[發明專利]一種無刷直流電機起動電流控制方法及控制系統

有效

• 申請號: 201710437385.1
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107257215B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 王茗倩;何雅琴;左亞旻
• 申請（專利權）人: 常州機電職業技術學院
• 主分類號: H02P6/20
• 分類號: H02P6/20;H02P6/28
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務所 32225
• 代理人: 孫彬

本發明涉及一種無刷直流電機起動電流控制方法及控制系統，本無刷直流電機起動電流控制方法包括：步驟S1，設定起動過程中無刷直流電機的電流給定值，并以單位電氣時間為周期進行更新；步驟S2，計算無刷直流電機在起動初始時刻起的1/10單位電氣時間內電流平均值，并以1/10單位電氣時間為周期進行更新；以及步驟S3，判斷電流給定值是否大于等于電流平均值，若是，則根據無刷直流電機霍爾信號組合開通對應的功率管；若否，則關斷所有功率管。

技術領域

本發明屬于無刷直流電機技術領域，特別涉及一種無刷直流電機起動電流控制方法。

背景技術

近年來，無刷直流電機以其獨到的體積小、重量輕、效率高、力矩大、調速性能好諸多優點在家電、機器人、電動車等領域獲得了廣泛的應用。無刷直流電機起動過程中,如果直接起動會產生很大的沖擊電流，會引起電機發熱嚴重甚至燒毀電機及控制器，同時器件成本也會明顯增加?，F有的控制技術，是在無刷直流電機起動過程中設置一個固定的電流限流值，若起動電流大于該限流值則減小逆變器的PWM占空比，反之，則增大PWM占空比。這種方法存在如下缺陷：1)若電流限流值過大，則難以起到電機保護的作用，若電流限流值過小，則延長電機起動時間；2)電機起動是一個實時動態變化的過程，PWM占空比的頻繁調整既會加大控制器中功率器件的功率損耗，增大發熱，又會加重控制器中微處理器的運算負擔。因此，設計一種無刷直流電機起動電流控制方法具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種無刷直流電機起動電流控制方法，以使無刷直流電機在起動過程中獲得盡可能大的電流以加速電機起動時間。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種無刷直流電機起動電流控制方法，包括：步驟S1，設定起動過程中無刷直流電機的電流給定值，并以單位電氣時間為周期進行更新；步驟S2，計算無刷直流電機在起動初始時刻起的1/10單位電氣時間內電流平均值，并以1/10單位電氣時間為周期進行更新；以及步驟S3，判斷電流給定值是否大于等于電流平均值，若是，則根據無刷直流電機霍爾信號組合開通對應的功率管；若否，則關斷所有功率管。

進一步，將所述電流給定值定義為I_set，且設

上式中，Ne為無刷直流電機起動時的轉速給定值，其大小不超過無刷直流電機的額定轉速；

Ie為功率管的額定工作電流；

Sp為無刷直流電機從進入低速重載工況的初始時刻起每單位電氣時間周期內無刷直流電機的轉速平均值；

并且，Sp的初值設置為0，即I_set和Sp的數值在每電氣時間周期更新1次。

進一步，所述每單位電氣時間定義為τ，且其中

L表示無刷直流電機的電感系數，R表示無刷直流電機的內阻。

又一方面，本發明還提供了一種無刷直流電機起動電流控制系統，包括：控制器，與該控制器相連的無刷直流電機起動用三相橋式逆變器；所述控制器適于根據無刷直流電機霍爾信號組合開通對應的功率管，以使無刷直流電機獲得足夠的起動電流。

進一步，所述控制器適于控制功率管使無刷直流電機獲得足夠的起動電流，即設定起動過程中無刷直流電機的電流給定值，并以單位電氣時間為周期進行更新；計算無刷直流電機在起動初始時刻起的1/10單位電氣時間內電流平均值，并以1/10單位電氣時間為周期進行更新；以及判斷電流給定值是否大于等于電流平均值，若是，則根據無刷直流電機霍爾信號組合開通對應的功率管；若否，則關斷所有功率管。

進一步，將所述電流給定值定義為I_set，且設

上式中，Ne為無刷直流電機起動時的轉速給定值，其大小不超過無刷直流電機的額定轉速；

Ie為功率管的額定工作電流；