一种电机的启动方法及电机技术

本发明专利技术公开了一种电机的启动方法及电机，涉及电机控制技术领域。本方法包括：获取电机的三相电流，根据三相电流确定电机转子的转速和方向；判断电机的启动前状态是否为完全静止或运转，判断为完全静止时，采用第一启动策略启动电机；对判断为运转状态的电机的启动前状态是否为逆风运转或顺风运转进行判断，判断为逆风运转时，采用第二启动策略启动电机；对判断为顺风运转状态的电机的启动前状态是否为低速顺风运转或高速顺风运转进行判断；判断为低速顺风运转时，采用第三启动策略启动电机；判断为高速顺风运转时，采用第四启动策略启动电机。本发明专利技术实现了电机的高效启动，有效降低了电机的硬件成本。了电机的硬件成本。了电机的硬件成本。

【技术实现步骤摘要】
一种电机的启动方法及电机


[0001]本专利技术涉及电机控制
，尤其涉及一种电机的启动方法及电机。

技术介绍

[0002]随着电机技术的快速发展，特别是直流无刷电机在汽车、工具、家电、工业控制、自动化以及航空航天行业等有了较为广泛的应用。通常在电机准备启动时，转子的状态会有多种状态，如静止与运转。电机在不同的状态，必须采用不同的启动方式方可启动成功。
[0003]在电机的无传感器技术方案中，通常会采用反电动势方法判断电机初始启动状态，然而，采用反电动势方法会增加比较器等电子零件，占用硬件资源，且在低速时不易检测启动前状态是否存在误判。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种电机的启动方法及电机，以解决现有的无传感器技术方案存在的启动没有效结合电机所处的状态，对电机启动前的检测的反电动势法采用了比较器带来的成本过高，且存在低速误判的技术问题。本专利技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种电机的启动方法，包括如下步骤：
[0007]S100、获取电机的三相电流，根据三相电流确定电机转子的转速和方向；
[0008]S200、根据所述三相电流，判断所述电机的启动前状态是否为完全静止或运转，判断为所述完全静止时，采用第一启动策略启动所述电机；
[0009]S300、根据所述电机转子的方向，对判断为运转状态的所述电机的启动前状态是否为逆风运转或顺风运转进行判断，判断为所述逆风运转时，采用第二启动策略启动所述电机；
[0010]S400、根据所述电机转子的转速，对判断为顺风运转状态的所述电机的启动前状态是否为低速顺风运转或高速顺风运转进行判断；判断为所述低速顺风运转时，采用第三启动策略启动所述电机；判断为所述高速顺风运转时，采用第四启动策略启动所述电机。
[0011]进一步地，步骤S100包括如下步骤：
[0012]所述电机启动前，导通所述电机的U、V、W三相下桥臂，获取三相电流Ia、Ib、Ic；对所述三相电流Ia、Ib、Ic进行CLARK变换，对CLARK变换结果进行反正切变换得到所述电机转子的旋转角度θ，对旋转角度θ在时间维度进行求导数，得到所述电机转子的转速ω和方向。
[0013]进一步地，步骤S200中，采用第一启动策略启动所述电机包括如下步骤：
[0014]监测所述三相电流Ia、Ib、Ic以及电机扇叶的惯性值；根据监测的所述三相电流Ia、Ib、Ic以及电机扇叶的惯性值，确定所述电机的停稳等待时间；在停稳等待时间到来时，对所述电机进行初始化后启动。
[0015]进一步地，步骤S300中，采用第二启动策略启动所述电机包括如下步骤：
[0016]通过所述电机的三相下桥臂的开关，将导通所述电机的U、V、W电源均接地；持续监测所述三相电流Ia、Ib、Ic，当监测到三相电流均小于设定的阈值时，在设定的等待时间内启动所述电机。
[0017]进一步地，步骤S400中，采用第三启动策略启动所述电机包括如下步骤：
[0018]通过所述电机的三相下桥臂的开关，将导通所述电机的U、V、W电源均接地；持续监测所述三相电流Ia、Ib、Ic；当监测到三相电流小于设定的阈值时，将所述电机转子的初始旋转角度θ0和初始转速ω0初始化；设定一个转速值ω，通过θ＝θ0+ω+ω0输出旋转角度将所述电机加速拖动至启动状态。
[0019]进一步地，步骤S400中，采用第四启动策略启动所述电机包括如下步骤：
[0020]获取所述电机的三相电流Ia、Ib、Ic，对获取的三相电流Ia、Ib、Ic进行CLARK变换、对CLARK变换结果进行反正切变换得到所述电机转子的旋转角度θ1、对旋转角度θ1在时间维度进行求导数，得到所述电机转子的转速ω1；通过θ＝θ1+ω1输出旋转角度将所述电机继续加速拖动至进入速度环。
[0021]进一步地，步骤S200中，获取的所述三相电流均小于设定的阈值时，所述电机的启动前状态为完全静止；否则，所述电机的启动前状态为运转。进一步地，步骤S300中，所述电机转子的方向与所述电机的上次启动方向一致时，所述电机的启动前状态为顺风运转；否则，所述电机的启动前状态为逆风运转；其中，所述电机转子的转速为正时，所述电机转子的方向与所述电机的上次启动方向一致；所述电机转子的转速为负时，所述电机转子的方向与所述电机的上次启动方向不一致。
