出端的电压,同样是永磁电机的输入端的电压。

确定模块804用于在获取到永磁电机的输入电压和转子转速后,通过转子转速以及输入电压得出永磁电机内部永磁体的退磁参数。其中,永磁体的退磁参数可以反映出永磁体的当前退磁幅度,用户可通过得到的退磁参数选择是否对永磁体进行维护或更换。

由此可见,本申请通过限定上述检测装置,使用户可以根据该检测装置所检测出的永磁体退磁参数了解到该永磁体当前的退磁情况,以便于指引用户在永磁体的退磁幅度影响永磁电机的正常工作前通过维护或更换永磁体来排查掉永磁电机因永磁体退磁所带来的风险。实现对永磁电机中永磁体的监控和风险排查,一方面避免关联产品因永磁电机退磁失效问题出现故障,另一方面避免永磁电机因退磁过热损毁甚至发生火灾。从而解决相关技术中所存在的,退磁状况无法掌控,风险无法及时排查,安全性和可靠性差的技术问题。

具体地,通过在永磁电机机组停机且永磁电机中的转子保持转动的情况下获取永磁电机的转子转速和输入电压,一方面可以避免巨大的驱动电流和输出侧的谐波干扰输入电压的测量结果,以提升输入电压的精度,提升退磁参数的可靠性。同时,在电机断电后的短时间内进行测量,永磁电机中转子内的永磁体的状态与正常工作过程中的状态差异较小,根据转子转速和输入电压所确定出的退磁参数可以有效反映出退磁现象在工作过程中所带来的影响,以便于将退磁参数作为排查永磁体风险的工具。另一方面,在永磁电机后获取永磁电机的转子转速和输入电压可以在不额外增加电机工作时长的基础上完成永磁体退磁风险的监测,从而消除监测过程对电机正常工作的影响。进而实现优化永磁电机的检测装置800,提升永磁电机的安全性和可靠性,为用户提供便利条件的技术效果。

实施例四:

如图9所示,本申请第四方面实施例提出了一种永磁电机的检测装置900,永磁电机的检测装置900包括:存储器902,其上存储有程序或指令;处理器904,配置为执行程序或指令时实现如上述第一方面中的永磁电机的检测方法的步骤,因而具有上述第一方面中永磁电机的检测方法的全部有益效果。

实施例五:

本申请第五方面实施例提出了一种可读存储介质,其上存储有程序或指令,程序或指令被处理器执行时实现如上述第一方面中的永磁电机的检测方法的步骤,因而具有上述第一方面中永磁电机的检测方法的全部有益效果。

实施例六:

如图10所示,本申请第六方面实施例提出了一种永磁电机1000,包括如上述第二方面的永磁电机的检测装置800或第三方面中的永磁电机的检测装置或第五方面中的可读存储介质1002。因而具有上述第二方面中的永磁电机的检测装置800的全部有益效果或第三方面中的永磁电机的检测装置的全部有益效果或第五方面中的可读存储介质1002的全部有益效果。

如图11和图12所示,在上述任一实施例中,永磁电机100包括:电机主体110;接入端120,设于电机主体110,用于连接驱动变频器。

在该实施例中,对永磁电机100的结构作出说明。具体地,永磁电机100包括电机主体110,电机主体110包包括定子组件、转子组件和接入端120。接入端120用于连接驱动变频器,驱动变频器用于向电机主体110供电。

其中,驱动变频器包括相连接的整流器210和逆变器220,逆变器220通过接入端120连接电机主体110。驱动变频器还包括驱动控制器230,驱动控制器230包括加减速运算器232和脉冲宽度调制器234。

在上述任一实施例中,永磁电机100还包括:第一传感器130,与接入端120连接,用于感测输入电压,检测装置150与第一传感器130连接。

在该实施例中,永磁电机100还包括第一传感器130。具体地,第一传感器130设置在接入端120上,位于电机主体110和逆变器220之间,第一传感器130用于感测永磁电机100的输入电压。其中,检测装置150与第一传感器130连接,检测装置150由第一传感器130处获取输入电压。

在上述任一实施例中,永磁电机100还包括:第二传感器140,设于电机主体110,用于感测转子转速,检测装置150与第二传感器140连接。

在该实施例中,永磁电机100还包括第二传感器140。具体地,第二传感器140安装在电机主体110上,第二传感器140用于测量永磁电机100中转子组件的转子转速。其中,检测装置150与第二传感器140连接,检测装置150由第二传感器140处获取转子转速。

在上述任一实施例中,电机主体110包括转子轴112,转子轴112的周侧面设置有测量部114;第二传感器140与测量部114所处环面相对设置。

在该实施例中,对第二传感器140的结构作出限定。具体地,转子组件包括转子和转子轴112。转子轴112的周侧面设置有测量部114,该测量部114可以使凹槽结构。第二传感器140设置在转子轴112的周侧,且与转子轴112的周侧面间隔设置。第二传感器140上的侧两端与转子轴112周侧面上设置有测量部114的环面相对设置,以使转子轴112美转过一周测量部114可被第二传感器140感测到一次,从而测量出与转子轴112同步转动的转子的转子转速。其中,第二传感器140包可以为电磁感应式传感器,还可以为光电式传感器。

本发明的描述中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制;术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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