一种电机启动控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种电机启动控制方法及装置，该方法包括：根据预先设定的控制逻辑确定对应于待控制的电机的定位角度以及与定位角度相对应的定位目标电流，并根据电机的负载和背压确定异步拖动时间；控制电机的交轴参考电流从零开始逐步增加至定位目标电流，并在预设的定位稳定时间内维持交轴参考电流等于定位目标电流，以将电机的转子定位至定位角度；根据异步拖动时间确定电机的启动开环角度；利用从零逐步增加至启动开环角度的异步拖动角度参与磁场定向控制的派克变换和反派克变换，以对电机进行异步拖动；当异步拖动角度达到启动开环角度后，通过闭环控制的方式控制电机运行。本方案能够缩短电机的启动时间。

A Control Method and Device for Motor Starting

The invention provides a motor starting control method and device, which includes: determining the orientation angle corresponding to the motor to be controlled and the orientation target current corresponding to the orientation angle according to the preset control logic, determining the asynchronous dragging time according to the load and back pressure of the motor, and gradually increasing the reference current of the quadrature axis of the control motor from zero to the orientation target current. Current is maintained and the reference current of the quadrature axis is equal to the target current in the preset stabilization time to locate the motor rotor to the orientation angle; the starting open-loop angle of the motor is determined according to the asynchronous dragging time; and the Park and Park transforms of the field-oriented control are used to participate in the asynchronous driving angle from zero to the starting open-loop angle to make the motor asynchronous. Drag; When the asynchronous drag angle reaches the open-loop start angle, the motor is controlled by closed-loop control. This scheme can shorten the starting time of the motor.

【技术实现步骤摘要】
一种电机启动控制方法及装置
本专利技术涉及电气工程
，特别涉及一种电机启动控制方法及装置。
技术介绍
磁场定向控制(Field-OrientedControl，FOC)是一种对无刷直流电机和永磁同步电机进行高效控制的技术，FOC可以精确地控制磁场大小和方向，使得电机转矩平稳、噪声小、效率高，并且具有高速的动态响应。目前，在通过FOC控制电机运行过程中，电机的启动过程一般包括定位、异步拖动、从异步拖动到无位置传感器过渡以及闭环控制四个阶段。其中，定位阶段通常采用控制直轴参考电流逐渐上升至定位目标电流的方法将电机转子定位至某一角度，在异步拖动至无位置传感器过渡阶段控制直轴电流逐渐减小，交轴参考电流逐渐增大，然后控制电机进入闭环控制。针对目前通过FOC控制电机运行的方法，电机的启动过程包括定位、异步拖动、从异步拖动到无位置传感器过渡以及闭环控制四个阶段，而每一个阶段均需要耗费一定的时间，导致电机的启动时间较长，从而无法适用于要求启动时间较快的应用场景。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了电机启动控制方法及装置，能够缩短电机的启动时间。