空调用永磁同步风扇电机的启动方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种空调用永磁同步风扇电机的启动方法，包括：检测得到直流母线电压VDC；根据Istartup＝Istart+K×VDC获得启动电流Istartup；在电机以Istartup运行预设时间后，分别检测得到Iu、Iv和Iw；根据Iu、Iv或Iw估算得到运行速度Wrest；当判断Wrest不小于预设启动速度时，控制电机加速运行到预设速度Wrref；检测运行速度，当判断运行速度不小于预设速度Wrref时，将Wrref与Wrest的差值经过PI运算得出的Idref和Iqref；分别Idref和检测值Idest的差值，Iqref和检测值Iqest的差值经过PI运算得出运转电压。

【技术实现步骤摘要】
Si.调用永磁同步风扇电机的启动方法和系统
本专利技术涉及空调
，更具体地说，涉及一种空调用永磁同步风扇电机的启动方法和系统。
技术介绍
现有全直流变频空调散热用风扇电机大都采用直流变频同步电机，包括直流无刷电机和永磁同步电机，其启动方法及启动成功概率至关重要，关系到空调机组能否快速进入制冷、制热运行状态。风扇电机与变频压缩机电机不一样，其主要负载为风叶，风叶有以下2个特点:①具有较大的惯性②容易受到外界的影响，比如风。因此，在某些时候风扇电机启动时，风扇电机的转子是转动的，转子位置容易检测不准，导致启动失败。针对上述难点，现有的风扇电机的启动方法只要有如下:第一、风扇电机内部放置位置传感器，通过位置传感器检测转子的准确位置用于控制电机的启动。该方法中，由于转子位置检测准确，可以解决因转子位置容易检测不准导致启动失败的问题；但是，在风扇电机内部放置位置传感器，与风扇电机配合工作的变频器增加位置信号反馈电路，会增加风扇电机与变频器成本。第二、采用开环启动,利用定子的旋转磁场拖动转子转动，当转子磁场与定子磁场达到同步时切入闭环控制。该方法中，不需要检测转子位置，启动简单；但是，无法根据实际负载情况进行调整，缺乏良好的动态性能，风扇电机难以产生最大转矩，在需要大启动转矩时，易启动失败。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种空调用永磁同步风扇电机的启动方法和系统，以实现对风扇电机的启动控制，满足启动高可靠性、低成本的要求。为了实现上述目的，现提出的方案如下:一种空调用永磁同步风扇电机的启动方法，包括:检测得到风扇电机的直流母线电压VD。；根据公式Istartup = Istart+KX Vdc获得风扇电机启动电流Istartup,其中:Istart 为常数，Ke (0.015，0.03)；在风扇电机以所述Istartup运行预设时间后，分别检测得到风扇电机的三绕组电流Iu、Iv和Iw ；根据Iu、Iv或Iw估算得到风扇电机运行速度Wrest ；当判断所述Wrest不小于预设启动速度时,控制风扇电机加速运行到预设速度Wrref ；检测所述风扇电机加速运行过程中的运行速度，当判断所述加速运行过程中的运行速度不小于预设速度Wrref时,将所述Wrref与Wrest的差值经过PI运算得出风扇电机在加速运行过程中电流在DQ坐标系上的D轴电流参考值Idref和Q轴电流参考值Iqref ；分别将电流在DQ坐标系上的D轴电流参考值Idref和检测值Idest的差值，电流在DQ坐标系上的Q轴电流参考值Iqref和检测值Iqest的差值经过PI运算得出风扇电机的运转电压，其中，所述检测值Idest和检测值Iqest为风扇电机在当前运行速度下的电流在DQ坐标系上的分量。优选地，估算得到风扇电机运行速度Wrest之前，还包括:将所述Iu、Iv和Iw分别与启动电流最大值Istartupmax对比；若所述Istartupmax小于Iu、Iv和Iw中的一个或多个时,停止风扇电机运转,按照公式Istartup = Istartup-Kl XKX Vdc调整风扇电机启动电流Istartup,直至重新检测风扇电机的三绕组电流Iu、Iv和Iw均大于所述Istartupmax为止,其中，K e (0.015,0.03) ,Kl = 0.05。优选地,所述根据Iu、Iv或Iw估算得到风扇电机运行速度Wrest,包括:根据公式1=1.414*abs (Iu) _ 值、公式 1=1.414*abs (Iv) _ 值或者公式1=1.414*abs(Iw) _值计算得到 I ；根据公式U=IXR+LX di/dt+e计算得到风扇电机定子反电动势e,其中:U为风扇电机端电压，R为风扇电机定子电阻，L为风扇电机定子电感；根据公式e=KeXWrest计算得到风扇电机运行速度Wrest,其中:Ke为反电动势常数。