[發(fā)明專利]適用于同步電機(jī)的控制方法、系統(tǒng)、終端、介質(zhì)及縫紉機(jī)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811455082.3
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109936313A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龍濤
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江眾邦機(jī)電科技有限公司
• 主分類號: H02P6/00
• 分類號: H02P6/00;H02P27/12
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 高彥

本申請?zhí)峁┻m用于同步電機(jī)的控制方法、系統(tǒng)、終端、介質(zhì)及縫紉機(jī)，本申請利用最優(yōu)化方法并采用判斷死區(qū)的方式查找電機(jī)轉(zhuǎn)子的初始位置，實(shí)現(xiàn)成本低，操作方式簡單，容易理解，降低了開發(fā)周期，并提高了開發(fā)效率，不用外加外圍檢測設(shè)備即可直接通過軟件實(shí)現(xiàn)；并且，本申請?jiān)趫?zhí)行控制的每個(gè)階段步驟采用正負(fù)電壓矢量給定的方式，有效解決了由于電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量所造成的檢測誤差；此外，本申請采用電壓開環(huán)控制，不需要檢測電流形成閉環(huán)，避免了電流傳感器的采樣精度以及電流采樣零漂的影響，同時(shí)對開環(huán)電壓進(jìn)行母線比例補(bǔ)償，又消除了外部電壓波動對于檢測結(jié)果的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及適用于同步電機(jī)的控制方法、系統(tǒng)、終端、介質(zhì)及縫紉機(jī)。

背景技術(shù)

永磁同步機(jī)和異步電機(jī)相比具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、損耗小、效率高、控制性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，故目前廣泛應(yīng)用于工業(yè)縫紉機(jī)、電動汽車等各個(gè)領(lǐng)域。

目前工業(yè)縫紉機(jī)更新?lián)Q代的速度非常快，傳統(tǒng)的工業(yè)縫紉機(jī)通常都是下掛的異步電機(jī)皮帶輪傳動，現(xiàn)已基本更換為無殼永磁同步電機(jī)直驅(qū)傳動方式了。對于永磁同步電機(jī)的控制，電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置是實(shí)現(xiàn)高性能調(diào)速控制的一個(gè)必要條件，而獲取轉(zhuǎn)子位置的方法一般是采用位置傳感器檢測，常用的位置傳感器主要有以下幾種：霍爾傳感器、磁電編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器、絕對式光電編碼器、增量式光電編碼器等。

基于性能與價(jià)格的綜合考慮，目前工業(yè)縫紉機(jī)市場上，普遍應(yīng)用最多的是增量式光電編碼器，它的基本工作原理是在一個(gè)絕對基準(zhǔn)位置的基礎(chǔ)上，通過獲取傳感器信號的增量來得到當(dāng)前位置，但是剛開機(jī)時(shí)無法通過基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)，所以在開機(jī)啟動后電機(jī)開始運(yùn)行之前必須確定一個(gè)初始位置。

現(xiàn)有傳統(tǒng)的確定轉(zhuǎn)子初始位置的方法主要有以下幾個(gè)：通直法、轉(zhuǎn)子微動法、高頻電壓注入法、電壓脈沖矢量序列定位法、INFORM電感法、脈沖電壓注入法等。以上方法中通直法電機(jī)需要轉(zhuǎn)動，且轉(zhuǎn)動方向不確定，應(yīng)用場所局限性較大；轉(zhuǎn)子微動法檢測精度低，且檢測效果易受負(fù)載和轉(zhuǎn)動慣量的影響；后面幾種方法實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜，且受電壓電流大小以及電機(jī)固有特性影響較大。

申請內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本申請的目的在于提供適用于同步電機(jī)的控制方法、系統(tǒng)、終端、介質(zhì)及縫紉機(jī)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中檢測轉(zhuǎn)子初始位置的方法精度低，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，易受影響等問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本申請的第一方面提供一種適用于同步電機(jī)的控制方法，同步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極的一個(gè)轉(zhuǎn)動周期內(nèi)的軌跡上標(biāo)定有多個(gè)角度位置，所述方法包括：以其中一個(gè)標(biāo)定角度位置為目標(biāo)角度位置，控制所述轉(zhuǎn)子磁極從初始角度位置朝著所述目標(biāo)角度位置轉(zhuǎn)動；根據(jù)反饋的轉(zhuǎn)子磁極的第一轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)，將所述轉(zhuǎn)子磁極的初始角度位置的可能區(qū)域縮小為以目標(biāo)角度位置為界的逆向區(qū)域或順向區(qū)域；在所述轉(zhuǎn)子磁極可能所在的所述逆向區(qū)域或順向區(qū)域選定一新的目標(biāo)角度位置，并控制所述轉(zhuǎn)子磁極從所述初始角度位置朝著所述新的目標(biāo)角度位置轉(zhuǎn)動；根據(jù)反饋的轉(zhuǎn)子磁極的第二轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)，將所述轉(zhuǎn)子磁極的初始角度位置的可能區(qū)域進(jìn)一步縮小為以所述新的目標(biāo)角度位置為界的逆向區(qū)域或順向區(qū)域；重復(fù)執(zhí)行在所述轉(zhuǎn)子磁極可能所在的所述逆向區(qū)域或順向區(qū)域選定一新的目標(biāo)角度位置并控制所述轉(zhuǎn)子磁極從所述初始角度位置朝著所述新的目標(biāo)角度位置轉(zhuǎn)動的步驟，直至將所述轉(zhuǎn)子磁極的初始角度位置的可能區(qū)域縮小至能夠確定所述轉(zhuǎn)子磁極的初始角度位置為止。

在本申請的第一方面的一些實(shí)施方式中，所述方法在最初執(zhí)行控制所述轉(zhuǎn)子磁極轉(zhuǎn)動之前，還執(zhí)行如下步驟：提供一電壓矢量，用于為電機(jī)驅(qū)動模塊中的電子元件充電，以滿足所述電子元件開通所需的最低電壓要求。

在本申請的第一方面的一些實(shí)施方式中，所述同步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極的一個(gè)轉(zhuǎn)動周期內(nèi)的軌跡上標(biāo)定的多個(gè)角度位置包括：0°位置、180°位置、90°位置、270°位置、45°位置、225°位置、135°位置以及315°位置。

在本申請的第一方面的一些實(shí)施方式中，選定一新的目標(biāo)角度位置的方式包括：基于最優(yōu)化方法選定新的目標(biāo)角度位置。