【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电动机起动控制的，尤其是涉及一种永磁同步电动机起动方法。
技术介绍
1、永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor，pmsm)具有功率密度高、损耗小及动态响应快等优点，已被广泛应用于皮带机、数控机床及电动汽车等领域。无传感器矢量控制技术具有结构简单、成本低廉、可靠性高等优点，在工业领域已得到广泛应用。然而，将无传感器矢量控制技术应用于永磁同步电机，面临的首要问题是如何高性能地启动电机。当电机处于中高速运行区间，基于电机基波模型的转速及转子位置辨识方法具有良好的精度，然而在低速运行区间，电机的反电动势很小，加之由于控制死区和变频器非线性的影响，基于基波模型的转速及转子位置辨识方法的误差较大，难以满足实际应用需求。
2、为解决此问题，当前典型的低速运行区间的转子位置辨识方法通常利用电机的凸极特性获取转子位置信息，主要包括旋转高频信号注入法、脉振高频信号注入法等，然而这些方法的计算复杂度较高，对处理器计算资源的需求较大，而且存在硬件损耗和高频噪音等。
3、另一种典型的无传感器矢量控制技术为电流/频率(i/f)控制。已知永磁同步电机的转矩与电流幅值以及电流矢量和转子位置之间的夹角有关，通过直接控制注入到永磁同步电机定子绕组中的电流的幅值和频率，可以间接控制永磁同步电机的电磁转矩，从而达到驱动永磁同步电机的目的。i/f控制技术的优点是实现简单、成本低廉，而且可通过电流的直接控制避免过电流现象。
4、针对上述中的相关技术，目前常规的i/f起动策略都是固定起
技术实现思路
1、为了解决轻负载低转速情况下功率浪费的问题，本申请提供一种永磁同步电动机起动方法。
2、本申请提供的一种永磁同步电动机起动方法采用如下的技术方案：
3、一种永磁同步电动机起动方法，包括如下步骤：
4、步骤s100，在电机起动前，根据电机拖动的负载大小设置最大起动电流幅值；
5、步骤s200，设置电机起动后的最大转动角速度和加速时间，计算电机起动时的转动加速度；
6、步骤s300，根据电机的电磁转矩和机械运动方程之间的关系，推导计算得到电机的起动电流幅值与转动角速度之间的方程关系；
7、步骤s400，在电机起动时，基于给定的转动加速度，根据转动角速度实时调节起动电流幅值。
8、优选的，在步骤s100中，在电机起动前，需要对电机转子进行预定位，以将电机转子的n极定位于两相静止坐标系下的α轴方向。
9、优选的，在步骤s200中，设置电动机起动后的最大转动角速度和加速时间，基于电机以线性比例加速运转的特性，通过公式：
10、
11、计算电机起动时的转动加速度，其中，a为转动加速度，ωm为转动角速度，t为加速时间。
12、优选的，在步骤s300中，电机的电磁转矩和机械运动方程之间的关系如下：
13、电机的电磁转矩表示为公式①:
14、
15、公式①中，te为电磁转矩，np为电机极对数，ψf为永磁体磁链，ld为d轴电感，lq为q轴电感，为d轴电流，为q轴电流或起动电流幅值；
16、在采用的控制系统中，上述公式①可以简化为公式②：
17、
18、电机的机械运动方程表示为公式③：
19、
20、公式③中，tl为负载转矩，j为电机转动惯量，b为电机的机械阻尼系数，为转动加速度，ωm为转动角速度；
21、其中，负载转矩与转动角速度之间的关系可得公式④：
22、
23、公式④中，kl为基于负载类型所确定的比例系数值；
24、通过公式③和公式④联立推导可得公式⑤为：
25、
26、优选的，在步骤s300中，推导计算得到电机的起动电流幅值与转动角速度之间的方程关系如下，通过公式②和公式⑤推导可得公式⑥为：
27、
28、将公式⑥经过整合后可得公式⑦：
29、
30、在公式⑦中令：
31、
32、进而推导得到电机的起动电流幅值与转动角速度之间的方程关系为：
33、
34、优选的，在步骤s400中，将基于给定的转动加速度以根据转动角速度实时调节起动电流幅值的同时，对kω的数值在预设区间范围内进行调整。
35、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
36、本申请通过永磁同步电机的机械运动方程和常规if起动策略，将用于控制电机输出转矩的起动电流幅值与电机转动角速度联系起来，通过起动阶段的线性转速变化实时调整输入的起动电流幅值的大小，从而避免在轻负载、低转速下多余的输入功率浪费，达到更节能和稳定的永磁同步电机无位置传感器起动效果。
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1.一种永磁同步电动机起动方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电动机起动方法，其特征在于，在步骤S100中，在电机起动前，需要对电机转子进行预定位，以将电机转子的N极定位于两相静止坐标系下的α轴方向。
3.根据权利要求1所述的一种永磁同步电动机起动方法，其特征在于，在步骤S200中，设置电动机起动后的最大转动角速度和加速时间，基于电机以线性比例加速运转的特性，通过公式：
4.根据权利要求1所述的一种永磁同步电动机起动方法，其特征在于，在步骤S300中，电机的电磁转矩和机械运动方程之间的关系如下：
5.根据权利要求4所述的一种永磁同步电动机起动方法，其特征在于，在步骤S300中，推导计算得到电机的起动电流幅值与转动角速度之间的方程关系如下，通过公式②和公式⑤推导可得公式⑥为：
6.根据权利要求5所述的一种永磁同步电动机起动方法，其特征在于，在步骤S400中，将基于给定的转动加速度以根据转动角速度实时调节起动电流幅值的同时，对kω的数值在预设区间范围内进行调整。
【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电动机起动方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电动机起动方法，其特征在于，在步骤s100中，在电机起动前，需要对电机转子进行预定位，以将电机转子的n极定位于两相静止坐标系下的α轴方向。
3.根据权利要求1所述的一种永磁同步电动机起动方法，其特征在于，在步骤s200中，设置电动机起动后的最大转动角速度和加速时间，基于电机以线性比例加速运转的特性，通过公式：
4.根据权利要求1所述的一种永磁同步电...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄希，王好，李青，张志强，
申请(专利权)人：利欧集团浙江泵业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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