[发明专利]一种永磁无刷直流风机启动方法

说明书

一种永磁无刷直流风机启动方法，刹车前初始化数据，初始化的对象包括刹车占空比、刹车次数N_brk和刹车制动时允许的三相电流最大值I_ref；预设刹车时间，预设开环定位拖动的转速频率阈值f_ref，动态获取三相电流实时值进行刹车占空比的控制；获取风机当前转速频率f，根据是否达到刹车时间和刹车次数N_brk，及当前转速频率f和转速频率阈值f_ref的大小关系进行风机控制。本发明能够获取风机转速频率，合理地根据启动前不同的转速进行刹车占空比配置，保证一定的制动效果以适应多变的室外工况环境；避免刹车时产生较大的电流失去控制导致炸功率管或者过压烧坏控制驱动板的供电电路和其他元器件，提高产品稳定性，节约维护成本。

技术领域

本发明涉及一种永磁无刷直流风机启动方法，属于风机启动控制技术领域。

背景技术

永磁材料的普及使得永磁同步直流电机得到了极大的关注与发展，由于装配简单、运用场合广、成本较低、可靠性高，无位置传感器的外转子表贴式永磁直流电机在风机领域得到越来越广泛的运用。

目前，永磁无刷直流风机多采用无位置传感器的正弦矢量控制驱动方式。矢量控制的核心是获取运行过程中电机的转子位置和三相电流进行坐标变换，从而实现对电机转矩和磁通的单独控制。该驱动方式具有效率高、噪音低、电流脉动小、相电流谐波较小、成本低等优点和优势，应用越来越广泛。

永磁直流无刷风机的无传感器控制一般都需要一个转子开环定位和拖动的启动过程，即对电机三相通以直流电，使转子固定，然后通过加入预设的d-q轴电流和虚拟电角度把电机转子强行带动并达到一定的初速度，再切入速度闭环控制。

然而，室外风机在启动过程中受外界风等影响，可能无法直接定位。室外风机常常需要在逆风或者顺风的环境下启动，在定位时风机具有一定的初始转速，转子常常难以固定，启动过程可能会出现过流故障、炸功率管、或者过压烧坏控制驱动板的供电电路。

此外，现有技术中的方法也存在一些不足，如公开号为CN104779845A的中国专利公开的永磁无刷直流电机位置及转速检测方法，该方法通过处理器产生50％的PWM波控制三相桥臂顺序导通，没有合理地根据启动前不同的转速进行刹车占空比设置，在不同工况下，制动的效果差别很大，不能适应多变的室外环境。

还有一些方法为给定零电流强拉转子定位并拖动，当风机叶片为铁质并且较重负载时转动惯量较大，大功率的直流电机反电动势较大，转子位置未知，有一定的概率会产生较大的电流，导致启动失败，通用性不强。最直接的是报过流故障，失去控制导致炸功率管或者过压烧坏控制驱动板的供电电路和其他元器件，产品稳定性差，维护成本高。另外产生的大电流容易造成电机转子退磁，影响使用寿命。综上，亟需一种新的永磁无刷直流风机启动技术方案。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种永磁无刷直流风机启动方法，通过启动前快速判定风机在外界风作用下的初始转速，并根据初始转速控制直流风机进入不同的动作模式，在确保直流风机的可靠启动的同时还能保护硬件电路。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种永磁无刷直流风机启动方法，包括以下步骤：

1)刹车前初始化数据，所述初始化的对象包括刹车占空比、刹车次数N_brk和刹车制动时允许的三相电流最大值I_ref；

2)预设刹车时间，预设开环定位拖动的转速频率阈值f_ref，动态获取三相电流实时值进行刹车占空比的控制；

3)获取风机当前转速频率f，根据是否达到刹车时间和刹车次数N_brk，及当前转速频率f和转速频率阈值f_ref的大小关系进行风机控制。

作为永磁无刷直流风机启动方法的优选方案，所述步骤3)中，当刹车计时开始，未达到刹车时间时：