[0022]进一步地，步骤S400中，所述电机转子的转速大于设定的转速时，所述电机的启动前状态为高速顺风运转；否则，所述电机的启动前状态为低速顺风运转。
[0023]根据本专利技术的另一方面，还提供一种电机，所述电机基于上文所述的一种电机的启动方法进行启动。
[0024]实施本专利技术上述技术方案中的一个技术方案，具有如下优点或有益效果：
[0025]本专利技术在对电机启动前进行了状态检测，对电机的启动前的状态划分了多种状态，并为每种状态提供了不同的检测标准以及在不同的状态下相应的启动策略。因此，本方法减少了大量的数据比较，因而大大减少了比较器的使用，能够有效降低电机启动的硬件成本；另外，还对不同的启动状态采用相应的检测手段和合理的启动策略，避免了低速时对启动状态的误判，因而，保障了电机的成功启动，实现了高效启动，在启动过程中有效保护了电机。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，附图中：
[0027]图1是本专利技术实施例的一种电机的启动方法的流程图；
[0028]图2是本专利技术实施例的完全静止状态启动电机的电流波形图；
[0029]图3是本专利技术实施例的逆风运转状态启动电机的电流波形图；
[0030]图4是本专利技术实施例的低速顺风运转状态启动电机的电流波形图；
[0031]图5是本专利技术实施例的高速顺风运转状态启动电机的电流波形图；
[0032]图6是本专利技术实施例采用低速顺风运转状态启动电机的示意图。
具体实施方式
[0033]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下文将要描述的各种示例性实施例将要参考相应的附图，这些附图构成了示例性实施例的一部分，其中描述了实现本专利技术可能采用的各种示例性实施例。除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。应明白，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术公开的一些方面相一致的流程、方法和装置等的例子，还可使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本专利技术的范围和实质。
[0034]在本专利技术的描述中，需要理解的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机的启动方法，其特征在于，包括如下步骤：S100、获取电机的三相电流，根据三相电流确定电机转子的转速和方向；S200、根据所述三相电流，判断所述电机的启动前状态是否为完全静止或运转，判断为所述完全静止时，采用第一启动策略启动所述电机；S300、根据所述电机转子的方向，对判断为运转状态的所述电机的启动前状态是否为逆风运转或顺风运转进行判断，判断为所述逆风运转时，采用第二启动策略启动所述电机；S400、根据所述电机转子的转速，对判断为顺风运转状态的所述电机的启动前状态是否为低速顺风运转或高速顺风运转进行判断；判断为所述低速顺风运转时，采用第三启动策略启动所述电机；判断为所述高速顺风运转时，采用第四启动策略启动所述电机。2.根据权利要求1所述的一种电机的启动方法，其特征在于，步骤S100包括如下步骤：所述电机启动前，导通所述电机的U、V、W三相下桥臂，获取三相电流Ia、Ib、Ic；对所述三相电流Ia、Ib、Ic进行CLARK变换，对CLARK变换结果进行反正切变换得到所述电机转子的旋转角度θ，对旋转角度θ在时间维度进行求导数，得到所述电机转子的转速ω和方向。3.根据权利要求2所述的一种电机的启动方法，其特征在于，步骤S200中，采用第一启动策略启动所述电机包括如下步骤：监测所述三相电流Ia、Ib、Ic以及电机扇叶的惯性值；根据监测的所述三相电流Ia、Ib、Ic以及电机扇叶的惯性值，确定所述电机的停稳等待时间；在停稳等待时间到来时，对所述电机进行初始化后启动。4.根据权利要求2所述的一种电机的启动方法，其特征在于，步骤S300中，采用第二启动策略启动所述电机包括如下步骤：通过所述电机的三相下桥臂的开关，将导通所述电机的U、V、W电源均接地；持续监测所述三相电流Ia、Ib、Ic，当监测到三相电流均小于设定的阈值时，在设定的等待时间内启动所述电机。5.根据权利要求2所述的一种电机的启动方...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱意勤，成守红，
申请(专利权)人：深圳市方为半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：