一种电机绕组预热控制方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及空调控制技术，特别涉及一种电机绕组预热控制方法。
【背景技术】
[0002] 为了避免冬天室外压缩机润滑油被冻结，解决电机无法启动问题，常常采用电加 热带对压缩机进行加热的方法，来克服电机无法启动的技术问题。
[0003] 但电加热带会带来产品成本的上升，因此，设计人员常常寻找不增加成本的技术 方案。
[0004] 专利"永磁同步电机的绕组预热及其启动方法CN201210038725. 0"所采用的电机 绕组预热方法，可以实现对电机加热的目的，但存在以下问题：
[0005] 1)采用定位和绕组加热作为一个循环周期，经历合成磁场F1定位、加热一定时 间，停止加热（延时）后再经历F2定位、加热，这必然造成电机绕组温度的降低；
[0006] 2)合成磁场F1、F2以及F3两两相差120度，如果要使电机转子从当前位置逆时针 转动120度，可能比从当前逆时针转动60度需要的定位目标电流大，否则，电机无法转动到 指定位置，无法实现定位操作，而加热电流可能不需要那么大。如果两次定位之间不停机， 其三相电流波形如图1所示，势必造成角度变换时电流的突然改变，造成IPM过电流停机问 题。
[0007] 3)变频器工作的载波频率没有涉及，试验发现，当载波频率较低时，预热/加热时 电机噪音很大，不能满足用户体验需求。
【发明内容】
[0008] 本发明所要解决的技术问题是：提出一种电机绕组预热控制方法，解决传统技术 中电机绕组预热方案存在的电机绕组温度降低、IPM过电流停机和预加热时电机噪音大的 问题。
[0009] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是，一种电机绕组预热控制方法，包 括：
[0010] 进入预热控制时，将变频器当前载波频率切换到较高频率，完成频率切换后，首 次定位时，在T0时间内，将电机定位到指定初始位置γ。，定位电流矢量静止不动维持T2 时间，电机绕组通电Τ2时间，然后在指定时间Τ1内旋转定位电流矢量到指定的下一位置 后停止旋转，电流矢量静止不动维持Τ2时间，电机绕组通电Τ2时间，Τ2时间结束后，再在 指定时间Τ1内旋转定位电流矢量到指定的下一新位置，周而复始，直到结束预热为止，恢 复变频器载波频率，完成电机绕组的预热。
[0011] 进一步的，所述首次定位，是指在Τ0时间内，控制q轴电流命令Iq= 0，而d轴电 流命令Id为定位目标电流的低通滤波数值，让定位电流从〇慢慢变到指定的目标电流，控 制电机转子转动到指定的初始位置Yc。
[0012] 进一步的，在T1时间内，旋转定位矢量从当前位置逆时针转动到到指定的下一 位置，是指当前定位电流矢量与d轴之间的夹角增加指定的角度Λ θ增量，8卩θη= 9 η 1+ A 9，9 0= y 0。
[0013] 进一步的，所述γ。等于0度或者30度，视选择采用两相通电还是三相通电模式 而定，Λ Θ = 60°，TO、Tl、Τ2时间根据需要选择，Τ0 -般为小于5秒，Τ1时间一般选择 1秒，而T2时间一般为10秒。
[0014] 进一步的，所述直到结束预热为止是指接收到预热停止指令或者预热时间结束， 停止预热控制。
[0015] 进一步的，所述进入预热控制时，将变频器当前载波频率切换到较高频率是指将 变频器当前载波频率切换到16KHz以上。
[0016] 本发明的有益效果是：
[0017] 由于加热电流持续，解决了电机绕组温度降低的问题；同时，电机绕组定位电流和 加热电流大小不变，每次角度缓慢变化60度，避免了 IPM过电流停机问题；试验发现，当采 用16KHz以上的变频器载频时，能够解决预热/加热电机噪音问题。
【附图说明】
[0018] 图1为每次120度变化三相电流波形示意图；
[0019] 图2为首次定位电流示意图；
[0020] 图3为每次60度变化三相绕组预热示意图；
[0021] 图4为电流矢量在三坐标系下结构示意图；
[0022] 图5为两相绕组预热示意图。
【具体实施方式】
[0023] 本发明旨在提出一种电机绕组预热控制方法，解决传统技术中电机绕组预热方案 存在的电机绕组温度降低、IPM过电流停机和预加热时电机噪音大的问题。
