CN102948069B

CN102948069B - 用于起动电机的方法和装置

Info

Publication number: CN102948069B
Application number: CN201180029801.5A
Authority: CN
Inventors: F·阿贝尔; E·魏德纳
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2010-06-17
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2031-05-31
Also published as: US20130076279A1; EP2583380A2; EP2583380B1; US8896258B2; PL2583380T3; RU2012154346A; ES2493927T3; RU2532532C2; DE102010030239A1; WO2011157553A3; WO2011157553A2; CN102948069A

Abstract

本发明涉及一种用于起动电机（100）的方法，所述电机具有转子，所述方法具有以下步骤：-沿第一转动方向以第一转矩驱动转子，其中，第一转矩的最大值不大于抵抗转子的转动的最大反转矩，使得转子在第一静止位置停下来；-从所述第一静止位置开始沿与第一转动方向相反的第二转动方向驱动转子，直到转子在预定的第二静止位置停下来；以及-从第二静止位置开始沿第一转动方向起动所述转子。

Description

用于起动电机的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于起动电机的方法和装置。

背景技术

无刷直流电机（也称作BLDC电机）例如用作冰箱中的压缩机驱动装置。这种电机具有相绕组和包括永磁体的转子。当相绕组具有流过它们的电流时，所述相绕组产生磁场，所述磁场在永磁体上施加转矩，从而使转子运动。通过依次激励各个相绕组，在电机中产生旋转磁场，从而驱动转子。

许多驱动装置、例如冰箱中的压缩机驱动装置具有非均匀的负载形态，这意味着它们驱动的负载在电机的整个转动上变化，从而，电机必须施加的最大转矩可能是平均转矩的数倍。因此，当启动电机时，有利的是初始将转子带到准确确定的位置，使得在出现最大转矩负载之前，转子已经转过最大可能角度和已经加速到最大可能转矩。

一种用于定位转子的可能性是，通过以特殊的开关配置操控电机的相绕组、即通过将相绕组设定到特殊的电位置而向电机的相绕组施加确定的恒定电流。确定的电流产生特殊的磁场，转子通过其永磁体将其自己朝向特定磁场。然而，这种方法具有以下问题：对于具有多于一对磁极的电机，精确的机械位置是未知的。因此，在通常用于冰箱压缩机的6极电机的情况下，特殊的电位置与三个不同的机械位置对应，每个机械位置彼此错开120°的旋转角度。根据起始位置，电机此时处于最接近该起始位置的机械位置。然而，这会导致电机仅在三个可能的机械位置中的一个处才能从最佳起始位置起动，而在其它两个机械位置处，直到最大负载的转动角度较小。在这后一种情况下，可能发生以下情况：当电机达到最大负载时，电机仍不能施加所需的转矩来克服负载，从而会停转和起动失败。此时可需要进行多次起动尝试来启动电机。

尽管可提供附加传感器来提供有关转子的精确位置的数据，但这种解决方案由于这种传感器而会产生另外的成本。

公开文献DE 69803885T2公开了一种用于电机的控制装置，其中，控制单元向切换装置发送确定的切换速率和切换持续时间，使得实际施加在绕组上的电压值是与电机所需的转速和转矩对应的电压值，与切换装置的切换状态无关。

公开文献DE 4009258C2公开了一种用于起动无刷DC电机的方法和电子调节电路。

公开文献DE 60025909T2公开了一种用于电机的起动系统，该起动系统可加装在密封的制冷压缩机的壳体内。

公开文献DE 10215428A1公开了一种用于确定同步电机中的转子的位置的方法。在这种情况下，“借助于制动器，同步电机的转子”首先被阻止，或转子通过高的静摩擦保持。此时，在应用制动器的情况下，具有不同的位移角的多个电流矢量施加到同步转子。转子的位移可归因于轴的弹性，转子和制动器与所述轴接合，或制动器的保持力可看作是用于非常小的位移的弹簧力。

公开文献US 4,565,957公开了一种用于启动换向SCR逆变器的方法和系统。其中，转子通过产生的磁场被转动到第一位置，然后转动到第二位置，其中，转子完全暂停在所述位置中的每个位置处。根据US 4,565,957，电机可驱动用于工业空调系统的大容量的压缩机。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于起动具有相绕组和转子的电机的方法和装置，借此即使在完全不知道转子的起始位置的情况下也能够可靠地起动电机。

