[发明专利]一种转速追踪起动的方法

摘要

本发明提供了一种转速追踪起动的方法，热泵压缩机两相静止坐标系下数学模型，首先给出电机在坐标系下的电流状态方程和反电动势方程，然后求导构造滑模观测器，通过滑模观测器得到反电势计算转子位置，最后进行转子转速估算。本发明的有益效果是热泵压缩机电控系统可频繁快速进行停机再起动，无须等待热泵压缩机完全停到静止状态。无须增加转速追踪硬件卡，基于电机模型的滑模观测器进行转速估算，实现热泵压缩机转速追踪起动，起动过程转速和电流的平滑过渡，增加起动成功可靠性。

主权项

一种转速追踪起动的方法，其特征在于，热泵压缩机两相静止坐标系下数学模型，首先给出电机在坐标系下的电流状态方程：diαdt=-RsLsiα+1Lsuα-1Lseαdiβdt=-RsLsiβ+1Lsuβ-1Lseβ---(1-1)]]>其中iα、iβ为αβ坐标系下的定子电流，Rs为定子绕组电阻，Ls为定子绕组电感，uα、uβ为αβ坐标系下的定子电压，eα、eβ为αβ坐标系下的反电动势；反电动势方程：eα=-ψfωsinθeβ=ψfωcosθ---(1-2)]]>其中eα、eβ为αβ坐标系下的反电动势，为永磁体产生的定子绕组交链的磁链，ω为电角频率，θ为转子电气角度；对上面公式求导：deαdt=-ω2ψfcosθ-dωdtψfsinθdeβdt=-ω2ψfcosθ-dωdtψfcosθ---(1-3)]]>其中eα、eβ为αβ坐标系下的反电动势，为永磁体产生的定子绕组交链的磁链，ω为电角频率，θ为转子电气角度；由于实际中，电机转速变化速度远小于系统采样频率，可认为单个采样周期内转速恒定，即因此上式可简化为：deαdt=-ω2ψfcosθ=-ωeβdeβdt=-ω2ψfsinθ=ωeα---(1-4)]]>其中eα、eβ为αβ坐标系下的反电动势，为永磁体产生的定子绕组交链的磁链，ω为电角频率，θ为转子电气角度；构造滑模观测器：dEα^dt=-ωEβ^-ke(Eα^-eα)dEβ^dt=-ωEα^-ke(Eβ^-eβ)---(1-5)]]>其中公式中为滑模反电动势观测值，eα、eβ为αβ坐标系下的反电动势，ω为电角频率，ke观测器增益。ke取值直接影响系统稳定性；通过反电差动方程选取李雅普诺夫函数，当ke≥0，滑模观测器是渐进稳定的；利用观测器得到的反电势计算转子位置：θ^E=-arctanE^αE^β---(1-6)]]>其中为转子电气位置，为滑模反电动势观测值。；转子转速估算：ω^E=E^α2+E^β2ψf---(1-7)]]>其中为电角频率，为滑模反电动势观测值，为永磁体产生的定子绕组交链的磁链。