电机电阻的在线识别方法、装置、电器设备及介质

技术领域

本发明属于电机技术领域，尤其涉及一种电机电阻的在线识别方法、装置、电器设备及介质。

背景技术

随着科学技术的发展，许多电器设备中配置有电机，例如变频空调中设置有压缩机电机。在电机的工作过程中，电机定子的电阻值会随电机温度的改变而发生变化，通过在线提取电机定子电阻值，可以监控电机内部温度，进而保护电机永磁体和定子绕组，另外，通过在电机控制算法中实时更新电机电阻值，也能够改善电机的控制性能。因此，如何快速准确的识别电机电阻是亟需解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少能够在一定程度上实现了快速准确的对电机电阻进行识别，提供了一种电机电阻的在线识别方法、装置、电器设备及介质。

第一方面，本说明书实施例提供一种电机电阻的在线识别方法，包括：

在电机的运行过程中，向所述电机的直轴注入变周期电压信号；

在注入所述变周期电压信号后的第一时刻，获取所述电机的第一直轴电流；

在注入所述变周期电压信号后的第二时刻，获取所述电机的第二直轴电流，其中，所述第一时刻对应的变周期电压信号的周期与所述第二时刻对应的变周期电压信号的周期不同；

基于所述第一直轴电流以及所述第二直轴电流，确定所述电机的电阻阻值。

在一些实施方式下，所述向所述电机的直轴注入变周期电压信号，包括：

在第一时段内，向所述电机的直轴注入周期为第一周期的电压信号；

在第二时段内，向所述电机的直轴注入周期为第二周期的电压信号，所述第一周期与所述第二周期不同。

在一些实施方式下，所述第二周期为所述第一周期的整数倍。

在一些实施方式下，所述获取所述电机的第一直轴电流，包括：获取所述第一时刻对应的所述电机的第一工作电流；对所述第一工作电流进行坐标变换，得到所述第一直轴电流；

所述获取所述电机的第二直轴电流，包括：获取所述第二时刻对应的所述电机的第二工作电流；对所述第二工作电流进行坐标变换，得到所述第二直轴电流。

在一些实施方式下，所述向所述电机的直轴上注入变周期电压信号之前，所述方法还包括：获取所述电机的直轴电压；

所述基于所述第一直轴电流以及所述第二直轴电流，确定所述电机的电阻阻值，包括：基于所述直轴电压、所述第一直轴电流以及所述第二直轴电流，确定所述电阻阻值。

在一些实施方式下，在所述基于所述直轴电压，所述第一直轴电流以及所述第二直轴电流，确定所述电阻阻值之前，所述方法还包括：

基于所述第一直轴电流、所述直轴电压、所述电机电阻以及所述第一时刻对应的变周期电压信号的周期，确定所述第一直轴电流的第一表达形式；

基于所述第二直轴电流、所述直轴电压、所述电机电阻以及所述第二时刻对应的变周期电压信号的周期，确定所述第二直轴电流的第二表达形式；

基于所述第一表达形式以及所述第二表达形式，确定所述直轴电压、所述第一直轴电流、所述第二直轴电流以及所述电机电阻之间的对应关系；

所述基于所述直轴电压、所述第一直轴电流以及所述第二直轴电流，确定所述电阻阻值，包括：

基于所述第一直轴电流、所述第二直轴电流以及所述电阻阻值之间的对应关系，确定所述电阻阻值。

在一些实施方式下，所述向所述电机的直轴注入周期为第一周期的电压信号，包括：

向所述电机的直轴注入周期为第一周期的第一方波电压信号，所述第一方波电压信号的高电平为正向的预设电压值，低电平为负向的所述预设电压值；

所述向所述电机的直轴注入周期为第二周期的电压信号，包括：

向所述电机的直轴注入周期为第二周期的第二方波电压信号，所述第二方波电压信号的高电平为正向的所述预设电压值，低电平为负向的所述预设电压值。

第二方面，本发明实施例提供了一种电机电阻的在线识别装置，包括：

电压控制模块，用于在电机的运行过程中，向所述电机的直轴注入变周期电压信号；

第一电流获取模块，用于在注入所述变周期电压信号后的第一时刻，获取所述电机的第一直轴电流；

第二电流获取模块，用于在注入所述变周期电压信号后的第二时刻，获取所述电机的第二直轴电流，其中，所述第一时刻对应的变周期电压信号的周期与所述第二时刻对应的变周期电压信号的周期不同；