根据一个实施例，提供了一种用于起动电机、特别是无刷DC电机的方法，所述电机具有相绕组和转子，所述方法具有以下步骤：

-沿第一转动方向以第一转矩驱动转子，其中，第一转矩的最大值不大于抵抗转子的转动的最大反转矩，使得转子在第一静止位置停下来；

-从所述第一静止位置开始沿与第一转动方向相反的第二转动方向驱动转子，直到转子在预定的第二静止位置停下来；以及

-从第二静止位置开始沿第一转动方向起动所述转子。

通过使用该方法，转子可首先甚至从未知的起始位置被驱动到确定位置，使得转子可以最佳的起动形态从那里起动。

电机特别是可为无刷DC电机，其具有相绕组，其中，转子通过向相绕组施加激励电流被驱动。

转子可通过脉宽调制信号、特别是通过脉宽调制电流信号被驱动。在这种情况下，脉宽调制信号的占空比和/或时钟周期可被选择成使第一转矩的最大值不大于最大反转矩。

在达到第一和/或第二静止位置之前，电机可以步进模式被驱动。通过这种措施，电机可以受控的方式被驱动到第一和/或第二静止位置。

第二静止位置可位于0°-90°、优选30°-60°、甚至更优选35°-45°的角度范围内，所述角度范围之后的位置对应于最大反转矩。这使得可确保在最大反转矩出现之前具有长的起动角度。

在电机的起动过程中，从第二静止位置开始，可产生逐渐增大的第二转矩。通过这种措施，转矩可逐步地升高到足以克服最大反转矩的转矩。在此，第二转矩可逐步地线性上升。然而，作为此种方式的一种替代方式，也可使第二转矩的上升随着时间变得越来越陡。这能够使产生的第二转矩的发展匹配于反转矩的负载形态。

所述转矩可遵循起动斜坡，在所述起动斜坡结束时，变换到自动换接模式，其中，在所述起动斜坡结束时，反转矩可小于最大反转矩的一半、优选小于三分之一。从而，可在最大反转矩之前很好地切换到自动换接模式。

电机可初始以电流模式操作，然后当所述电机达到某一转速时可变换到电压模式。如果电机在起动阶段中以电流模式操作，则可确保在启动阶段中理想地调节转矩。在起动之后，即例如当已经达到特定的转速时，电机此时可变换到电压模式，以利用同步电机的性能，从而借助于位移角消除操作中的转矩波动。

在以第一转矩驱动转子之前，转子在一停歇位置保持某一时段。这种保持时间可等候压缩机中的压力条件被正常化。

电机可例如用作特别是制冷装置中的压缩机驱动装置，其中，最大反转矩与压缩点处的反转矩对应。术语“制冷装置”特别是应理解为家用制冷装置，即，一种用于家庭中的家庭管理目的的、或可能用于饮食业场合中的制冷装置，该制冷装置特别是用于以正常的家用量在特定的温度下储存食物和/或饮料，且例如为冰箱、冷冻机、冷藏/冷冻组合机、卧式冷冻柜或酒储存柜。

电机可通过施加控制信号被驱动，其中，在第一起动尝试中的控制信号通过参考用于具有第一最大反转矩的状态的参数确定，在第一起动尝试之后的第二起动尝试中，控制信号通过参考用于第二最大反转矩的状态的参数确定，其中，第二最大反转矩大于第一最大转矩。因此，在第一起动尝试中，可使用用于无压力操作的参数，在第二起动尝试中，可使用抵抗压力起动时所用的参数。

提供了一种用于起动电机的方法，所述电机具有转子，所述方法具有以下步骤：

-产生沿第一转动方向移动转子的转矩，以起动电机；

-如果电机的起动未成功，则执行上述方法。

通过这种方式，可实现自适应的起动方法。

还提供了一种用于起动电机的装置，所述装置被配置成执行上述方法中的至少一种。

附图说明

本发明的其它特征和优点将从以下通过参看附图对示例性实施例的描述中变得显见。附图包括：

图1是成无刷直流电机或BLDC电机的形式的电机的等效电路图；

图2是曲线图，以示意形式示出了电机电流和反电动势的信号水平以及开关的开关状态；

图3是示出了电流模式下的操作和电压模式下的操作的图，其中，电流模式在图的左半部分中示出，电压模式在图的右半部分中示出；

图4是用于电机的各种压缩机负载形态；以及

图5是根据本发明的方法中的三个步骤或阶段。

具体实施方式

除非另外指出，否则附图中相同的附图标记表示相同或功能上等效的元件。

图1示出了成无刷DC电机或BLDC电机的形式的电机100的等效电路图，该电机100例如用作冰箱中的驱动装置。电机100具有供电电压110、桥式逆变器120、三个电机绕组或相绕组130U、130V、130W和电机控制器160。