第一方面，本专利技术实施例提供了一种电机启动控制方法，包括：根据预先设定的控制逻辑确定对应于待控制的电机的定位角度以及与所述定位角度相对应的定位目标电流，并根据所述电机的负载和背压确定异步拖动时间；控制所述电机的交轴参考电流从零开始逐步增加至所述定位目标电流，并在预设的定位稳定时间内维持所述交轴参考电流等于所述定位目标电流，以将所述电机的转子定位至所述定位角度；根据所述异步拖动时间确定所述电机的启动开环角度；利用从零逐步增加至所述启动开环角度的异步拖动角度参与磁场定向控制的派克变换和反派克变换，以对所述电机进行异步拖动；当所述异步拖动角度达到所述启动开环角度后，通过闭环控制的方式控制所述电机运行。可选地，所述控制所述电机的交轴参考电流从零开始逐步增加至所述定位目标电流，包括：根据所述定位目标电流和预先设定的定位阶段交轴电流上升时间，通过如下第一公式计算交轴参考电流固定增量；所述第一公式包括：其中，所述Δiqref表征所述交轴参考电流固定增量，所述Iorient表征所述定位目标电流，所述t1表征所述定位阶段交轴电流上升时间；根据所述交轴参考电流固定增量控制所述电机的交轴参考电流从零开始增加至所述定位目标电流，使得所述交轴参考电流增加过程中所述交轴参考电流在相邻两个周期的差值等于所述交轴参考电流固定增量。可选地，在控制所述电机的交轴参考电流从零开始逐步增加至所述定位目标电流的过程中，保持所述电机的直轴参考电流等于零。可选地，所述根据所述异步拖动时间确定所述电机的启动开环角度，包括：获取所述电机的极对数；根据所述极对数以及所述异步拖动时间，通过如下第二公式计算所述电机的启动开环角度；所述第二公式包括：其中，所述θ表征所述启动开环角度，所述π表征圆周率，所述p表征所述电机的极对数，所述t2表征所述异步拖动时间。可选地，所述利用从零逐步增加至所述启动开环角度的异步拖动角度参与磁场定位控制的派克变换和反派克变换，包括：根据所述启动开环角度和所述异步拖动时间，通过如下第三公式计算异步拖动角度固定增量；所述第三公式包括：其中，所述Δθ表征所述异步拖动角度固定增量；从开始对所述电机进行异步拖动开始，在每一个周期通过如下第四公式计算对应于当前周期的异步拖动角度；所述第四公式包括：θ*(k)＝θ*(k-1)+Δθ其中，所述θ*(k)表征第k个周期对应的异步拖动角度，所述θ*(k-1)表征第k-1个周期对应的异步拖动角度，所述Δθ表征所述异步拖动角度固定增量，且所述k为正整数；在每一个所述周期，利用与当前周期相对应的所述异步拖动角度参与磁场定位控制的派克变换和反派克变换。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种电机启动控制装置，包括：参数确定单元、定位单元、异步拖动单元和闭环控制单元；所述参数确定单元，用于根据预先设定的控制逻辑确定对应于待控制的电机的定位角度以及与所述定位角度相对应的定位目标电流，并根据所述电机的负载和背压确定异步拖动时间；所述定位单元，用于控制所述电机的交轴参考电流从零开始逐步增加至所述参数确定单元所确定的所述定位目标电流，并在预设的定位稳定时间内维持所述交轴参考电流等于所述定位目标电流，以将所述电机的转子定位至所述定位角度；所述异步拖动单元，用于根据所述参数确定单元确定出的所述异步拖动时间确定所述电机的启动开环角度，并利用从零逐步增加至所述启动开环角度的异步拖动角度参与磁场定向控制的派克变换和反派克变换，以对所述电机进行异步拖动；所述闭环控制单元，用于当所述异步拖动单元将所述异步拖动角度增加至所述启动开环角度后，通过闭环控制的方式控制所述电机运行。可选地，所述定位单元，用于在执行所述控制所述电机的交轴参考电流从零开始逐步增加至所述定位目标电流时，具体执行如下步骤：A1：根据所述定位目标电流和预先设定的定位阶段交轴电流上升时间，通过如下第一公式计算交轴参考电流固定增量；所述第一公式包括：其中，所述Δiqref表征所述交轴参考电流固定增量，所述Iorient表征所述定位目标电流，所述t1表征所述定位阶段交轴电流上升时间；A2：根据所述交轴参考电流固定增量控制所述电机的交轴参考电流从零开始增加至所述定位目标电流，使得所述交轴参考电流增加过程中所述交轴参考电流在相邻两个周期的差值等于所述交轴参考电流固定增量。可选地，所述定位单元，进一步用于在控制所述电机的交轴参考电流从零开始逐步增加至所述定位目标电流的过程中，保持所述电机的直轴参考电流等于零。可选地，所述异步拖动单元，用于在执行所述根据所述异步拖动时间确定所述电机的启动开环角度时，具体执行如下步骤：B1：获取所述电机的极对数；B2：根据所述极对数以及所述异步拖动时间，通过如下第二公式计算所述电机的启动开环角度；所述第二公式包括：其中，所述θ表征所述启动开环角度，所述π表征圆周率，所述p表征所述电机的极对数，所述t2表征所述异步拖动时间。可选地，所述异步拖动单元，用于在执行所述利用从零逐步增加至所述启动开环角度的异步拖动角度参与磁场定位控制的派克变换和反派克变换时，具体执行如下步骤：C1：根据所述启动开环角度和所述异步拖动时间，通过如下第三公式计算异步拖动角度固定增量；所述第三公式包括：其中，所述Δθ表征所述异步拖动角度固定增量；C2：从开始对所述电机进行异步拖动开始，在每一个周期通过如下第四公式计算对应于当前周期的异步拖动角度；所述第四公式包括：θ*(k)＝θ*(k-1)+Δθ其中，所述θ*(k)表征第k个周期对应的异步拖动角度，所述θ*(k-1)表征第k-1个周期对应的异步拖动角度，所述Δθ表征所述异步拖动角度固定增量，且所述k为正整数；C3：在每一个所述周期，利用与当前周期相对应的所述异步拖动角度参与磁场定位控制的派克变换和反派克变换。