[发明专利]同步电机自由转动中启动控制方法、同步电机及存储介质

说明书

本发明公开了一种同步电机自由转动中启动控制方法、同步电机及存储介质，包括：实现间歇性SVPWM；获取同步电机的三相电流，对三相电流进行坐标变换，得到α轴电流和β轴电流；根据α轴电流和β轴电流估算转子位置角和速度；根据转子速度确定电机状态及生成控制信号；根据电机状态和控制信号，控制同步电机在自由转动中启动。本发明通过实现间歇性SVPWM获取三相电流，根据三相电流确定转子位置角和转子速度，实现同步电机在自由转动中启动，并且可以适用于单通道或者多通道电流采样的电机控制，解决了在无额外的电机相电压检测电路时，电机自由转动中的启动问题，降低了成本、电路板面积以及电路板设计的复杂度。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及的是一种同步电机自由转动中启动控制方法、同步电机及存储介质。

背景技术

永磁同步电机具有高功率密度、高动态性能、结构简单及可靠性高等优点，随着稀土永磁材料性能的不断提高和永磁同步电机控制技术的成熟，永磁同步电机在电动工具、数控机床、机器人、电动车辆、航空航天等高精度控制领域，以及在风机、泵类、压缩机、电动工具等领域都有了广泛的应用。

在永磁同步电机的无传感矢量定向控制中，需要知道电机转子的位置才能平顺地切入闭环控制，现有永磁同步电机控制方法是通过检测电机相线电压来获得电机在自由转动中的反电动势，从而获取电机转子位置并实现平顺切入闭环控制，这种方法需要额外的电压检测电路，不但增加成本，而且增加电路板的面积和电路板设计的复杂度；也有一些方法是通过PWM方式短接电机相线刹车，再通过检测刹车电流，从而获取电机状态及转子位置和速度的方法，但这种方法仅限用于三通道电流采样的电机控制，在单通道电流采样的电机控制中，短接电机相线刹车，刹车电流无法通过单通道电流采样，因此也无法获取电机状态及转子位置和速度。

因此，现有技术还有待改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种同步电机自由转动中启动控制方法、同步电机及存储介质，旨在解决现有同步电机控制方法中需要额外的电压检测电路，不但增加成本，而且增加电路板的面积，电路板设计的复杂度以及单通道电流采样无法检测刹车电流的问题。

本发明解决问题所采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供一种同步电机自由转动中启动控制方法，其中，包括：

使能同步电机的n个周期的空间矢量PWM驱动输出，除能同步电机的m个周期的空间矢量PWM驱动输出,以实现间歇性SVPWM；

获取同步电机的三相电流，对所述三相电流进行坐标变换，得到α轴电流和β轴电流；

获取α轴电压和β轴电压，根据所述α轴电压、所述β轴电压、所述α轴电流和所述β轴电流，确定转子位置角和转子速度；

根据所述转子速度确定电机状态，并根据所述α轴电流、所述β轴电流以及所述转子位置角生成控制信号；

根据所述电机状态和所述控制信号，控制所述同步电机在自由转动中启动；其中，所述自由转动为所述同步电机的驱动器没有输出的情况下，所述同步电机的运动状态。

所述的同步电机自由转动中启动控制方法，其中，所述使能同步电机的n个周期的空间矢量PWM驱动输出，除能同步电机的m个周期的空间矢量PWM驱动输出的步骤之前包括：

初始化同步电机的D轴设定电流和Q轴设定电流分别为0安培，以及初始化同步电机的转子角度为0°。

所述的同步电机自由转动中启动控制方法，其中，所述根据所述α轴电压、所述β轴电压、所述α轴电流和所述β轴电流，确定转子位置角和转子速度的步骤包括：

根据所述α轴电压、所述β轴电压、所述α轴电流和所述β轴电流，确定α轴反向电动势和β轴反向电动势；