供电电压110在中间电路供电电势与中间电路接地之间提供中间电路电压。桥式逆变器120具有六个开关T1-T6，所述六个开关以B6桥的形式设置，且给相绕组130U、130V和130W供给电流。更具体地讲，两个开关T1和T2、T3和T4或T5和T6串联地设置在中间电路供电电势与中间电路接地之间。开关T1和T2、T3和T4或T5和T6之间的节点分别连接到相应的相绕组130U、130V和130W中的一端。在相绕组130U、130V和130W的另一端，相绕组130U、130V和130W连接到星点140。此外，电阻150在中间电路接地侧设置在桥式逆变器120与供电电压110之间。

开关T1-T6例如可均包括功率晶体管和与该功率晶体管并联的续流二极管。开关T1-T6借助于由电机控制器160提供的控制信号X1-X6操控。在此，电机控制器160与用于起动电机的装置对应。这样做时，相绕组130被操控而产生旋转磁场，包括永磁体的转子在所述旋转磁场中转动。从而，电机100是三相永磁同步电机，所述三相永磁同步电机借助于B6桥式逆变器120被供给三相电压。

图2是曲线图，示意性地示出了电机电流和反电动势的信号水平以及开关T1-T6的开关状态。在此，粗实线表示开关T1-T6的开关状态，虚线表示流过相绕组130U、130V和130W的绕组电流或激励电流Iu、Iv和Iw，细实线表示在相绕组130U、130V和130W中产生的反电动势Eu、Ev、Ew。图2中的曲线在此示出了在一个电周期T过程中的信号水平，所述一个电周期T又被分为长度为T/6的六个子周期，每个子周期对应于60°的区段。三个绕组130U、130V和130W彼此相错120°地被操控。在第一子周期过程中，开关T1和T4被接通或被使得导电，其它所有开关被断开或使得不能导电，使得电机电流Im经由星点140流过相绕组130U和通过相绕组130V流到中间电路接地。在该第一子周期结束时，发生从相绕组130V到相绕组130W的换接，其中，开关T4被断开，开关T6被接通。在该第二子周期过程中，开关T1和T6被接通，使得电机电流Im经由星点140流过相绕组130U和通过相绕组130W流到中间电路接地。在该第二子周期结束时，发生从相绕组130U到相绕组130V的换接，其中，开关T1被断开，开关T3被接通。在该第三子周期过程中，开关T3和T6被接通，使得电机电流Im经由星点140流过相绕组130V和通过相绕组130W流到中间电路接地。从而，根据该方式，始终具有两个相绕组130传导电流，第三个相绕组130没有电流。因此，各个相绕组130中的每个相绕组依次在2x 60°=120°上连接到中间电路供电电势，然后被切换到在60°上没有电流，然后，在2x60°=120°上连接到中间电路接地，然后再次在60°上没有电流。

因此，对于每个电周期T，六个开关状态被操控，其中，电周期T通过以下给出

T=1/(p×n)(1)

其中，n是电机的转速，p是电机的磁极对的个数。

电机控制器160调节换接的时间点，使得转子的运动和施加的电压的相时间是同步的和协调的。这样做时，转子的位置从电机的反电动势推导出，所述反电动势是由于转子的磁场而在定子的相绕组130中感应的电压。用于此的表征变量是反电动势的过零的点，每个过零的点在图2中被标记为“Z”。例如，所述换接可在过零被探测到之后延迟预定时间触发，其中，该时间的所述长度可与转速和/或负载有关。在图2中，发生换接的每个时间点被标记为“C”。还可从图2中看出，绕组电流具有由绕组线圈的电感引起的惯性。从而，当开关T1被接通时，流过相绕组130U的电流Iu在某一上升时间上增大，当开关T1被断开时，电流Iu在一时段上衰减到零，该时段与相绕组130U消磁的时间对应。绕组电流直到时间点“D”才衰减到零。此时，换接通过三个事件D、Z和C表征，即之前携带有电流的相的消磁时间点D、当过零被识别出时的时间点Z和预定时间之后的换接触发的时间点C。

