[发明专利]永磁同步电机的控制方法及系统

说明书

本发明实施例提供一种永磁同步电机的控制方法及系统，属于永磁同步电机控制领域。所述永磁同步电机的控制方法包括：确定永磁同步电机的转子在启动阶段的第一时间的关于假定旋转坐标系的假定角度，其中在启动阶段保持单电流环输入所对应的电压矢量幅值相对于转子的转速的比值恒定；获取在第一时间下转子的关于实际旋转坐标系的实际角度；计算假定角度和实际角度的第一角度差值，并判断第一角度差值是否在角度差阈值范围内；以及当第一角度差值在角度差阈值范围内时，判断第一角度差值在角度差阈值范围内的第一持续时间是否大于时间阈值；如果第一持续时间大于时间阈值，则将永磁同步电机切换至闭环控制状态。由此能提高电机闭环切入的稳定性。

技术领域

本发明涉及永磁同步电机控制领域，具体地涉及一种永磁同步电机控制方法及系统。

背景技术

随着电机技术的飞速发展，有的空调散热风机和压缩机的电机为无位置传感器的永磁同步电机，无位置传感器永磁同步电机在启动前，由于转子位置是未知的，需要根据其绕组参数对转子位置进行估算，并在估算到转子位置之后再启动电机。

在相关技术中，常见的是采用反电势的模型来驱动空调或者冰箱的压缩机并以此来估计转子的位置角和速度，此实现方式由于操作简单得到了较大的推广，更具体的关于单电流启动的方式：以速度开环方式将压缩机频率拉升至一定频率之后就直接切换至闭环。

本申请发明人在实现本发明的过程中发现：在电机启动时、尤其是当电机带载启动或存在较大或变化的负载时，由开环启动回路向闭环工作回路直接切换的时候会产生着较大的切换电流，严重时甚至还会导致电机的启动失败。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种永磁同步电机的控制方法及系统，用以解决现有技术中的永磁同步电机由开环启动回路向闭环工作回路直接切换时所导致的较大的切换电流以及电机启动失败的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种永磁同步电机的控制方法，其中该永磁同步电机基于单电流环输入来启动，其特征在于，所述方法包括：确定所述永磁同步电机的转子在启动阶段的第一时间的关于所述假定旋转坐标系的假定角度，其中在所述启动阶段保持所述单电流环输入所对应的电压矢量幅值相对于所述转子的转速的比值恒定；获取在所述第一时间下所述转子的关于实际旋转坐标系的实际角度；计算所述假定角度和所述实际角度的第一角度差值，并判断所述第一角度差值是否在角度差阈值范围内；以及当所述第一角度差值在所述角度差阈值范围内时，判断第一角度差值符合预设的角度差阈值范围的第一持续时间是否大于预设的第一时间阈值；如果所述第一持续时间大于所述第一时间阈值，则将所述永磁同步电机切换至闭环控制状态。

可选的，所述将所述永磁同步电机切换至闭环控制状态包括：取消所述假定旋转坐标系对所述永磁同步电机的作用并获取所述转子的转速；基于所获取的所述转速来设置所述永磁同步电机的参考交轴输入，以将所述永磁同步电机切换至闭环控制状态。

可选的，所述将所述永磁同步电机切换至闭环控制状态包括：将所述假定角度的直轴分量设置为所述永磁同步电机的参考直轴输入，并随后执行以下中的至少一者：利用MTPA控制器来控制调整所述参考直轴输入、将所述参考直轴输入逐渐降低为0。

可选的，如果所述第一角度差值不在所述角度差阈值范围内，该方法还包括：执行以下闭环切入判定步骤：判断所述启动阶段下的第二时间所对应的第二角度差值是否在所述角度差阈值范围内，和/或判断所述第二角度差值在所述角度差阈值范围内的第二持续时间是否大于所述时间阈值时；如果所述第二角度差值仍不在所述角度差阈值范围内、和/或所述第二持续时间不大于所述时间阈值，则迭代统计所述闭环切入判定步骤的执行次数；以及当所统计的所述执行次数超过次数阈值时，确定存在电机控制故障。

可选的，如果所述第一角度差值不在所述角度差阈值范围内，该方法还包括：通过调整所述单电流环输入来增大与所述假定角度相关的假定直轴电流分量和/或降低与所述假定角度相关的假定交轴电流分量以将所述第一角度差值调整至所述角度差阈值范围内。