[發明專利]啟動同步電機的系統和方法

在審

• 申請號: 201610987245.7
• 申請日: 2016-11-09
• 公開（公告）號: CN108063574A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 王微子
• 申請（專利權）人: 密克羅奇普技術公司
• 主分類號: H02P21/34
• 分類號: H02P21/34;H02P21/13
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 龔偉;李鶴松

1.一種同步電動機系統，包括：

永磁同步電機(PMSM)，所述PMSM具有在啟動之前可旋轉的轉子，使得所述PMSM易于風車式轉動；以及

用于驅動所述PMSM的電機控制器，所述電機控制機被配置成：

接收命令啟動所述PMSM；

在啟動所述PMSM之前，通過使用磁場定向控制(FOC)矢量控制例程來估計所述PMSM的位置和速度，在所述FOC矢量控制例程中，速度比例積分(PI)控制回路被禁用；

使用所估計的位置和速度作為所述轉子的初始速度和位置來啟動所述PMSM；并且

使用所述FOC矢量控制例程并啟用所述速度PI控制回路，來驅動所述PMSM。

2.根據權利要求1所述的系統，其中所述FOC矢量控制例程還包括弱磁例程，并且其中所述電機控制器還被配置成還禁用所述弱磁例程來估計所述PMSM的位置和速度。

3.根據權利要求1所述的系統，其中所述電機控制器不接收用于驅動所述PMSM的速度和位置的傳感器讀數。

4.根據權利要求1所述的系統，其中：

所述FOC矢量控制例程包括速度觀測器，所述速度觀測器接收電機電流和電壓作為輸入，并且提供位置和速度作為輸出；

在啟動所述PMSM之前估計位置和速度時，所述FOC矢量控制例程被重復多次；并且

所估計的位置和速度通過所述FOC矢量控制例程的連續迭代，朝實際位置和速度收斂。

5.根據權利要求4所述的系統，其中所述FOC矢量控制例程為循環的，直到所估計的位置和速度已穩定，使得在連續回路之間所估計的位置和速度基本上不存在變異性。

6.根據權利要求1所述的系統，其中所述FOC矢量控制例程還包括電流比例積分(PI)控制回路，所述控制回路被配置成輸出用于驅動所述PMSM的電壓。

7.根據權利要求1所述的系統還包括電流傳感器，所述電流傳感器被配置成測量所述PMSM的電機電流，并且將所述電機電流提供給所述電機控制器。

8.根據權利要求7所述的系統，其中所述FOC矢量控制例程包括輸出速度和位置的速度觀測器，并且其中所述電機電流被輸入到所述速度觀測器中。

9.根據權利要求8所述的系統，其中所述FOC矢量控制例程還包括電流比例積分(PI)控制回路，所述控制回路被配置成向所述速度觀測器輸出電壓。

10.根據權利要求1所述的系統，其中所述速度PI控制回路輸出電流值，并且其中所述電機控制器將所述電流值設置為基本上為零，以禁用所述速度PI控制回路，以便在啟動之前估計所述PMSM的位置和速度。

11.根據權利要求1所述的系統，其中所述FOC矢量控制例程還包括弱磁例程，并且其中在啟動之前，當使用所述FOC矢量控制例程估計所述PMSM的位置和速度時，所述弱磁例程也被禁用。

12.根據權利要求11所述的系統，其中所述弱磁例程輸出電流值，并且其中所述電機控制器將所述電流值設置為基本上為零，以禁用所述弱磁例程，以便在啟動之前估計所述PMSM的位置和速度。

13.根據權利要求1所述的系統，還包括具有多相橋的電機驅動單元，所述多相橋被配置成向所述PMSM提供電壓矢量，以驅動所述PMSM。