对供给到电机绕组的能量的调节通过脉宽调制PWM实施。在此，“占空比”用作PW调制终端电压的相对接通时间的度量。占空比是接通时间与循环时间的比值，从而具有0%-100%的值。为了操控电机100，PWM可以电流模式或以电压模式实施。图3示出了这两种方法的图，其中，电流模式在图3的左半部分中示出，电压模式在右半部分中示出。

两种方法的共同之处是，在电机控制器160中，例如计数器（未详细示出）根据情况产生参考值或计数值，所述参考值或计数值由初始值Z0累加到最大值Zmax，从而当随时间绘制时，呈现三角形图案或三角形图形。

在电流模式中，电机电流使用两点方法借助于比较器电路设定。当计数器的计数值达到比较值Z_cm时，则脉宽调制电压被接通。在电流模式中，占空比由操控电路关断PWM脉冲时的时间点决定。更具体地讲，设定电流和即时实际电流例如可被供给到电流比较器。当实际电流达到设定电流时，脉宽调制电压被关断。

另一方面，在电压模式中，电机控制器160计算设定电压，且PWM的相对接通持续时间被输入。这可例如通过电机控制器160确定比较值Z_vm和将该比较值与电流计数器比较来实施，其中，如果计数值Z大于或等于Z_vm且小于或等于Zmax，则接通PWM电压。计数值Z_delay和Z_trigger_vm表示用于反电动势的测量的可能的时间点t1、t2和t3。

换言之，在电流模式中，它是被输入的转矩，在电压模式中，它是转速。操作模式根据负载特性和电机100所要满足的要求选择。根据所期望的是高的转速恒定性还是低噪声产生或低的振动或能效要求，选择合适的操作模式。在此，可在电机100被接通时确定操作模式，或甚至可根据操作条件变换操作模式。操作模式的混合也是可能的。有利地，在起动阶段以电流模式操作电机，以确保在启动阶段中最佳地调节转矩。在运行起来之后，即例如当已经达到特定的转速时，电机此时可变换到电压模式，以利用同步电机的特性、使用位移角消除操作过程中的转矩波动。

电机100例如可用作冰箱中的压缩机的驱动装置。这种压缩机借助于活塞压缩装置压缩制冷剂。在这种情况下，制冷剂通过阀板中的进入阀进入活塞腔室中，并被电机驱动的活塞压缩，然后通过阀板中的输出阀从活塞腔室排出。因此，一旦在每次转动时活塞达到上死点，即达到最大压缩点，此时电机会承受最大的反作用转矩。由电机驱动的负载的负载形态从而是非常动态的，最大转矩是平均转矩的多倍、例如5倍。

图4示出了这种电机100的各种压缩机负载形态301、302和303。从图4可以看出，6极电机100的一圈转动对应于三个电周期T，即，每一对极一个电周期T。这些电周期T中的每个电周期与6个电位置或6种开关配置对应，如针对负载形态301所示的那样。从而，总共具有18个子电周期，如针对负载形态302所示的那样。在图4的下半部分中，用于相绕组的BLDC特征控制信号被示意性示出。由制冷剂引起的反压与制冷回路的操作状态有关。根据已有多少制冷剂被液化和有多少仍处于气态，最大反转矩将会或高或低。如果压缩机在停止较长时间之后重新投入操作，则活塞腔室中的压力较低，使得最大反转矩较小。这与负载形态301和302对应。另一方面，如果压缩机在短的装载时间之后起动，则将克服较高的残余压力。这与负载形态303对应。

如开始部分中所解释的那样，BLDC电机100的转子可通过开关的确定配置定位。然而，由于BLDC电机100具有三个极对，因此，六个可能的电位置1-6中的每个与正好三个转子位置关联。转子处于这三个转子位置中的哪一个转子位置与转子在其之前的转动之后在那个位置停止有关。该位置不是已知的。如果转子此时被初始定位到离最大负载不足够远的位置，例如，在负载形态301中的第二电周期的位置2处，则由起动斜坡产生的转矩可能不足以克服作用在电机上的转矩，且该起动将会失败。

