[發明專利]一種風機啟動狀態檢測及啟動控制方法

有效

• 申請號: 201610041533.3
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN105529967B
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 孫家廣;郭偉林;胡安永;吳文賢;李祖光;曹明鋒
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: H02P6/20
• 分類號: H02P6/20;H02P6/22;H02P21/34
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所 11323
• 代理人: 廉振保

本發明公開一種風機啟動狀態檢測及啟動控制方法，風機包括直流電機，直流電機包括MCU處理器和IGBT，該方法具體包括：首先進行直流電機啟動狀態檢測，然后進行直流電機啟動控制。本發明涉及的風機的啟動狀態檢測及啟動控制方法能夠提高風機在各種復雜運用場合下電機啟動的可靠性，提高風機啟動的通用性，實現不同慣量風機負載的匹配。

技術領域

本發明涉及狀態檢測及啟動控制方法，特別地涉及一種風機啟動狀態檢測及啟動控制方法。

背景技術

永磁材料的普及,使得永磁同步直流電機控制系統得到了極大的關注與發展,再加上其在控制技術上的日趨成熟,控制系統具備了良好的調速性能,所以在工業自動化領域中的應用越來越廣泛。目前空調用永磁同步直流風機主要有兩種，一種為無位置傳感器的直流電機，另一種為內置位置傳感器的直流電機。其中，由于無位置傳感器的直流電機裝配簡單、運用場合廣、可靠性高并且成本低，得到了越來越廣泛的運用。無位置傳感器直流風機運用場合較為復雜，尤其是對于空調室外風機，在自然風影響下，直流風機啟動前可能處于逆向轉動、靜止或正向轉動狀態，而無位置傳感器直流風機由于不能直接獲取電機位置信號，電機直接啟動控制難度較高，且可靠性不高，在各種外界干擾下往往容易出現啟動失敗的情況。例如，在急停急起或受外力的情況下，直流風機啟動前可能處于正向或逆向旋轉狀態，這種情況下就需要控制器使用恰當的啟動檢測方法及啟動控制策略來保證風機的可靠啟動。此外，現有技術中的直流電機啟動檢測方法也存在很多不足，如中國專利“永磁無刷直流電機位置及轉速檢測方法(201510122881.9)”公開了一種永磁無刷直流電機位置及轉速檢測方法，但該檢測方法通過處理器產生50％的PWM波控制3相橋臂順序導通，并需要3路運算放大器來對由3相反電動勢產生的電流進行檢測，此方法需要針對母線電壓進行檢測及處理以避免反電動勢電壓向母線電容充電導致母線電壓抬升對功率模塊的損壞，且由于運放的增加導致成本的增加；同時此方案還需對每個電氣周期進行6次電流過零點檢測，并需對每次電流過零點進行濾波以保證其檢測的可靠，這樣將導致過零點的誤差增大，所能檢測的轉速范圍較小。

在中國專利“室外風機啟動控制方法(201510121733.5)”中，在通過所獲取的3相反電動勢U/V/W對其中性點N之間的相電壓數值所得出的直流電機啟動前狀態的基礎上，根據其當前狀態對直流電機進行不同策略啟動控制，其未能在原電流采樣電路基礎上直接利用當前啟動狀態檢測方式直接執行逆風啟動控制策略，浪費軟、硬件資源，且其方案僅通過啟動檢測出的轉速值f_r來進行啟動狀態劃分，當負載轉動慣量較大、直流電機反電動勢較小，并且直流電機處于定位方式控制時，直流電機啟動較易失敗，通用性不強。

發明內容

本發明提供一種風機啟動狀態檢測及啟動控制方法，以解決現有技術中存在的具有無位置傳感器的風機的啟動難度大，可靠性不高以及啟動過程檢測不準確等問題。

為了實現上述目的，本發明提供一種風機啟動狀態檢測及啟動控制方法，所述風機包括直流電機，所述直流電機包括MCU處理器和IGBT，所述檢測及啟動控制方法包括：首先進行直流電機啟動狀態檢測，然后進行直流電機啟動控制。

作為優選，所述直流電機啟動控制包括：通過所述直流電機啟動狀態檢測判斷得到所述直流電機當前轉向，根據所述直流電機當前轉向進行不同控制策略以實現直流電機的可靠啟動。

作為優選，所述控制策略包括逆向啟動控制策略、正向啟動控制策略和靜止啟動控制策略。

作為優選，所述直流電機啟動狀態檢測包括以下步驟：

(1)判斷所述直流電機當前是否為運動狀態；

(2)當所述直流電機當前為運動狀態時，判斷所述直流電機的當前轉向；

(3)通過所述直流電機某相電流過零點情況，計算獲得電氣轉動頻率f_r并確定對應的電氣角度θ值；

(4)確定相電流對應幅值I_r。