一种汽车空调无传感器启动方法技术

技术编号:15094861 阅读:155 留言:0更新日期:2017-04-07 22:22
本发明专利技术涉及一种汽车空调无传感器启动方法,包括以下步骤:确定电机的转子初始位置;将转子转到运行方向的对齐角;在电机的定子上通入三相电流,控制其产生的力矩矢量角和对齐角成90度,保证最大力矩启动;将开环加速到切换速度;再切换到闭环运行,完成压缩机的启动过程,使用本发明专利技术方法获得转子+‑30度电角度误差的初始位置后,使用对齐策略,将转子拉到压缩机运行方向上的对齐角上,然后再进入开环加速和切闭环的过程。相比纯电感法启动方式,可以获得最大的启动力矩;相比传统的对齐方式,减少了对齐电流和对齐时间,以及避免了对齐失败。经过实践证明,使用这种无传感器启动新方法,可以增强启动成功率,减少启动时的碰撞和噪声。

Non sensor starting method for automobile air conditioner

The present invention relates to an automobile air conditioner sensorless starting method comprises the following steps: determining the initial rotor position of the motor; align the rotor to the running direction of the angle; the three-phase current is fed into the motor stator, the control torque generated by the vector angle and alignment angle of 90 degrees, to ensure the maximum torque of the open-loop start; to accelerate the switching speed; then switched to closed loop operation, complete the process of starting the compressor, using the method of the invention get + 30 electrical degrees rotor initial position error, use the alignment strategy, will pull to the rotor compressor running direction of the alignment angle, and then enter the open loop and closed loop to speed up the process of cutting. Compared with the pure inductance method, the maximum starting torque can be obtained. Compared with the traditional alignment, the alignment current and alignment time are reduced, and the alignment failure is avoided. It has been proved that this new method can enhance the success rate and reduce the collision and noise.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽车空调无传感器启动方法,属于汽车自动化领域。
技术介绍
随着新能源汽车产业的不断发展,目前与之配套的汽车电动空调压缩机也得到了发展。汽车电动空调压缩机大都采用无刷直流电机(BLDC)驱动,其算法主要有无传感器6步方波驱动以及磁场定向控制。无论采用哪一种算法,其启动都属于无刷直流电机的无传感器启动。我们都知道对于无刷直流电机无传感器应用而言,最难的地方就是启动;传统的无传感启动方式是三段式启动,即对齐,开环加速和闭环运行。由于电动空调压缩机的机械结构大都是采用涡旋结构,其对齐时会产生较大的碰撞声及吱吱的电流声,对于用户来讲是难以接受的。对齐阶段的操作实际上就是让电机的转子转到一个已知角度上;由于上一次停机时转子的位置是随机的,因此这一步对齐操作最恶劣的情况可能是转子需要转动180度电角度,而实际上这个时候的对齐操作很有可能会失败,往d轴方向的力F不会产生有效的力矩使得转子转动。当然现实中这样刚刚相差180度的情况概率非常低。然后就算不是真正的停在180度位置,比如停在130度上,如图2所示。这个时候转子需要逆时针运行130度电角度才能到达d轴位置。假如压缩机实际正常运行方向是顺时针的,那么逆时针定位将会带来一定程度的冲击和噪声,同时如果此时吸气压力和排气压力压差还比较大的话,就需要较大的定位电流和较长的定位时间,这对于压缩机的启动来讲是极为不利的。为改进传统的三段式启动法存在的问题,后来又有专利和文献涉及到电感法启动。电感法最常见的是通过在电机定子绕组中注入6个等幅度等时间的电压矢量,然后检测绕组中电流上升的斜率来实现的,如下图所示,这里就不详细展开了。只是需要注意的是注入时间要特别注意,不能太长,否则转子一旦转动就会影响检测结果。通过电感法,可以得到压缩机转子位置位于图3中的某个区。接下来常规的方法就直接可以开始开环启动了。由于转子的位置估计会存在正负30度电角度误差,因此都会假设转子位于这6个区中某区的中间位置,这样实际启动时的角度可能会是60度或者120度,因此也就不能保证最大的启动力矩。另外电感法可能还存在分辨率低的情形,需要用普通对齐法进行双保险。