通过使用下述的方法，在沿转动方向运行起来之前，转子首先被驱动到精确确定的位置。换言之，转子位置的不确定性首先被解决。本方法的思想是，首先沿第一转动方向以低的转矩转动转子，使得它停止在最大反转矩之前的第一静止位置。在这之后，转子沿相反方向转动某一转动角度达到第二静止位置，且定位在那里。最后，电机以起动斜坡沿第一方向运行起来。各个步骤将在下面进行详细解释。

图5示出了该方法的三个步骤或阶段401、402和403，且以示意性的形式示出了各个阶段中的流过相绕组130的激励电流410、420和430。在第一步骤401中，转子以与转子的随后的最终转动方向相同的第一方向被驱动。在这样做时，相绕组经受产生小于抵抗转子的转动的最大反转矩的第一转矩的激励电流。术语“最大反转矩”是指，在电机的整个转动过程中最大负载时间点时的转矩，即，在压缩点处。在该阶段，转子可以步进模式转动。这意味着，对于每次换接，转子沿所述转动方向移动，然后在转子的永磁体已经将其与变化的磁场对中时，所述转子在发生另一换接之前停止下来。每个换接在此与一个步骤或一个子电周期对应。各个步骤405也称作“闭锁步骤”。为了产生磁场，三个相绕组130U、130V和130W中的两个相应地具有流过它们的电流。对它们的操控在此通过使用脉宽调制（PWM）实现，其中，开关T1-T6中的每个在每个PWM周期中在与负载周期对应的时间上被接通。在此，产生的第一转矩随着时间不必是恒定的。特别地，在步进模式中，转矩可遵循确定的形态。仅重要的是，第一转矩的最大值低于最大反转矩。

通过合适地调节PWM的占空比和各个步骤405的持续时间，可确保在该第一阶段401的每个步骤405中产生的转矩均小于最大反转矩。与续流操作中的最大反转矩对应的、即当活塞腔室中的压力最小时的操控参数可储存在电机控制器160中的存储器中，且在该第一阶段401中被引用，这意味着，可确保足够低的转矩。由于转子不能克服最大反转矩，因此，所述转子停止在压缩点之前的第一静止位置。该第一静止位置此时在压缩点之前的一些步骤、例如2-4个步骤中。因此，如果该阶段401中的步骤数与每圈转动的子电步骤的数目对应就足以，因为转子将停止在相同的位置，与起始位置无关。然而，当然，如果较大数目的闭锁步骤405被执行，也不会有任何伤害。而且，具有较小数目的闭锁步骤405也是足够的。假如在转子的启动位置，转子位于压缩点之后的至少两个步骤处且在压缩点之前的至少两个步骤处停下来或停止，则在该示例中具有14个闭锁步骤405是足够的。

在该方法的下一阶段402中，转子从第一静止位置开始沿与第一转动方向相反的第二转动方向移动确定数目的步骤。该阶段402的目标是将转子带到在转动方向上离压缩点尽可能远的确定的静止位置，使得在随后的阶段中，可提供可能的最长起动斜坡。转子在与第一转动方向相反的方向上的定位可在此再次以步进模式实现，在这过程中，产生的转矩是大于还是小于最大反转矩并不重要。假如最不利的状态：在阶段401的步进模式结束时的第一静止位置位于压缩点之前的4个步骤处，转子此时可逆着转动方向转动12个步骤，然后在第二静止位置停下来，压缩点之后的两个步骤处。应当指出，为了简化，图5中仅示出了九个步骤。在此，可在仅位于压缩点之后的两个或三个步骤处的开关配置下启动该步进模式。这些步骤如果可能与转子由于高的反转矩而不能通过的电位置对应。因此，在这些步骤过程中，转子暂停在第一静止位置处，且仅在随后的步骤中“恢复”。因此，如果转子在阶段401结束时停下来的第一静止位置是未知的，这并不重要，因为在转子恢复时，其准确位置是已知的。从而，在阶段402结束时，转子处于精确确定的第二静止位置。

在所述方法的第三阶段403中，转子被起动，从第二静止位置开始沿第一转动方向转动，其中，产生了大于最大反转矩的转矩。该第三阶段403又可分成三个区段431、432和433。

在第一区段431过程中，其中两个相绕组130经受激励电流，其中，该激励电流遵循确定的上升速率。由于转矩基本上与电流成比例，因此转矩相应地也从零开始上升。这确保转子由于陡然施加转矩而发生振荡的情况不会出现。哪两个相绕组被启用取决于转子在阶段402中的最终位置，其中，相绕组被这样操控：与阶段402相比，转子以相反的方向、即以最终期望的转动方向移动。

