[发明专利]一种电机启动控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，特别涉及永磁同步直流电机定位及拖动电流控制方法技术。

背景技术

永磁同步直流无刷电机作为家用电器室外风机驱动部件时，由于室外空气的流动，在启动运转前，室外风扇电机可能正处于正方向或者反方向转动，控制器需要检测电机转子的位置、转速和其转动方向，适时的根据电机的运转情况进行相应的启动控制，达到正确控制电机启动运行等目的，特别是当室外风机电机正反转转速不高时，由于此时反电动势很小，无法准确检测到电机转子转速和电机转子的当前位置，无法实现风机的直接启动控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种电机启动控制方法，用于解决启动时电机处于转动状态，无法直接启动控制问题。

为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：一种电机启动控制方法，包括以下步骤：

S1、单片机获取电机转子转速f_r及其位置θ₀。

S2、当电机转速f_r正反转转数较低时，经过定位时间T0将定位电流矢量的大小从0开始增加到定位目标电流I_d1，迫使电机转子转动到指定位置θ₀；d轴电流I_d与定位目标电流I_d1之关系,采用一阶低通滤波器计算，其传递函数为: 控制I_q＝0，I_d＝I_d(n)，I_d(0)＝0，n为自然数，T_s1为滤波器低通滤波时间，T_i为计算周期，I_q为定位时q轴上的电流，I_d为定位时d轴上的电流。

S3、控制电机转速从0慢慢转动到指定的拖动目标转速f_d，以θ₀为起点，经过拖动时间T1施加一个旋转电流矢量，其旋转频率按照逐渐变化，f₀＝0，n为自然数，其拖动电流矢量大小起始时刻与定位矢量相同；同时控制电流矢量与电机转子位置夹角γ从0慢慢增加到指定的拖动夹角γ_d，γ₀＝0，n为自然数。

S4、经过一定时间的过渡，控制电机进入无位置控制状态，实现电机的定位启动控制。

进一步的技术方案是：步骤S3中，经历拖动时间T1，控制拖动电流矢量的大小从I_d1变化到小于等于I_d1的电流I_d2；在拖动时间T1内，I_q＝I_(n)sin(γ_n)， I_d＝I_(n)cos(γ_n)，I₍₀₎＝I_d1，其中T_i为计算时间间隔，T_s2为滤波器低通滤波时间。

进一步的技术方案是：在拖动时间T1内，转子与固定坐标系α轴的夹角θ_(n)＝θ_(n-1)+ω_(n)ΔT，其中θ₍₀₎＝θ₀，n为自然数，ΔT为计算角度的周期时间间隔，ω_(n)＝2πf_n。

本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果：单片机MCU获取电机转速 f_r及其位置θ₀，当电机转数较低时，由于此时反电动势很小，无法准确检测到电机转速和电机转子的当前位置，采用对电机强制定位的方法，将电机转子控制到指定位置θ₀，以θ₀为起点，通过对电流和转动频率的控制，即控制旋转矢量，使其初始电流矢量的大小为定位结束时的电流值，初始电流矢量的方向为θ₀，初始旋转矢量的频率为0，慢慢控制旋转矢量与转子的夹角从0往正方向转动到指定的目标夹角位置，同时控制旋转矢量的频率到指定的目标拖动频率，控制电机从较小的正转或者反转状态进入无位置控制方式，实现室外风机定位启动控制，最终实现电机的定位和拖动，达到电机正确启动的目的。

附图说明

图1为固定坐标系αβ坐标系和随电机转子运转的旋转d/q坐标系变量示意图；

图2为定位及拖动期间电机控制电流矢量大小随时间变化示意图。