电阻阻值确定模块，用于基于所述第一直轴电流以及所述第二直轴电流，确定所述电机的电阻阻值。

第三方面，本发明实施例提供了一种电器设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第一方面提供的任一实施方式所述的方法。

第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面提供的方法的步骤。

本发明实施例提供的一个或多个技术方案，至少实现了如下技术效果或者优点：

本说明书实施例提供的电机电阻的在线识别方法，在电机的运行过程中，向电机的直轴注入变周期电压信号，在注入变周期电压信号后的第一时刻，获取电机的第一直轴电流，以及在注入变周期电压信号后的第二时刻，获取电机的第二直轴电流；其中，第一时刻对应的变周期电压信号的周期与第二时刻对应的变周期电压信号的周期不同；基于第一直轴电流以及第二直轴电流，确定电机的电阻阻值。上述方案中，采用变周期电压信号的注入方式，根据不同的响应信号来识别电机电阻，实现简单且鲁棒性好，有效实现了快速对电机电阻的在线识别。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例中一种电机电阻的在线识别方法的流程图；

图2示出了本发明实施例中一种空调器电机的比例积分控制示意图；

图3示出了本发明实施例中一种电机电阻的在线识别装置的示意图；

图4示出了本发明实施例中一种电器设备的示意图。

具体实施方式

为了实现快速准确的对电机电阻进行在线识别，本说明书实施例提供了一种电机电阻的在线识别方法、装置、电器设备及介质。本方案中，在电机的运行过程中，向电机的直轴注入变周期电压信号，在注入变周期电压信号后的第一时刻，获取电机的第一直轴电流，以及在注入变周期电压信号后的第二时刻，获取电机的第二直轴电流；其中，第一时刻对应的变周期电压信号的周期与第二时刻对应的变周期电压信号的周期不同；基于第一直轴电流以及第二直轴电流，确定电机的电阻阻值。上述方案中，采用变周期电压信号的注入方式，根据不同的响应信号来识别电机电阻，实现简单且鲁棒性好，有效实现了快速对电机电阻的在线识别。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，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的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都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。

下面，将结合附图并参考具体实施例，对本发明实施例提供的电机电阻的在线识别方法进行详细描述。

如图1所示，为本说明书实施例提供的一种电机电阻的在线识别方法的流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S101：在电机的运行过程中，向所述电机的直轴注入变周期电压信号；

步骤S102：在注入所述变周期电压信号后的第一时刻，获取所述电机的第一直轴电流；

步骤S103：在注入所述变周期电压信号后的第二时刻，获取所述电机的第二直轴电流，其中，所述第一时刻对应的变周期电压信号的周期与所述第二时刻对应的变周期电压信号的周期不同；

步骤S104：基于所述第一直轴电流以及所述第二直轴电流，确定所述电机的电阻阻值。

本说明书实施例提供的方法，可以应用于设置有电机的电器设备中，例如空调器，冰箱等，这里不做限定。

为了便于说明，在本说明书实施例中，以电器设备为空调器为例来对电机电阻的在线识别方式进行说明。如图2所示，为空调器电机的比例积分控制示意图。如图2所示，在abc三相静止坐标系下采集电机电流i

步骤S101中，在电机的运行过程中，为了对电机的电阻进行在线识别，向电机的直轴注入变周期电压信号，如图2所示，在对直轴电流进行PI控制后，注入变周期电压信号。本说明书实施例中，变周期电压信号可以由多个周期不同的电压信号构成，在注入不同周期的电压信号时，不同周期的电压信号之间可以存在时间间隔，也可以是连续注入的，这里不做限定。例如，先向直轴电压注入周期为a的电压信号，持续注入一段时间后，间隔预设时长后，再注入周期为b的电压信号。

在具体实施过程中，步骤S101可以通过以下方式实现：在第一时段内，向所述电机的直轴注入周期为第一周期的电压信号；在第二时段内，向所述电机的直轴注入周期为第二周期的电压信号，所述第一周期与所述第二周期不同。

