阅读说明：本技术 一种无位置传感器电机的启动方法 (Starting method of motor without position sensor ) 是由 颜宇杰 许幼奇 王国栋 郭忠涵 于 2020-03-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开的一种无位置传感器电机的启动方法,包括以下步骤：步骤S1,以开环方式启动无位置传感器电机至目标转速,并稳定保持一段时间；步骤S2,计算开环电角度和估算出电角度差,并根据估算出的电角度差调节电机给定扭矩；步骤S4,若估算出的电角度差的绝对值小于设定值,将调节得到的电机给定扭矩作为电机启动时的扭矩；步骤S5,将调节得到的电机给定扭矩进行折算并作为电机闭环控制的前馈给定,启动无位置传感器电机。本发明通过不断调节电机给定扭矩,使得开环电角度与估算电角度差不断减小,方便过渡到闭环控制,从而使得电机顺利启动。(The invention discloses a method for starting a motor without a position sensor, which comprises the following steps: step S1, starting the motor without position sensor to the target speed in open loop mode, and keeping it stably for a period of time; step S2, calculating an open-loop electrical angle and an estimated electrical angle difference, and adjusting the given torque of the motor according to the estimated electrical angle difference; step S4, if the absolute value of the estimated electrical angle difference is smaller than a set value, the adjusted given torque of the motor is used as the torque when the motor is started; and step S5, converting the adjusted motor set torque and using the converted motor set torque as a feed-forward set torque of motor closed-loop control to start the motor without the position sensor. According to the invention, the difference between the open-loop electrical angle and the estimated electrical angle is continuously reduced by continuously adjusting the given torque of the motor, so that the transition to closed-loop control is facilitated, and the motor is smoothly started.)

一种无位置传感器电机的启动方法

技术领域

本发明涉及电机控制方法技术领域，尤其涉及一种无位置传感器电机的启动方法。

背景技术

无位置传感器电机，因其价格便宜，可靠性高，被广泛用于空调、水泵等领域。无位置传感器电机通常会采用电机基波模型的速度/角度估算或观测器类算法对其角度及速度进行计算，但在零速及低速时，无位置传感器电机的反电动势过小、信噪比较低，此类算法无法估计出正确的角度及速度。因此需要通过开环方式启动无位置传感器电机至一定速度。从速度开环控制到速度闭环控制，无位置传感器电机的电角度给定需从开环累积的角度切换到估算出来的电角度，这其中的差别比较大，不能直接切换，需要一个过渡过程，否则会影响无位置传感器电机的启动。

为此，本申请人经过有益的探索和研究，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种无位置传感器电机的启动方法，其在不改变原有控制方式的基础上，实现无位置传感器电机的顺利启动。

本发明的目的可以采用如下技术方案来实现：

一种无位置传感器电机的启动方法，包括以下步骤：

步骤S1，以开环方式启动无位置传感器电机至目标转速，并稳定保持一段时间；

步骤S2，计算开环电角度和估算出电角度差，并根据估算出的电角度差调节电机给定扭矩；

步骤S4，若估算出的电角度差的绝对值小于设定值，将调节得到的电机给定扭矩作为电机启动时的扭矩；

步骤S5，将调节得到的电机给定扭矩进行折算并作为电机闭环控制的前馈给定，启动无位置传感器电机。

在本发明的一个优选实施例中，所述目标转速应满足能够基本估算出电机电角度及速度的条件。

在本发明的一个优选实施例中，所述目标转速为200rpm～600rpm。

在本发明的一个优选实施例中，所述一段时间为20ms～40ms。

在本发明的一个优选实施例中，在步骤S2中，还包括分别对计算得到的开环电角度和估算出的电角度差进行滤波处理。

在本发明的一个优选实施例中，在步骤S4中，若估算出的电角度差的绝对值大于或等于设定值且该电角度差大于零时，降低电机给定扭矩，并返回步骤S2；若估算出的电角度差的绝对值大于或等于设定值且该电角度差小于零时，增加电机给定扭矩，并返回步骤S2。

由于采用了如上技术方案，本发明的有益效果在于：本发明通过不断调节电机给定扭矩，使得开环电角度与估算电角度差不断减小，方便过渡到闭环控制，从而使得电机顺利启动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1是本发明的无位置传感器电机的启动方法的流程图。

图2是本发明的无位置传感器电机在开环启动时的开环电角度与估算电角度差的关系图。

图3是本发明无位置传感器电机在调节扭矩后的开环电角度与估算电角度差慢慢趋近于零的关系图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1，图中给出的是一种无位置传感器电机的启动方法，包括以下步骤：

步骤S1，无位置传感器在初始化后，以开环方式启动无位置传感器电机至目标转速，并稳定保持一段时间，此时开环电角度与估算电角度差的关系如图1所示。在本实施例中，目标转速应满足能够基本估算出电机电角度及速度的条件，其目标转速优选地为200rpm～600rpm。上述的一段时间为20ms～40ms。

步骤S2，在PWM控制周期内，计算开环电角度和估算出电角度差，并在扭矩控制周期内根据估算出的电角度差调节电机给定扭矩，此时开环电角度与估算电角度差的关系如图3所示。在步骤S2中，还包括分别对计算得到的开环电角度和估算出的电角度差进行滤波处理，经过滤波处理后可得到稳定的开环电角度和电角度差。

步骤S4，在PWM控制周期内，若估算出的电角度差的绝对值小于设定值，将调节得到的电机给定扭矩作为电机启动时的扭矩。若估算出的电角度差的绝对值大于或等于设定值且该电角度差大于零时，降低电机给定扭矩，并返回步骤S2；若估算出的电角度差的绝对值大于或等于设定值且该电角度差小于零时，增加电机给定扭矩，并返回步骤S2。

步骤S5，在扭矩控制周期内，将调节得到的电机给定扭矩进行折算并作为电机闭环控制的前馈给定，启动无位置传感器电机。

本发明通过不断调节电机给定扭矩，使得开环电角度与估算电角度差不断减小，方便过渡到闭环控制，从而使得电机顺利启动。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。