在第二区段432过程中，相绕组根据与预定的启动斜坡对应的操控形态被操控。在这种情况下，参数，例如设定电流、换接的时间点等被预定，且例如可存储在电机控制器160中的存储器中。特别地，换接的时间点在此不再基于反电动势，而是被预先确定。

在第三区段433中，换接此时以上述方式根据确定的反电动势、例如根据确定的反电动势的过零之后的某一时长实施。该模式还称作“自动换接”，且与图2中的图对应。

应选择在变换到自动换接之前在第二区段432中的起动斜坡中的步骤数，使得自动换接在压缩点之前的多个步骤、例如3-7个步骤时进行。例如如果第二阶段402中的结束位置位于压缩点之前的第六个步骤处且反转矩在第十二个步骤之后急剧上升，则在变换到自动换接之前具有十个步骤的启动斜坡是理想的。

在一个实施例中，在第三阶段403的第二区段432中由启动斜坡产生的转矩逐步线性地上升，这意味着在任何两个相继的开关状态下产生的转矩或激励电流之间的差别是恒定的。在这种情况下，产生的转矩显然始终大于或等于抵抗电机且由惯性力、摩擦力和压缩力产生的反转矩。然而，在一个替代性实施例中，由启动斜坡产生的转矩也可非线性地上升。特别地，它可匹配于期望的反转矩，使得电机初始平稳地运行起来，且产生的转矩然后比正比更快地上升而与反转矩中的陡然上升对应。这可通过引用可能已经被存储的例如用于占空比的合适的操控参数实现。

在第二区段432结束时，此时变换到自动换接。在第三区段433中产生的转矩大于压缩点处的反转矩，使得此时转子不是保持静止，而是越过压缩点运行起来。

如上所述，负载形态例如与压缩机未被接通的时间有关。因此，在压缩机的电机的起动过程中，压缩机的电机必须在经受还不知道的不同的负载形态下运行起来。这在下述的电机的自适应起动中被考虑。

在自适应起动的情况下，进行多个不同类型的起动尝试。第一种起动是上述起动方法，该起动方法具有所述的三个阶段。第二种起动是简单的BLDC起动，其例如与上述的第三阶段403对应，而不执行阶段401和402。第三种起动是在预定的保持时间之后的新鲜起动，这用于确保活塞腔室中的压力条件释放和最大反转矩下降。第四种起动是具有一组变化的参数的起动。

所述类型的起动可以任意方式彼此组合。例如，可通过执行简单的BLDC起动方式启动，如果这未能成功，则执行具有所述的三个阶段的上述起动方法。可确定出以下情况：例如由于不能确定反电动势的过零而没有成功地进行起动尝试，即，甚至在预定的相当较长的时间之后，反电动势仍没有过零。

一种稍微更广泛的自适应方法的一个示例如下：在第一步骤中，等候预定保持时间。在第二步骤中，使用用于无压力起动的参数组、即基于低反压力下的期望负载形态的参数组执行简单的BLDC起动。如果该起动失败，再一次以用于无压力起动的参数组执行具有阶段401、402和403的整个起动程序。如果该起动也失败，则BLDC起动首先以修改的参数执行，然后整个起动程序以修改的参数执行。这些修改参数将基于用于高的反压力的期望负载形态。如果这些尝试也没有成功，则可等待另一保持时间，然后该程序再次执行，如果需要以已经再次修改的参数执行；或等候更长的保持时间。

当然，也可首先以不同的参数组执行一系列BLDC起动，之后以不同的参数组执行具有阶段401、402和403的一系列起动程序，其中，每个起动尝试之前可提供一保持时间。

各个起动程序可以变化的可能的参数的例子有：在BLDC起动开始时的转子的起始位置，在起始位置的电流的持续时间，在转子对中阶段、即在区段431中的占空比和占空比的变化，在区段432中的起动斜坡，特别是在该区段中各个换接的时间点，该起动斜坡的曲线的形状，在自动换接之前的步骤数或直到反电动势的测量的步骤数，在变化到自动换接之前探测的EMF过零的次数，操作模式和斜坡中的占空比或占空比及转速的变化，消磁时间的初始值，以及变换的第一换接时间点。其它可能的参数是直到转速调节器的启动的时间，直到操作模式的任何变化的时间，直到使用与转速有关的因数的时间以及在用于确定换接时间点的操作中使用的所有计算参数。

