[发明专利]用于永磁同步电机的断电重启动方法

说明书

本公开的实施例涉及用于永磁同步电机的断电重启动方法。一种被配置为驱动具有无传感器磁场定向控制FOC的永磁同步电机PMSM的电机控制致动器，包括：采样电路，其被配置为在PMSM旋转的同时，测量PMSM的反向电动势CEMF或反电动势BEMF，并且基于测量的CEMF或测量的BEMF来生成测量信号；电机控制器，其包括电流控制器，该电流控制器被配置为生成用于驱动PMSM的控制信号，该电流控制器被配置为接收测量信号并且基于该测量信号来执行断电重启动序列，该断电重启动序列用于在PMSM旋转的同时重新起动PMSM；以及多相逆变器，其被配置为基于控制信号来向PMSM提供多个相电压。电机控制器被配置为在断电重启动序列期间将多相逆变器的输出电压匹配到所测量的CEMF或所测量的BEMF。

技术领域

本公开总体上涉及用于实现永磁同步电机(PMSM)的断电重启动方法的设备和方法，更具体地，涉及一种具有无传感器磁场定向控制(FOC)的PMSM。

背景技术

电机控制器使用电机控制算法来控制永磁同步电机(PMSM)。 PMSM可以用于风扇电机，诸如真空吸尘器、排气风扇、油烟抽气风扇或其他类似应用中的电机。

功率跌落穿越(power dip ride through)发生在诸如真空吸尘器之类的电池运作的家用电器电子装置中。常见的通断开关安装在最终的家用电器商品中。通断开关接合配备的电池的通断动作，该通断动作对提供到功率逆变器的直流(DC)总线电压进行瞬时通断切换用于变速控制。

对于用于功率逆变器控制的家用电器电子装置，功率跌落穿越的技术挑战来自于驱动没有电机位置传感器的三相永磁电机(例如，具有无传感器磁场定向控制(FOC)的永磁同步电机(PMSM))。具体地，当高速运行的电机与电力断开连接时(例如，通过关断电器的通断开关)电机控制器也会失去其电源并且当重新连接主电池电力 (例如，通过接通电器的通断开关)时重新发起冷启动，即使电机仍在减慢中。换句话说，用户可以在电机停止之前重新开启电机。然而，无论电机是否正在旋转，电机控制器都会发起冷启动。在这种条件下，电机仍在高速旋转，但是电机控制器没有关于电机运行条件/状态信息的足够信息。由于缺乏与正在运行的电机的同步，所以这种信息的缺乏会导致过电流和/或过电压。

图1示出了典型功率跌落穿越动作的时序图，其中“Gatekill”指示过电流跳闸，而“CatchSpin”指示当通过通断开关动作重新接合功率时试图同步到旋转电机。从图1可以得出，在接收到停止命令(即，通断开关切换到关断位置)时，电机正在运行。此时，在电机控制器处感知到的电机速度MotorSpeed反馈降至零。然而，电机的实际速度仍在减小。发生Gatekill和CatchSpin的原因是，在电机仍在旋转的同时，电机在接收到启动命令(即，通断开关切换到接通位置)后即重新接合。更具体地，发生Gatekill和CatchSpin的原因是，在电机仍在旋转的同时，电机控制器发起电机的冷启动。

因此，在具有无传感器FOC的永磁同步电机中，可能期望一种具有改进的断电重启动功能性能的改进设备。

发明内容

一个或多个实施例提供了一种电机控制致动器，其被配置为驱动具有无传感器磁场定向控制(FOC)的永磁同步电机(PMSM)。电机控制致动器包括：采样电路，其被配置为在PMSM旋转的同时，测量PMSM的反向电动势(CEMF)或反电动势(BEMF)，并且基于所测量的CEMF或所测量的BEMF来生成测量信号；电机控制器，其包括电流控制器，该电流控制器被配置为生成用于驱动PMSM的控制信号，该电流控制器被配置为接收测量信号并且基于该测量信号来执行断电重启动序列，该断电重启动序列用于在PMSM旋转的同时重新起动PMSM；以及多相逆变器，其被配置为基于控制信号来向 PMSM提供多个相电压。电机控制器被配置为在断电重启动序列期间将多相逆变器的输出电压匹配到所测量的CEMF或所测量的BEMF。