【技术实现步骤摘要】
基于开关霍尔传感器的门窗用直线电机矢量控制方法
本专利技术属于异步电机控制方法领域，尤其涉及一种基于开关霍尔传感器的门窗用直线电机矢量控制方法。
技术介绍
目前，使用直线磁电机作为门窗驱动部件是自动门窗驱动领域的一个新兴技术。由于直线磁电机响应速度快，无机械接触等特点，将能够使自动门窗的平稳性、噪声特性、安全性能和使用寿命得到全面提高。但是市场上常见的直线磁电机具有行程短，测量反馈元件昂贵等的特点，不适合自动门窗的大行程运行，也不适合其复杂恶劣的工作环境和低成本要求。在直线磁电机的直线运动控制中最重要的是对动子位置的检测及速度的控制，采用直线光栅检测是最直接的方法，但是光栅的成本很高，对安装要求也很高；也有使用编码器进行检测，但该方法在成本和精度上都存在缺点；还有采用无位置检测的方法，但是目前所有无位置检测方法的在电机低速段效果都不是很理想，具有速度控制不稳定、启动时候容易反转和抖动等缺点。也有采用霍尔传感器对动子位置进行检测的，霍尔传感器分为两个种类，有采用线性霍尔传感器的，如专利号为：201710869050.7的专利技术专利申请，但该专利技术申请提供的技术方...
【技术保护点】
1.一种基于开关霍尔传感器的门窗用直线电机矢量控制方法，其特征在于，其将磁电机的线圈和永磁铁的比例设置为线圈：永磁铁=3:4，通过三个均匀且间隔安装在连续的三个线圈中间的开关霍尔传感器检测直线电机的动子磁感应来确定动子位置，根据某一时间段内开关霍尔传感器的输出结果组合判断该时间段内动子的位置区间，每一种输出结果组合对应一个标准位置区间，记录动子走完该标准位置区间所用时间，利用标准位置区间长度和走过区间所需时间计算动子速度，将计算的动子速度与直线电机的给定速度进行比较得到速度差值，将速度差值通过速度PID控制后速度控制环输出转矩电流Iqref1，将输出转矩电流Iqref1和励...
【技术特征摘要】
1.一种基于开关霍尔传感器的门窗用直线电机矢量控制方法，其特征在于，其将磁电机的线圈和永磁铁的比例设置为线圈：永磁铁=3:4，通过三个均匀且间隔安装在连续的三个线圈中间的开关霍尔传感器检测直线电机的动子磁感应来确定动子位置，根据某一时间段内开关霍尔传感器的输出结果组合判断该时间段内动子的位置区间，每一种输出结果组合对应一个标准位置区间，记录动子走完该标准位置区间所用时间，利用标准位置区间长度和走过区间所需时间计算动子速度，将计算的动子速度与直线电机的给定速度进行比较得到速度差值，将速度差值通过速度PID控制后速度控制环输出转矩电流Iqref1，将输出转矩电流Iqref1和励磁电流Idref1=0作为转矩控制的输入，将转矩电流Iqref1、励磁电流Idref1与实际转矩电流Iqref2、励磁电流Idref2的电流差值进行电流PID控制后转矩控制环输出直线电机的控制电压，使直线电机的运行速度及推力跟随设定值的变化而变化。2.根据权利要求1所述的一种基于开关霍尔传感器的门窗用直线电机矢量控制方法，其特征在于，每个开关霍尔传感器相差120゜电气角度；所述的标准位置区间长度是60゜电气角度对应的动子行程长度。3.根据权利要求2所述的一种基于开关霍尔传感器的门窗用直线电机矢量控制方法，其特征在于，动子总行程的设置必须满足：安装有霍尔传感器的定子段在动子行程上的投影能完全与动子重叠。4.根据权利要求3所述的一种基于开关霍尔传感器的门窗用直线电机矢量控制方法，其特征在于，其详细包括如下步骤：步骤S10推力学习：在电机中预设一个固定的低速学习速度，通过开环FOC矢量控制驱动电机动子加速，接收三个开关霍尔传感器的输出信号，从三个输出信号组合形式改变时开始计时，直至三个输出信号组合形式再次改变时结束计时，记录持续时间T，利用标准位置区间长度S和持续时间T计算出动子速度V，电机动子持续加速直至电机动子达到学习速度，记录此时向电机定子输出的实际电压和电流，计算出此时电机产生的洛伦兹力大小，再换算成动子达到给定速度所需的推力F、输出标准电流I和输出标准电压U；步骤S20行程学习：步骤S10中测试出推力后保持学习速度驱动动子到达行程尽头，记录为行程起点，再以学习速度反向驱动电机动子到行程另一端尽头，记录为行程终点；步骤S30正式启动：根据外部启动指令向电机定子输出标准电流I和输出标准电压U，通过闭环FOC矢量控制驱动动子运动并走过第一个标准位置区间，记录三个开关霍尔传感器的输出信号组合和持续时间；步骤S40速度P...
【专利技术属性】
技术研发人员：区应绍，林彬泉，
申请(专利权)人：佛山市磁家有导科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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