[发明专利]永磁同步电机的控制方法及系统

权利要求书

1.一种永磁同步电机的控制方法，所述永磁同步电机包括三个互差120度电角度的霍尔位置传感器，所述三个霍尔位置传感器用于检测所述永磁同步电机转子的位置并输出霍尔位置信号，其特征在于，所述方法包括：

电机启动阶段基于霍尔位置信号采用120度方波电流控制方式对所述永磁同步电机进行控制；

电机启动后的低速运行阶段基于霍尔位置信号采用180度阶梯波电流控制方式对所述永磁同步电机进行控制；及

电机的中高速运行阶段基于霍尔位置信号采用正弦波电流控制方式对所述永磁同步电机进行控制。

2.如权利要求1所述的永磁同步电机的控制方法，其特征在于，在电机启动的60度扇区内完成120度方波电流启动。

3.如权利要求1所述的永磁同步电机的控制方法，其特征在于，所述永磁同步电机包括逆变桥，所述逆变桥包括三个桥臂，在所述电机启动阶段，60度扇区内逆变桥中只有两个桥臂的半桥处于工作状态，另外一个桥臂处于关断状态。

4.如权利要求1所述的永磁同步电机的控制方法，其特征在于，所述永磁同步电机包括逆变桥，所述逆变桥包括三个桥臂，在所述电机的低速运行阶段，60度扇区内逆变桥中的三个桥臂均导通。

5.如权利要求1所述的永磁同步电机的控制方法，其特征在于，在所述电机的低速运行阶段，电机的转速处于电机额定转速的10％以内。

6.如权利要求1所述的永磁同步电机的控制方法，其特征在于，在电机的中高速运行阶段，根据霍尔位置信号获得的转子的离散角度和转速得到转子的连续位置。

7.如权利要求6所述的永磁同步电机的控制方法，其特征在于，在电机的中高速运行阶段，在电机匀速状态时通过以下公式获得转子的位置:

θ_est＝θ_i+ω_i-1*T_s；

其中，ω_i-1为转子在当前扇区的前一个扇区内的速度，T_i-1为转子在前一扇区的运行时间，θ_est为转子当前位置，θ_i为当前扇区的起始位置，T_s为转子进入当前扇区的时间。

8.如权利要求6所述的永磁同步电机的控制方法，其特征在于，在电机的中高速运行阶段，在电机加速状态或减速状态时通过以下公式获得转子的位置:

ω_i＝ω_i-1+a*T_i-1，

θ_est＝θ_i+ω_i*T_s，

其中，ω_i为转子在当前扇区的速度，ω_i-1为转子在当前扇区的前一个扇区初始位置的速度，a为加速度，T_i-1为转子在前一扇区的运行时间，T_s为转子进入当前扇区的时间。

9.如权利要求1所述的永磁同步电机的控制方法，其特征在于，所述霍尔位置传感器为开关霍尔位置传感器。

10.一种永磁同步电机的控制系统，应用于永磁同步电机中，所述永磁同步电机包括三个互差120度电角度的霍尔位置传感器，所述三个霍尔位置传感器用于检测所述永磁同步电机转子的位置并输出霍尔位置信号，其特征在于，所述控制系统包括：

启动模块，用于在电机启动阶段基于霍尔位置信号采用120度方波电流控制方式对所述永磁同步电机进行控制；

低速控制模块，用于电机启动后的低速运行阶段基于霍尔位置信号采用180度阶梯波电流控制方式对所述永磁同步电机进行控制；及

中高速控制模块，用于电机的中高速运行阶段基于霍尔位置信号采用正弦波电流控制方式对所述永磁同步电机进行控制。