优选地，所述将Wrref与Wrest的差值经过PI运算得出风扇电机电流在DQ坐标系上的D轴电流参考值Idref和Q轴电流参考值Iqref，包括:根据公式I= [Kp (Wrref-Wrest)+Ki f (Wrref-Wrest) dt]/Kt 计算得到电机电流 I,其中:Kt转矩常数；计算所述电机电流I在同步旋转DQ坐标系上的D轴电流参考值Idref和Q轴电流参考值Iqref。优选地，分别将参考值Idref和Idest的差值，参考值Iqref和Iqest的差值经过PI运算得出风扇电机的运转电压，包括:根据公式Ud=Kp(Idref-1dest)+Ki X LX / (Idref-1dest) dt+ed和公式Uq=Kp (Iqref-1qest) +Ki XLX f (Iqref-1qest) dt+eq计算得到风扇电机运转电压在同步旋转DQ坐标系上的值。一种空调用永磁同步风扇电机的启动系统，包括:电压检测电路，用于检测得到风扇电机的直流母线电压VD。；控制芯片,包括第一计算单元,用于根据公式Istartup = Istart+KXVD。计算得到风扇电机启动电流Istartup,其中:Istart为常数，K e (0.015,0.03)；电流检测电路，用于在风扇电机以所述Istartup运行预设时间后，分别检测得到风扇电机的三绕组电流Iu、Iv和Iw ；所述控制芯片还包括:第二计算单元，用于根据Iu、Iv或Iw估算得到风扇电机运行速度Wrest ；第一比对单元，用于判断所述Wrest是否不小于预设启动速度；控制单元，用于当判断所述Wrest不小于预设启动速度时，控制风扇电机加速运行到预设速度Wrref ；速度检测单元，用于检测所述风扇电机加速运行过程中的运行速度；第三计算单元，用于根据所述运行速度计算得到风扇电机电流在DQ坐标系上D轴电流检测值Idest和Q轴电流检测值Iqest ；第二比对单元，用于判断所述速度检测单元检测的运行速度是否不小于预设速度Wrref ；第四计算单元,用于当判断所述运行速度不小于预设速度Wrref时,将所述Wrref与Wrest的差值经过PI运算得出风扇电机电流在DQ坐标系上的D轴电流参考值Idref和Q轴电流参考值Iqref;第五计算单元，用于分别将参考值Idref和检测值Idest的差值，参考值Iqref和检测值Iqest的差值经过PI运算得出风扇电机的运转电压。优选地，所述控制芯片还包括:第三比对单元,用于将所述Iu、Iv和Iw分别与启动电流最大值Istartupmax对比；第六计算单元，用于若Istartupmax小于Iu、Iv和Iw中的一个或多个时,停止风扇电机运转，按照公式Istartup = Istartup-Kl XKX Vdc调整风扇电机启动电流Istartup,其中，Ke (0.015，0.03)、K1 = 0.05。优选地，所述第二计算单元包括:风扇电机电流计算单元，用于根据公式1=1.414*abs(Iu)峰值、公式1=1.414*abs(Iv)峰值或者公式1=1.414*abs(Iw)峰值计算得到I ;风扇电机端电压计算单元,用于根据公式U=I X R+LX di/dt+e计算得到风扇电机定子反电动势e,其中:U为风扇电机端电压，R为风扇电机定子电阻，L为风扇电机定子电感；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空调用永磁同步风扇电机的启动方法，其特征在于，包括：检测得到风扇电机的直流母线电压VDC；根据公式Istartup＝Istart+K×VDC获得风扇电机启动电流Istartup，其中：Istart为常数，K∈(0.015，0.03)；在风扇电机以所述Istartup运行预设时间后，分别检测得到风扇电机的三绕组电流Iu、Iv和Iw；根据Iu、Iv或Iw估算得到风扇电机运行速度Wrest；当判断所述Wrest不小于预设启动速度时，控制风扇电机加速运行到预设速度Wrref；检测所述风扇电机加速运行过程中的运行速度，当判断所述加速运行过程中的运行速度不小于预设速度Wrref时，将所述Wrref与Wrest的差值经过PI运算得出风扇电机在加速运行过程中电流在DQ坐标系上的D轴电流参考值Idref和Q轴电流参考值Iqref；分别将电流在DQ坐标系上的D轴电流参考值Idref和检测值Idest的差值，电流在DQ坐标系上的Q轴电流参考值Iqref和检测值Iqest的差值经过PI运算得出风扇电机的运转电压，其中，所述检测值Idest和检测值Iqest为风扇电机在当前运行速度下的电流在DQ坐标系上的分量。...

