[發(fā)明專利]單相永磁同步電機(jī)磁場(chǎng)定向控制方法及永磁同步電機(jī)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410326628.0
• 申請(qǐng)日: 2014-07-09
• 公開（公告）號(hào): CN105281629B
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王晨光;王勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州雷利電機(jī)科技有限公司
• 主分類號(hào): H02P21/08
• 分類號(hào): H02P21/08
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 王娟

公開了一種單相永磁同步電機(jī)的磁場(chǎng)定向控制方法及永磁同步電機(jī)系統(tǒng)，所述磁場(chǎng)定向控制方法包括：確定定子繞組的反電動(dòng)勢(shì)的峰值所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁極的位置；檢測(cè)流過定子繞組的定子電流的峰值；檢測(cè)定子電流的峰值所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁極的位置；以及根據(jù)所述定子電流的峰值所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁極的位置與定子繞組的反電動(dòng)勢(shì)的峰值所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁極的位置，調(diào)節(jié)用于觸發(fā)導(dǎo)通開關(guān)器件的觸發(fā)角。通過預(yù)先測(cè)定定子繞組的反電動(dòng)勢(shì)峰值所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁極的位置，并且控制使得根據(jù)反電動(dòng)勢(shì)峰值所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁極的位置和定子電流峰值所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁極的位置吻合，從而實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)定向控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及排水泵技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種家用電器的排水泵用單相永磁同步電機(jī)的磁場(chǎng)定向控制方法、以及單相永磁同步電機(jī)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，單相交流永磁同步電機(jī)以其高能量效率和優(yōu)秀的穩(wěn)態(tài)特性被廣泛應(yīng)用于洗碗機(jī)、洗衣機(jī)等家用電器排水泵領(lǐng)域。然而，單相交流永磁同步電機(jī)在啟動(dòng)和運(yùn)行性能方面有一定的局限性。

例如，在洗衣機(jī)排水泵應(yīng)用中，為了解決排水泵啟動(dòng)時(shí)負(fù)荷大容易燒毀電機(jī)的問題，需要增設(shè)啟動(dòng)裝置，該啟動(dòng)裝置主要由設(shè)有啟動(dòng)筋的聯(lián)軸器和設(shè)有啟動(dòng)凸臺(tái)的啟動(dòng)腔組成，在電機(jī)啟動(dòng)瞬間，需要先空轉(zhuǎn)一定角度，當(dāng)啟動(dòng)筋轉(zhuǎn)到與啟動(dòng)凸臺(tái)接觸后才能帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)空載啟動(dòng)的效果，有效地解決了因啟動(dòng)負(fù)載大而燒毀電機(jī)的問題。由于啟動(dòng)筋與啟動(dòng)凸臺(tái)接觸時(shí)會(huì)發(fā)出碰撞的噪聲，為了減低這種噪聲，可在啟動(dòng)筋兩側(cè)邊或啟動(dòng)凸臺(tái)兩側(cè)邊分別設(shè)有減震墊。這種電機(jī)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，裝配工藝繁瑣，且啟動(dòng)腔與減震墊的增加也使成本大大增加，多次啟動(dòng)后存在減震墊的失效問題。

目前，中國發(fā)明專利申請(qǐng)公開說明書CN102751922A已經(jīng)提出了通過檢測(cè)電源電壓的極性轉(zhuǎn)換時(shí)刻并據(jù)此控制開關(guān)管的開啟的永磁同步電機(jī)控制方法。在永磁同步電機(jī)的理想工作狀態(tài)下，定子繞組的電樞反應(yīng)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子勵(lì)磁磁場(chǎng)正交，從而使得永磁同步電機(jī)的運(yùn)行效率最高。然而，由于永磁同步電機(jī)的定子繞組存在功率因數(shù)角，因此在上述公開的控制方法下永磁同步電機(jī)不能運(yùn)行在理想工作狀態(tài)，由此會(huì)帶來一些振動(dòng)和噪音的問題，并且如果電機(jī)電磁匹配不恰當(dāng)，將會(huì)造成電機(jī)事故，如電機(jī)無法正常啟動(dòng)等。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，提出了一種單相永磁同步電機(jī)的磁場(chǎng)定向控制方法及單相永磁同步電機(jī)系統(tǒng)，其通過預(yù)先測(cè)定定子繞組的反電動(dòng)勢(shì)峰值所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁極的位置，并且根據(jù)反電動(dòng)勢(shì)峰值所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁極的位置和定子電流峰值所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁極的位置之間的位置關(guān)系，來實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)定向控制。

根據(jù)本發(fā)明一方面，提供了一種磁場(chǎng)定向控制方法，包括：確定定子繞組的反電動(dòng)勢(shì)的峰值所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁極的位置；檢測(cè)流過定子繞組的定子電流的峰值；檢測(cè)定子電流的峰值所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁極的位置；以及根據(jù)所述定子電流的峰值所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁極的位置與定子繞組的反電動(dòng)勢(shì)的峰值所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁極的位置，調(diào)節(jié)用于觸發(fā)導(dǎo)通開關(guān)器件的觸發(fā)角。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述磁場(chǎng)定向控制方法還包括：檢測(cè)流過定子繞組的定子電流的過零點(diǎn)；以及在定子電流的過零點(diǎn)之后，按照所述觸發(fā)角觸發(fā)導(dǎo)通開關(guān)器件。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，通過電流檢測(cè)部件來檢測(cè)定子繞組的定子電流的峰值；以及通過位置傳感器來檢測(cè)定子電流的峰值所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁極的位置。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在檢測(cè)定子電流的峰值之前，所述磁場(chǎng)定向控制方法還包括：確定轉(zhuǎn)子磁極的當(dāng)前極性位置；將轉(zhuǎn)子磁極預(yù)偏置到目標(biāo)初始位置；以及在輸入電壓的相位角達(dá)到初始觸發(fā)角時(shí)觸發(fā)導(dǎo)通所述開關(guān)器件。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述確定轉(zhuǎn)子磁極的當(dāng)前極性位置包括：觸發(fā)導(dǎo)通所述開關(guān)器件，以便將輸入電壓施加到定子繞組兩端；以及檢測(cè)所述轉(zhuǎn)子磁極的旋轉(zhuǎn)方向。