本发明涉及电机控制,具体的说,是一种电机的启动方法。
背景技术:
1、电机的启动技术,一般包括定位状态、异步拖动状态、异步拖动到无位置传感器速度闭环过渡切换状态和无位置传感器速度闭环控制状态。在定位和异步拖动阶段,电流环acr闭环控制,而速度环asr开环控制,在异步拖动阶段,速度环虽然开环,但软件一直在检测电机位置和速度,在异步拖动结束时,软件所检测的电机位置和速度虽然有一定的误差,但切换到闭环控制时,如果电机的负载不是很大的情况下(冰箱内是压缩机),一般能够顺利的实现电机的平滑过渡,顺利切换到闭环控制环节。
2、在定位阶段,一般的策略是,给定电机转动频率为0,电流命令值id*(或者iq*)以斜坡的方式增加电流,使得电机的转子定位到指定的电机角度,为下一步拖动创造条件。
3、在异步拖动阶段,保持施加的电流固定,电机转动频率由0逐渐增加到异步拖动目标频率fd,为下一步切换做准备。
4、以上的两个阶段,在负载不重的情况下,运行期间所参数的噪声应该不会太大。但是在重负载的情况下,特别在定位阶段,很可能因为电流太大,导致产生噪声;或者因为电流增加太慢,而启动施加太长。
5、申请号为201410508796.1,名称为《永磁同步直流无刷电机启动控制方法》的中国专利申请,采用延时检测电机的转速方法进行控制,虽然可以提高所检测的电机转速精度,但是没有涉及到在带负载的时候的启动问题。申请号为201510129234.0,名称为《一种电机启动控制方法》的中国专利申请,公开了电机的启动和异步拖动技术,也没有谈在负载时候的启动问题。申请号为201410431250.0,名称为《永磁无刷电机的启动方法》的中国专利申请,虽然较好的处理了d/q轴电流的转换,避免了在进入闭环瞬间,由于d轴电流不为0,而造成d轴电流向0甚至向负值过渡时,q轴电流迅速降低造成启动问题,但还是存在d轴从0向负值变换的趋势和q轴电流iq*的降低,造成启动失败。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种电机的启动方法,用于解决现有技术中电机启动存在噪声的问题。
2、本发明通过下述技术方案解决上述问题:
3、一种电机的启动方法,包括:
4、步骤s1、通过clarke变换和park变换,将压缩机三相电流转换为d轴电流id和q轴电流iq;
5、步骤s2、在第一阶段,令定位电流矢量在d轴上的定位电流值id*在定位加速时间内,从0逐渐增大到定位目标电流id_b*,电机运行频率f0=0,同时,电机的拖动频率f从0逐渐增大到异步拖动目标频率fd,在异步拖动阶段,保持定位电流矢量在q轴上的定位电流值iq*=0;
6、步骤s3、在第一阶段结束时,判断模拟给定的位置角度θt与位置估算方式获得的估算位置角度θt’的差值δθ=|θt-θt’|是否在阈值θth内,若δθ=|θt-θt’|≥θth,则不进入闭环过渡阶段,继续等待;否则进入闭环过渡阶段,其中,θt=∫fdt;
7、步骤s4、进入闭环过渡阶段后,id*按照设定角度θ的余弦值调整,即id*=id_b**cosθ,iq*按照设定角度θ的正弦值调整,即iq*=id_b**sinθ,θ从0逐渐增加,当达到90°时,闭环过段阶段结束,进入无位置传感器速度闭环控制阶段,无位置传感器速度闭环控制阶段的目标频率为fm;
8、步骤s5、进入无位置传感器速度闭环控制阶段后,速度换已经闭环,控制d轴电流id、q轴电流iq由速度环、最大力矩控制得到,进入稳定运行状态。
9、本发明没有定位阶段和异步拖动阶段之分,而是将定位阶段和异步拖动阶段融合,同时进行电机的拖动频率、定位电流矢量在d轴上的定位电流值的从小加到大,可以以很小的初始值开始,不会产生噪声,解决了电机启动噪声的问题。
10、进一步地,所述步骤s2具体包括:在第一阶段,令定位电流矢量在d轴上的定位电流值id*在定位加速时间t0内,从0逐渐增大到定位目标电流id_b*,idn*=idn-1*+id_b*/t0,其中,idn*为程序执行d轴电流的当前值;n=1,2,…,id0*=0;电机运行频率f0=0,t0>0;同时,电机的拖动频率f从f=0到fd按逆时针方向旋转,其中,fd为异步拖动目标频率,fn=fn-1+fd/t0,fn为当前运行周期的命令频率,fn-1为上一周期的命令频率;在异步拖动阶段,保持定位电流矢量在q轴上的定位电流值iq*=0;在第一阶段控制上保持fn=fd,id*=idn*。
11、本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
12、(1)本发明将定位阶段和异步拖动阶段融合在一起,同时进行电机的拖动频率、定位电流矢量在d轴上的定位电流值的从小加到大,可以以很小的初始值开始,不会产生噪声,解决了电机启动噪声的问题。
13、(2)本发明能够在电机带负荷的情况下,使电机在噪声较小的情况下启动,实现电机平稳运行。
1.一种电机的启动方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种电机的启动方法,其特征在于,所述步骤s2具体包括:在第一阶段,令定位电流矢量在d轴上的定位电流值id*在定位加速时间t0内,从0逐渐增大到定位目标电流id_b*,idn*=idn-1*+id_b*/t0,其中,idn*为程序执行d轴电流的当前值;n=1,2,…,id0*=0;电机运行频率f0=0,t0>0;同时,电机的拖动频率f从f=0到fd按逆时针方向旋转,其中,fd为异步拖动目标频率,fn=fn-1+fd/t0,fn为当前运行周期的命令频率,fn-1为上一周期的命令频率;在异步拖动阶段,保持定位电流矢量在q轴上的定位电流值iq*=0;在第一阶段控制上保持fn=fd,id*=idn*。