具体来讲，第一时段和第二时段可以根据实际需要进行设定，在一个实施例中，若第一周期为T

需要说明的是，第一周期和第二周期可以根据实际需要进行设定，在一个实施例中，第二周期为第一周期的整数倍，例如，第一周期为T

在具体实施过程中，所述向所述电机的直轴注入周期为第一周期的电压信号，包括：向所述电机的直轴注入周期为第一周期的第一方波电压信号，所述第一方波电压信号的高电平为正向的预设电压值，低电平为负向的所述预设电压值；所述向所述电机的直轴注入周期为第二周期的电压信号，包括：向所述电机的直轴注入周期为第二周期的第二方波电压信号，所述第二方波电压信号的高电平为正向的所述预设电压值，低电平为负向的所述预设电压值。

具体来讲，变周期电压信号为低电平为负的方波信号，高电平和低电平所对应的电压幅值相同，方向相反。由于变周期电压信号是正负电平翻转的方波信号，因此，可以将变周期电压信号对系统的影响降到最低。本说明书实施例中，不同周期的电压信号的电压幅值均相同。均为预设电压值，其中，预设电压值可以根据实际情况进行设定，这里不做限定。另外，为了降低对系统的影响，在注入变周期的电压信号计算得到电机电阻之后，停止注入变周期的电压信号，对电机进行正常控制。

步骤S102中，在注入变周期电压信号后的第一时刻，获取电机的第一直轴电流。在具体实施过程中，第一直轴电流的获取过程可以为：获取所述第一时刻对应的所述电机的第一工作电流；对所述第一工作电流进行坐标变换，得到所述第一直轴电流。

对应的，步骤S103中，在注入变周期电压信号后的第二时刻，获取电机的第二直轴电流。在具体实施过程中，第二直轴电流的获取过程可以为：获取所述第二时刻对应的所述电机的第二工作电流；对所述第二工作电流进行坐标变换，得到所述第二直轴电流。

具体来讲，以变周期电压信号包括T1、T2两种周期的电压信号为例，第一时刻可以为周期为T1的电压信号注入阶段中的任意时刻，第二时刻可以为周期为T2的电压信号注入阶段的任意时刻。采集不同周期下的电机工作电流，由于电机工作电流为abc三相静止坐标系下的电流，因此，需要对工作电流进行坐标变换，从abc三相静止坐标系变换到αβ两相静止坐标系，再变换到dq两相旋转坐标系，得到直轴电流。通过上述变换过程，对第一时刻采集到的第一工作电流进行坐标变换，得到第一直轴电流，同样的，对第二时刻采集到的第二工作电流进行坐标变换，得到第二直轴电流。

步骤S104中，由于第一直轴电流和第二直轴电流分别表征了变周期电压信号对电机电流的影响，因此，可以通过第一直轴电流和第二之后电流之间的变化来确定电机的电阻阻值。本说明书实施例中，电机的电阻阻值可以为电机定子的电阻值。

在具体实施过程中，为了确定电机的电阻阻值，在注入变周期电压信号之前，还可以获取电机的直轴电压，如图2所示，即在注入变周期电压信号之前，获取PI控制器输出的直轴电压。进一步的，基于所述直轴电压，所述第一直轴电流以及所述第二直轴电流，确定所述电阻阻值。

在一个实施例中，通过直轴电压，第一直轴电流以及第二直轴电流确定电阻阻值的步骤可以为：基于所述第一直轴电流、所述直轴电压、所述电机电阻以及所述第一时刻对应的变周期电压信号的周期，确定所述第一直轴电流的第一表达形式；基于所述第二直轴电流、所述直轴电压、所述电机电阻以及所述第二时刻对应的变周期电压信号的周期，确定所述第二直轴电流的第二表达形式；基于所述第一表达形式以及所述第二表达形式，确定所述直轴电压、所述第一直轴电流、所述第二直轴电流以及所述电机电阻之间的对应关系；基于所述第一直轴电流、所述第二直轴电流以及所述电机电阻之间的对应关系，确定所述电阻阻值。