【技术特征摘要】
1.一种空调用永磁同步风扇电机的启动方法，其特征在于，包括: 检测得到风扇电机的直流母线电压； 根据公式Istartup = Istart+KXVDC获得风扇电机启动电流Istartup,其中:I start为常数，K e (0.015,0.03)； 在风扇电机以所述Istartup运行预设时间后，分别检测得到风扇电机的三绕组电流Iu、Iv 和 Iw ； 根据Iu、Iv或Iw估算得到风扇电机运行速度Wrest ； 当判断所述Wrest不小于预设启动速度时,控制风扇电机加速运行到预设速度Wrref ； 检测所述风扇电机加速运行过程中的运行速度，当判断所述加速运行过程中的运行速度不小于预设速度Wrref时,将所述Wrref与Wrest的差值经过PI运算得出风扇电机在加速运行过程中电流在DQ坐标系上的D轴电流参考值Idref和Q轴电流参考值Iqref ； 分别将电流在DQ坐标系上的D轴电流参考值Idref和检测值Idest的差值，电流在DQ坐标系上的Q轴电流参考值Iqref和检测值Iqest的差值经过PI运算得出风扇电机的运转电压，其中，所述检测值Idest和检测值Iqest为风扇电机在当前运行速度下的电流在DQ坐标系上的分量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，估算得到风扇电机运行速度Wrest之前，还包括: 将所述Iu、Iv和Iw分别与启动电流最大值Istartupmax对比； 若所述Istartupmax小于Iu、`Iv和Iw中的一个或多个时,停止风扇电机运转,按照公式Istartup = Istartup-Kl XKXVdc调整风扇电机启动电流Istartup,直至重新检测风扇电机的三绕组电流Iu、Iv和Iw均大于所述Istartupmax为止,其中，K e (0.015,0.03)、Kl = 0.05。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据Iu、Iv或Iw估算得到风扇电机运行速度Wrest,包括:根据公式 1=1.414*abs (Iu)峰值、公式 1=1.414*abs (Iv)峰值或者公式 1=1.414*abs (Iw)峰it计算得到I ; 根据公式U=IXR+LXdi/dt+e计算得到风扇电机定子反电动势e,其中:U为风扇电机端电压，R为风扇电机定子电阻，L为风扇电机定子电感； 根据公式e=KeXWrest计算得到风扇电机运行速度Wrest,其中:Ke为反电动势常数。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述将Wrref与Wrest的差值经过PI运算得出风扇电机电流在DQ坐标系上的D轴电流参考值Idref和Q轴电流参考值Iqref，包括: 根据公式 I= [Kp (Wrref-Wrest)+Ki f (ffrref-ffrest) dt] /Kt 计算得到电机电流 I，其中:Kt转矩常数； 计算所述电机电流I在同步旋转DQ坐标系上的D轴电流参考值Idref和Q轴电流参考值Iqref。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分别将参考值Idref和Idest的差值，参考值Iqref和Iqest的差值经过PI运算得出风扇电机的运转电压，包括:根据公式 Ud=Kp (Idref-1dest) +Ki XLX / (Idref-1dest) dt+ed 和公式 Uq=Kp (Iqref-1qest)+KiXLX f (Iqref-1qest) dt+eq计算得到风扇电机运转电压在同步旋转DQ坐标系上的值。6.—种空调用永磁同步风扇电机的启动系统，其特征在于，包括: 电压检测电路，用于检测得到风扇电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洪涛，赵志刚，程良意，张雪芬，张凯强，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：