[0024]当需要预热时，首先将变频器载波频率修改为高于当前载波频率的数值，一般大 于16KHz，实现低噪音预热，当预热结束后，恢复变频器载波频率。进入预热后，首次定位， 将d轴定位目标电流Id。通过低通滤波器，从0慢慢增长到目标电流I d。，如图2所示，避免 电流突变造成IPM过电流问题的发生。此时q轴定位电流命令值Iq为0,定位角度γ。为 〇, d轴定位电流命令值1/人0慢慢增长到目标电流I d。。在定位时间Τ0之内，由于Iu= I d。
而γ〇= 〇,因此
如图3、图4所示，此直流电对电机绕组加热。
[0025] 定位时间Τ0达到之后，如图3所示，转子定位到当前矢量位置，即图4中d轴位 置。在随后的T1时间之内，定位电流矢量
从当前位置（图4中γ。位置）逆时针转 动Λ Θ = 60°，之后，停下来，停留在图4中/Λ位置，拖动电机转子转到图4中
位置，
大小相等。
静止不动时间为Τ2,在Τ2时间内由于Iu =
且（丫。+八θ ) = 60°，所以
，加热电流为直流电，实现对电机绕组的加热控 制。
[0026] 当T2时间结束之后，继续将当前矢量
在T1时间内逆时针旋转Λ Θ = 60°度， 之后停留时间Τ2,周而复始，直至结束预热模式，如图3所示。
[0027] 上述控制方法是基于定位角度是按照0度，60度，120度，180度，240度，300度， 360度，0度变化，即丫。=0°，Λ Θ =60°，实现的三相绕组预热（或者叫做加热）控制 方法，如图3所示，还可以按照30度，90度，150度，210度，270度，330度，30度变化，即γ Q=30°，Λ θ = 60°，实现的两相绕组预热（或者叫做加热）控制方法，如图5所示。
【主权项】
1. 一种电机绕组预热控制方法，其特征在于，包括： 进入预热控制时，将变频器当前载波频率切换到较高频率，完成频率切换后，首次定 位时，在TO时间内，将电机定位到指定初始位置γ。，定位电流矢量静止不动维持T2时间， 电机绕组通电Τ2时间，然后在指定时间Τ1内旋转定位电流矢量到指定的下一位置后停止 旋转，电流矢量静止不动维持Τ2时间，电机绕组通电Τ2时间，Τ2时间结束后，再在指定时 间Τ1内旋转定位电流矢量到指定的下一新位置，周而复始，直到结束预热为止，恢复变频 器载波频率，完成电机绕组的预热。2. 如权利要求1所述的一种电机绕组预热控制方法，其特征在于，所述首次定位，是指 在TO时间内，控制q轴电流命令Iq= 0,而d轴电流命令I,为定位目标电流的低通滤波数 值，让定位电流从〇慢慢变到指定的目标电流，控制电机转子转动到指定的初始位置γC。3. 如权利要求1所述的一种电机绕组预热控制方法，其特征在于，在Τ1时间内，旋转定 位矢量从当前位置逆时针转动到到指定的下一位置，是指当前定位电流矢量与d轴之间的 夹角增加指定的角度Λθ增量，8卩θη=θn彳Λθ，θ。=γ。。4. 如权利要求3所述的一种电机绕组预热控制方法，其特征在于，所述γ。等于0度或 者30度，视选择采用两相通电还是三相通电模式而定，ΛΘ= 60°，所述Τ0<5秒，Τ1 =1 秒，Τ2= 10 秒。5. 如权利要求1所述的一种电机绕组预热控制方法，其特征在于，所述直到结束预热 为止是指接收到预热停止指令或者预热时间结束，停止预热控制。6. 如权利要求1所述的一种电机绕组预热控制方法，其特征在于，所述进入预热控制 时，将变频器当前载波频率切换到较高频率是指将变频器当前载波频率切换到16ΚΗζ以 上。
【专利摘要】本发明涉及空调控制技术，其公开了一种电机绕组预热控制方法，解决传统技术中电机绕组预热方案存在的电机绕组温度降低、IPM过电流停机和预加热时电机噪音大的问题。进入预热控制时，将变频器当前载波频率切换到较高频率，完成频率切换后,首次定位时，在T0时间内,将电机定位到指定初始位置γ0，定位电流矢量静止不动维持T2时间，电机绕组通电T2时间,然后在指定时间T1内旋转定位电流矢量到指定的下一位置后停止旋转，电流矢量静止不动维持T2时间，电机绕组通电T2时间,T2时间结束后，再在指定时间T1内旋转定位电流矢量到指定的下一新位置，周而复始,直到结束预热为止,恢复变频器载波频率，完成电机绕组的预热。本发明适用于空调电机绕组预加热控制。
【IPC分类】H02P6/28, H02P21/12, H02P27/04
【公开号】CN105262385
【申请号】CN201510780260
【发明人】陈跃, 刘启武
【申请人】四川长虹电器股份有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年11月13日