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:为克服上述问题,提供一种汽车空调无传感器启动方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种汽车空调无传感器启动方法,包括以下步骤:(1)确定电机的转子初始位置;(2)将所述转子转到运行方向的对齐角;(3)在电机的定子上通入三相电流,控制其产生的力矩矢量角与所述对齐角成90度,以最大力矩启动;(4)将开环加速到切换速度;(5)再切换到闭环运行,从而完成压缩机的启动过程。优选地,所述步骤(1)具体为:将电机的转子一圈的位置分为角度相同的六个区域,转子停留在其中一个区域,则确定转子初始位置位于该区域。优选地,所述步骤(2)具体为:每个所述区域的逆时针方向的边界即为该区域的对齐角,当所述转子位于某一区域时,则将转子转到该区域的对齐角上。优选地,所述六个区域的对齐角分别为0度、60度、120度、180度、240度和300度。本专利技术的有益效果是:使用本专利技术获得转子+-30度电角度误差的初始位置后,使用对齐策略,将转子拉到压缩机运行方向上的对齐角上,然后再进入开环加速和切闭环的过程。相比纯电感法启动方式,可以获得最大的启动力矩;相比传统的对齐方式,减少了对齐电流和对齐时间,以及避免了对齐失败。经过实践证明,使用这种无传感器启动新方法,可以增强启动成功率,减少启动时的碰撞和噪声。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术一个实施例的流程图;图2是本专利技术一个实施例的示意图;图3是本专利技术一个实施例的示意图;图4是本专利技术一个实施例的示意图;图5是本专利技术一个实施例的示意图;图6是本专利技术一个实施例的示意图。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本专利技术的基本结构,因此其仅显示与本专利技术有关的构成。实施例1如图1所示的本专利技术所述一种汽车空调无传感器启动方法,包括以下步骤:(1)确定电机的转子初始位置;(2)将所述转子转到运行方向的对齐角;(3)在电机的定子上通入三相电流,控制其产生的力矩矢量角与所述对齐角成90度,以最大力矩启动;具体使用SVPWM技术,在电机的定子上施加相邻两个电压矢量的合成矢量,使其矢量角与所述的对齐角成90度,并以最大力矩启动。(4)启动后立即进入开环阶段,转子以设定的加速曲线不断地升速,直到速度达到设定的切换速度。(5)到切换速度时,转子位置信息已经收敛并非常可靠,通过相应的可靠性判据,并设定一个过渡阶段,逐步将假设的开环转子位置角度切换为真实的转子位置角度,从而完成压缩机的启动过程。使用本专利技术获得转子+-30度电角度误差的初始位置后,使用对齐策略,将转子拉到压缩机运行方向上的对齐角上,然后再进入开环加速和切闭环的过程。相比纯电感法启动方式,可以获得最大的启动力矩;相比传统的对齐方式,减少了对齐电流和对齐时间,以及避免了对齐失败。经过实践证明,使用这种无传感器启动新方法,可以增强启动成功率,减少启动时的碰撞和噪声。在优选的实施方式中,所述步骤(1)具体为:将电机的转子一圈的位置分为角度相同的六个区域,转子停留在其中一个区域,则确定转子初始位置位于该区域,如图6所示,图中将转子的一圈均匀的分为6个区域,分别为区域V0、V1、区域V2、区域V3、区域V4、区域V5。在优选的实施方式中,所述步骤(2)具体为:每个所述区域的逆时针方向的边界即为该区域的对齐角,当所述转子位于某一区域时,则将转子转到该区域的对齐角上。所述六个区域的对齐角分别为0度、60度、120度、180度、240度和300度,如图2所示,上述区域V0的两个边界分别为0度和60度,当转子停在区域V0中时,则将转子调整到逆时针方向即60度角上,如图3所示,当转子停留在区域V1、区域V2、区域V3、区域V4、区域V5时,具体同区域V1相同,故不再赘述,停留在区域V5中时过程图4和图5所示。以上述依据本专利技术的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项专利技术技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项专利技术的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种汽车空调无传感器启动方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)确定电机的转子初始位置;(2)将所述转子转到运行方向的对齐角;(3)在电机的定子上通入三相电流,控制其产生的力矩矢量角与所述对齐角成90度,以最大力矩启动;(4)将开环加速到切换速度;(5)再切换到闭环运行,从而完成压缩机的启动过程。

【技术特征摘要】
1.一种汽车空调无传感器启动方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)确定电机的转子初始位置;
(2)将所述转子转到运行方向的对齐角;
(3)在电机的定子上通入三相电流,控制其产生的力矩矢量角与所述对齐角成90度,以最大力矩启动;
(4)将开环加速到切换速度;
(5)再切换到闭环运行,从而完成压缩机的启动过程。
2.如权利要求1所述的汽车空调无传感器启动方法,其特征在于,所述步骤(1)具体为:将电机的转子一圈的位置...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐华标孙贵喜
申请(专利权)人:苏州正弦波机电科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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