具体来讲，第一直轴电流的第一表达形式可以为：

其中，i

第二直轴电流的第二表达形式可以为：

其中，i

将上述公式(1)(2)进行变形，分别得到以下公式(3)和(4)：

用公式(4)除以公式(3)，可以得到公式(5)：

进一步的，根据公式5对R

公式(6)中，由于第一直轴电流、第二直轴电流以及直轴电压均可以检测得到，因此，可以上述公式(6)即可得到最终的电机电阻阻值。

综上所述，通过采用注入变周期电压信号，实现了快速对电机电阻阻值的在线识别，实现简单且鲁棒性好。

基于同一发明构思，本说明书实施例提供了一种电机电阻的在线识别装置，如图3所示，包括：

电压控制模块301，用于在电机的运行过程中，向所述电机的直轴注入变周期电压信号；

第一电流获取模块302，用于在注入所述变周期电压信号后的第一时刻，获取所述电机的第一直轴电流；

第二电流获取模块303，用于在注入所述变周期电压信号后的第二时刻，获取所述电机的第二直轴电流，其中，所述第一时刻对应的变周期电压信号的周期与所述第二时刻对应的变周期电压信号的周期不同；

电阻阻值确定模块304，用于基于所述第一直轴电流以及所述第二直轴电流，确定所述电机的电阻阻值。

在一些实施方式下，电压控制模块301，用于：

在第一时段内，向所述电机的直轴注入周期为第一周期的电压信号；

在第二时段内，向所述电机的直轴注入周期为第二周期的电压信号，所述第一周期与所述第二周期不同。

在一些实施方式下，所述第二周期为所述第一周期的整数倍。

在一些实施方式下，第一电流获取模块302，用于获取所述第一时刻对应的所述电机的第一工作电流；对所述第一工作电流进行坐标变换，得到所述第一直轴电流；

第二电流获取模块303，用于获取所述第二时刻对应的所述电机的第二工作电流；对所述第二工作电流进行坐标变换，得到所述第二直轴电流。

在一些实施方式下，所述装置还包括：

电压获取模块，用于获取所述电机的直轴电压；

电阻阻值确定模块304，用于基于所述直轴电压，所述第一直轴电流以及所述第二直轴电流，确定所述电阻阻值。

在一些实施方式下，所述装置还包括：

第一处理模块，用于基于所述第一直轴电流、所述直轴电压、所述电阻阻值以及所述第一时刻对应的变周期电压信号的周期，确定所述第一直轴电流的第一表达形式；

第二处理模块，用于基于所述第二直轴电流、所述直轴电压、所述电阻阻值以及所述第二时刻对应的变周期电压信号的周期，确定所述第二直轴电流的第二表达形式；

第三处理模块，用于基于所述第一表达形式以及所述第二表达形式，确定所述直轴电压，所述第一直轴电流、所述第二直轴电流以及所述电阻阻值之间的对应关系；

电阻阻值确定模块304，用于基于所述第一直轴电流、所述第二直轴电流以及所述电阻阻值之间的对应关系，确定所述电阻阻值。

在一些实施方式下，电压控制模块301，用于向所述电机的直轴注入周期为第一周期的第一方波电压信号，所述第一方波电压信号的高电平为正向的预设电压值，低电平为负向的所述预设电压值；

电压控制模块301，还用于向所述电机的直轴注入周期为第二周期的第二方波电压信号，所述第二方波电压信号的高电平为正向的所述预设电压值，低电平为负向的所述预设电压值。

关于上述装置，其中各个模块的具体功能已经在本说明书实施例提供的电机电阻的在线识别方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本发明实施例提供一种电器设备，如图4所示，包括存储器504、处理器502及存储在存储器504上并可在处理器502上运行的计算机程序，处理器502执行所述502时实现前述电机电阻的在线识别方法。

其中，在图4中，总线架构(用总线500来代表)，总线500可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线500将包括由处理器502代表的一个或多个处理器和存储器504代表的存储器的各种电路链接在一起。总线500还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口505在总线500和接收器501和发送器503之间提供接口。接收器501和发送器503可以是同一个元件，即收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器502负责管理总线500和通常的处理，而存储器504可以被用于存储处理器502在执行操作时所使用的数据。

本文中所描述的功能可在硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合中实施。如果在由处理器执行的软件中实施，那么可将功能作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体予以传输。其它实例及实施方案在本发明及所附权利要求书的范围及精神内。举例来说，归因于软件的性质，上文所描述的功能可使用由处理器、硬件、固件、硬连线或这些中的任何者的组合执行的软件实施。此外，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。

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，作为控制装置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。

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。

以上所述仅为本发明的实施例而已，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权利要求范围之内。