本专利技术实施例提供的电机启动控制方法及装置，根据对待控制电机进行控制的控制逻辑确定定位角度以及与该定位角度相对应的定位目标电流，并根据电机的负载和背压确定异步拖动时间，在电机需要启动时，首先控制电机的交轴参考电流从零开始逐步增加值定位目标电流，并且保持定位目标电流一段时间，以将电机的转子定位置定位角度，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机启动控制方法，其特征在于，包括：根据预先设定的控制逻辑确定对应于待控制的电机的定位角度以及与所述定位角度相对应的定位目标电流，并根据所述电机的负载和背压确定异步拖动时间；控制所述电机的交轴参考电流从零开始逐步增加至所述定位目标电流，并在预设的定位稳定时间内维持所述交轴参考电流等于所述定位目标电流，以将所述电机的转子定位至所述定位角度；根据所述异步拖动时间确定所述电机的启动开环角度；利用从零逐步增加至所述启动开环角度的异步拖动角度参与磁场定向控制的派克变换和反派克变换，以对所述电机进行异步拖动；当所述异步拖动角度达到所述启动开环角度后，通过闭环控制的方式控制所述电机运行。

【技术特征摘要】
1.一种电机启动控制方法，其特征在于，包括：根据预先设定的控制逻辑确定对应于待控制的电机的定位角度以及与所述定位角度相对应的定位目标电流，并根据所述电机的负载和背压确定异步拖动时间；控制所述电机的交轴参考电流从零开始逐步增加至所述定位目标电流，并在预设的定位稳定时间内维持所述交轴参考电流等于所述定位目标电流，以将所述电机的转子定位至所述定位角度；根据所述异步拖动时间确定所述电机的启动开环角度；利用从零逐步增加至所述启动开环角度的异步拖动角度参与磁场定向控制的派克变换和反派克变换，以对所述电机进行异步拖动；当所述异步拖动角度达到所述启动开环角度后，通过闭环控制的方式控制所述电机运行。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述电机的交轴参考电流从零开始逐步增加至所述定位目标电流，包括：根据所述定位目标电流和预先设定的定位阶段交轴电流上升时间，通过如下第一公式计算交轴参考电流固定增量；所述第一公式包括：其中，所述Δiqref表征所述交轴参考电流固定增量，所述Iorient表征所述定位目标电流，所述t1表征所述定位阶段交轴电流上升时间；根据所述交轴参考电流固定增量控制所述电机的交轴参考电流从零开始增加至所述定位目标电流，使得所述交轴参考电流增加过程中所述交轴参考电流在相邻两个周期的差值等于所述交轴参考电流固定增量。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在控制所述电机的交轴参考电流从零开始逐步增加至所述定位目标电流的过程中，保持所述电机的直轴参考电流等于零。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述异步拖动时间确定所述电机的启动开环角度，包括：获取所述电机的极对数；根据所述极对数以及所述异步拖动时间，通过如下第二公式计算所述电机的启动开环角度；所述第二公式包括：其中，所述θ表征所述启动开环角度，所述π表征圆周率，所述p表征所述电机的极对数，所述t2表征所述异步拖动时间。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用从零逐步增加至所述启动开环角度的异步拖动角度参与磁场定位控制的派克变换和反派克变换，包括：根据所述启动开环角度和所述异步拖动时间，通过如下第三公式计算异步拖动角度固定增量；所述第三公式包括：其中，所述Δθ表征所述异步拖动角度固定增量；从开始对所述电机进行异步拖动开始，在每一个周期通过如下第四公式计算对应于当前周期的异步拖动角度；所述第四公式包括：θ*(k)＝θ*(k-1)+Δθ其中，所述θ*(k)表征第k个周期对应的异步拖动角度，所述θ*(k-1)表征第k-1个周期对应的异步拖动角度，所述Δθ表征所述异步拖动角度固定增量，且所述k为正整数；在每一个所述周期，利用与当前周期相对应的所述异步拖动角度参与磁场定位控制的派克变换和反派克变换。6.一种电机启动控制装置，其特征在于，包括：参数确定单元、定位单元、异步拖动单元和闭环控制单元；所述参数确定单元，用于根据预先设定的控制逻辑确定对应于待控制的电机的定位角度以及与所述定位角度相对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：任艳华，唐婷婷，杨正，王声纲，朱绯，
申请(专利权)人：四川虹美智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51