[發明專利]一種永磁同步電機啟動系統、方法及永磁同步電機

有效

• 申請號: 201310753982.7
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103701375A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 王玉凱
• 申請（專利權）人: 深圳市匯川技術股份有限公司
• 主分類號: H02P6/20
• 分類號: H02P6/20
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 陸軍

1.一種永磁同步電機啟動系統，所述永磁同步電機包括轉子與定子，其特征在于，該永磁同步電機啟動系統包括反電動勢檢測單元、轉速位置運算單元以及驅動單元，其中：所述反電動勢檢測單元用于檢測所述永磁同步電機的反電動勢；所述轉速位置運算單元用于根據所述反電動勢計算所述轉子的轉速及所述轉子的磁場位置；所述驅動單元根據所述轉子的轉速及所述轉子的磁場位置產生用于啟動所述永磁同步電機的輸出電壓；

所述反電動勢檢測單元包括市電同步檢測單元，且該市電同步檢測單元用于對所述永磁同步電機進行三相電壓采樣以獲得所述反電動勢并對采樣結果等比例轉化以適應所述轉速位置運算單元。

2.根據權利要求1所述的永磁同步電機啟動系統，其特征在于，所述市電同步檢測單元進一步包括：

電壓采樣單元，用于獲取所述永磁同步電機的三相電壓采樣壓差U_VU、U_VW；

轉化單元，用于對所述三相電壓采樣壓差進行等比例轉化獲得適用于所述轉速位置運算單元的三相電壓標準壓差U_SR、U_ST；所述三相電壓標準壓差與所述三相電壓采樣壓差之間的關系為：

U_SR=K×U_VU；

U_ST=K×U_VW；

其中，所述系數K為常數，所述系數K由所述市電同步檢測單元的硬件放大系數確定。

3.根據權利要求2所述的永磁同步電機啟動系統，其特征在于，所述轉速位置運算單元包括數字處理器芯片，所述數字處理器芯片進一步包括：

坐標運算單元，基于三相平衡原理根據以下公式計算獲得三相靜止坐標系的三相電壓標準分量：

U_RT=U_ST-U_SR；

U_R=(U_RT-U_SR)/3;

U_S=(U_RT+U_SR)/3;

U_T=-U_R-U_S;

坐標變換單元，用于根據以下公式將所述三相靜止坐標系轉換為兩相靜止坐標系：

U_α=U_R;

Uβ=(US-UT)/3;]]>

以及矢量合成單元；用于依據以下公式基于上述兩相靜止坐標系計算所述轉子的磁場位置θ并依據所述磁場位置θ計算所述轉子的轉速ω：

θ=arctan((-U_β)/U_α)；

ω=dθ/dt。

4.根據權利要求3所述的永磁同步電機啟動系統，其特征在于，所述數字處理器芯片還包括：

PWM輸出單元，用于根據所述磁場位置θ以及所述轉子的轉速ω輸出與所述反電動勢相匹配的PWM脈沖控制波至所述驅動單元，控制所述驅動單元輸出與所述反電動勢相適配的輸出電壓以啟動所述永磁同步電機。

5.一種永磁同步電機啟動方法，其特征在于，包括：反電動勢檢測步驟、轉速位置運算步驟以及驅動步驟，其中：

所述反電動勢檢測步驟檢測所述永磁同步電機的反電動勢；

所述轉速位置運算步驟根據所述反電動勢計算所述轉子的轉速及所述轉子的磁場位置；

所述驅動步驟根據所述轉子的轉速及所述轉子的磁場位置產生用于啟動所述永磁同步電機的輸出電壓；

其中，所述反電動勢檢測步驟包括市電同步檢測單元檢測步驟：

利用市電同步檢測單元對所述永磁同步電機進行三相電壓采樣以獲得所述反電動勢并對采樣結果等比例轉化以適應所述轉速位置運算單元。