一种转速追踪起动的方法与流程

本发明涉及热泵压缩机，尤其涉及一种转速追踪起动的方法。

背景技术：

现状：目前热泵压缩机电控系统一般采取以下两种方法：1、停机后延迟3分钟后才可以起动；2、增加转速追踪硬件卡，根据输出电流正弦波形整形成同频率方波送到芯片，芯片根据检测方波频率得出热泵压缩机速度，从而进行转速追踪起动。

缺陷：第1种方法：热泵压缩机停机后必须3分钟后才能起动，造成用户无故等待。第2种方法：转速追踪硬件卡增加了硬件成本。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种转速追踪起动的方法。

本发明提供了一种转速追踪起动的方法，热泵压缩机两相静止坐标系下数学模型，首先给出电机在坐标系下的电流状态方程：

其中iα、iβ为αβ坐标系下的定子电流，rs为定子绕组电阻，ls为定子绕组电感，uα、uβ为αβ坐标系下的定子电压，eα、eβ为αβ坐标系下的反电动势；

反电动势方程：

其中eα、eβ为αβ坐标系下的反电动势，为永磁体产生的定子绕组交链的磁链，ω为电角频率，θ为转子电气角度；

对上面公式求导：

其中eα、eβ为αβ坐标系下的反电动势，为永磁体产生的定子绕组交链的磁链，ω为电角频率，θ为转子电气角度；

由于实际中，电机转速变化速度远小于系统采样频率，可认为单个采样周期内转速恒定，即因此上式可简化为：

其中eα、eβ为αβ坐标系下的反电动势，为永磁体产生的定子绕组交链的磁链，ω为电角频率，θ为转子电气角度；

构造滑模观测器：

其中公式中为滑模反电动势观测值，eα、eβ为αβ坐标系下的反电动势，ω为电角频率，ke观测器增益。ke取值直接影响系统稳定性；

通过反电差动方程选取李雅普诺夫函数，当ke≥0，滑模观测器是渐进稳定的；

利用观测器得到的反电势计算转子位置：

其中为转子电气位置，为滑模反电动势观测值。；

转子转速估算：

其中为电角频率，为滑模反电动势观测值，为永磁体产生的定子绕组交链的磁链。

本发明的有益效果是：通过上述方案，热泵压缩机电控系统可频繁快速进行停机再起动，无须等待热泵压缩机完全停到静止状态。无须增加转速追踪硬件卡，基于电机模型的滑模观测器进行转速估算，实现热泵压缩机转速追踪起动，起动过程转速和电流的平滑过渡，增加起动成功可靠性。

附图说明

图1是本发明转速追踪起动的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种转速追踪起动的方法，首先给出电机在坐标系下的电流状态方程和反电动势方程，然后求导构造滑模观测器，通过滑模观测器得到反电势计算转子位置，最后进行转子转速估算。

具体如下：热泵压缩机两相静止坐标系下数学模型，首先给出电机在坐标系下的电流状态方程：

其中iα、iβ为αβ坐标系下的定子电流，rs为定子绕组电阻，ls为定子绕组电感，uα、uβ为αβ坐标系下的定子电压，eα、eβ为αβ坐标系下的反电动势；

反电动势方程：

其中eα、eβ为αβ坐标系下的反电动势，为永磁体产生的定子绕组交链的磁链，ω为电角频率，θ为转子电气角度；

对上面公式求导：

其中eα、eβ为αβ坐标系下的反电动势，为永磁体产生的定子绕组交链的磁链，ω为电角频率，θ为转子电气角度；

由于实际中，电机转速变化速度远小于系统采样频率，可认为单个采样周期内转速恒定，即因此上式可简化为：

其中eα、eβ为αβ坐标系下的反电动势，为永磁体产生的定子绕组交链的磁链，ω为电角频率，θ为转子电气角度；

构造滑模观测器：

其中公式中为滑模反电动势观测值，eα、eβ为αβ坐标系下的反电动势，ω为电角频率，ke观测器增益。ke取值直接影响系统稳定性；

通过反电差动方程选取李雅普诺夫函数，当ke≥0，滑模观测器是渐进稳定的；

利用观测器得到的反电势计算转子位置：

其中为转子电气位置，为滑模反电动势观测值。；

转子转速估算：

其中为电角频率，为滑模反电动势观测值，为永磁体产生的定子绕组交链的磁链。

本发明提供的一种转速追踪起动的方法，热泵压缩机电控系统可频繁快速进行停机再起动，无须等待热泵压缩机完全停到静止状态。无须增加转速追踪硬件卡，基于电机模型的滑模观测器进行转速估算，实现热泵压缩机转速追踪起动，起动过程转速和电流的平滑过渡，增加起动成功可靠性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。