[发明专利]一种永磁同步电机的启动方法和系统

说明书

本发明适用于电机控制领域，提供了一种永磁同步电机的启动方法和系统，本发明通过在永磁同步电机的数学模型常用的静止坐标系和转子坐标系的基础上，额外引入一个启动坐标系，使永磁同步电机的开环运行阶段在启动坐标系中进行，闭环运行阶段在由所述启动坐标系转换到转子坐标系中进行，解决了永磁同步电机的开环运行阶段过渡到闭环运行阶段时电流和转子速度的跳动问题，使永磁同步电机的启动过程能够平滑自然地进行。同时，当电机启动参数和负载的发生明显变化时，利用本发明所提供的方法和系统来控制永磁同步电机启动，并不会对永磁同步电机启动时的平滑性产生影响，该方法具有较强的鲁棒性，适于大量推广和使用。

技术领域

本发明属于电机控制领域，尤其涉及一种永磁同步电机的启动方法和系统。

背景技术

永磁同步电机控制方法都需要转子的位置信息，对转子位置的检测可以采用外加位置编码器或反向电动势检测方法，后者取消了硬件位置传感器，采用软件算法，通过采集马达线圈电流，电压等信息计算出转子的位置。但是在电机启动前，由于没有反向电动势，因而无法获取转子位置信息，导致对永磁同步电机的后续控制无从进行。现有技术中，惯用的方法是采用强制拖动的启动方式，即在马达定子线圈中施加预定的电流，产生旋转磁场，拖动转子以一定的速度转动起来(此阶段称为开环运行阶段)，并根据产生的反向电动势(BEMF)计算出转子位置，然后可以开始对永磁同步电机正常控制(此阶段称为闭环运行阶段)。然而，由于现有技术中永磁同步电机的开环转闭环运行阶段过程中所采用算法，效果并不理想，使得电机的启动过程震颤强烈，鲁棒性较低。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种永磁同步电机的启动方法和系统，旨在解决现有技术中永磁同步电机的开环转闭环运行阶段过程中所采用算法，效果并不理想，使得电机的启动过程震颤强烈，鲁棒性较低的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种永磁同步电机的启动方法，该方法包括按顺序执行以下步骤：

S101、在静止坐标系中，通过在磁感线圈中施加一预定电流，使该预定电流产生的磁场带动转子旋转到一预定位置；

S102、建立一启动坐标系，使所述启动坐标系相对静止坐标系α-β的参考角度为θst；

S103、在启动坐标系中设定一固定启动电流矢量使永磁同步电机启动，让启动坐标系以预定角速度ω旋转，启动电流矢量因此也以角速度ω旋转，使得转子被所述启动电流矢量所产生的磁场带动旋转；

S104、实时检测转子旋转过程中永磁同步电机的反向电动势，并根据检测到的反向电动势，计算转子在静止坐标系中的位置，从而确定转子坐标系相对静止坐标系的参考角度θdq；

S105、当实时检测模块检测到的反向电动势到达预设阀值，将永磁同步电机的控制量和反馈量均从启动坐标系中转换到转子坐标系中；

S106、终止永磁同步电机的启动过程，并进入对永磁同步电机的正常控制阶段，使所述对永磁同步电机的正常控制阶段在转子坐标系中进行。