在这种自适应起动下，电机即使在负载特性是未知的情况下也可以可靠地起动。

附图标记列表

100电机

110供电电压

120桥式逆变器

130U,130V,130W 相绕组

140星点

150电阻

160电机控制器

301,302,303负载形态

401,402,403阶段

405闭锁步骤

410,420,430激励电流

Iu,Iv,Iw绕组电流

Uu,Uv,Uw 终端电压

T电周期

Tm1,Tm2测量窗

X1...X6控制信号

Z0,Z_cm,Z_delay,Z_trigger_vm,Z_vm,Z_max 计数值

Claims

1.一种用于起动电机(100)的方法，所述电机具有转子，其特征在于，所述方法具有以下步骤：

-从第二静止位置开始沿第一转动方向起动所述转子。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，电机(100)具有相绕组(130)，且转子通过向相绕组(130)施加激励电流(410，420，430)被驱动。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，转子通过脉宽调制信号被驱动。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，脉宽调制信号的占空比和/或时钟周期被选择成使第一转矩的最大值不大于最大反转矩。

5.如权利要求1-2、4中任一所述的方法，其特征在于，在达到第一和/或第二静止位置之前，电机(100)以步进模式被驱动。

6.如权利要求1-2、4中任一所述的方法，其特征在于，第二静止位置位于0°-90°的角度范围内，所述角度范围之后的位置对应于最大反转矩。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在电机的起动过程中，从第二静止位置开始，产生逐渐增大的第二转矩。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，第二转矩逐步地线性上升。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，第二转矩的上升随着时间变得越来越陡。

10.如权利要求7-9中任一所述的方法，其特征在于，所述转矩遵循起动斜坡，在所述起动斜坡结束时，变换到自动换接模式，其中，在所述起动斜坡结束时，反转矩小于最大反转矩的一半。

11.如权利要求1-2、4、7-9中任一所述的方法，其特征在于，电机初始以电流模式起动，然后当所述电机达到某一转速时变换到电压模式。

12.如权利要求1-2、4、7-9中任一所述的方法，其特征在于，在以第一转矩驱动转子之前，转子在一停歇位置保持某一时段。

13.如权利要求1-2、4、7-9中任一所述的方法，其特征在于，电机(100)用作压缩机的驱动装置，其中，最大反转矩与压缩点处的反转矩对应。

14.如权利要求1-2、4、7-9中任一所述的方法，其特征在于，电机(100)通过施加控制信号(X1-X6)被驱动，其中，在第一起动尝试中的控制信号(X1-X6)通过参考用于具有第一最大反转矩的状态的参数确定，在第一起动尝试之后的第二起动尝试中，控制信号(X1-X6)通过参考用于第二最大反转矩的状态的参数确定，其中，第二最大反转矩大于第一最大转矩。

15.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述脉宽调制信号是脉宽调制电流信号。

16.如权利要求6所述的方法，其特征在于，第二静止位置位于30°-60°的角度范围内。

17.如权利要求6所述的方法，其特征在于，第二静止位置位于35°-45°的角度范围内。

18.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述起动斜坡结束时，反转矩小于最大反转矩的三分之一。

19.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述压缩机是冰箱中的压缩机。

20.一种用于起动电机(100)的方法，所述电机(100)具有相绕组(130)和转子，其特征在于，所述方法具有以下步骤：

-产生沿第一转动方向移动转子的转矩，以起动电机(100)；

-如果电机(100)的起动未成功，则执行如权利要求1-19中任一所述的方法。

21.一种用于起动电机的装置，所述电机具有转子，且所述装置被设计成：沿第一转动方向以第一转矩驱动转子，其中，第一转矩的最大值不大于抵抗转子的转动的最大反转矩，使得转子在第一静止位置停下来；从所述第一静止位置开始沿与第一转动方向相反的第二转动方向驱动转子，直到转子在预定的第二静止位置停下来；以及从第二静止位置开始沿第一转动方向起动所述转子；其中，电机(100)被设计为压缩机的驱动装置，其中，最大反转矩与压缩点处的反转矩对应。

22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述压缩机是冰箱中的压缩机。

23.一种电机，其特征在于，所述电机具有权利要求21或22所述的装置。