CN106208882A - 电机启动控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电机启动控制方法，包括：在电机启动时，获取所述电机的转速和转向；在所述转速大于第一转速阈值且转向为正向时，使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置；基于所述转子的位置控制所述电机以第一预设电流切入闭环控制，以使所述电机以预设恒定转矩运行。本发明还公开了一种电机启动控制装置。本发明实现了高速顺风启动时启动电机，有效解决了电机在高速顺风状态下无法正常启动或启动失败率高的问题，能够避免因启动失败而频繁启停造成电机磨损严重、缩短电机使用寿命等问题，提高了电机的启动成功率及效率，进而提高了电机的安全性及可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种电机启动控制方法及装置。
背景技术
对于现有的不具备位置传感器的电机，其启动方法通常是先对转子进行初始定位，然后对电机转子执行电流拖动，接着切换为闭环控制，即在电流频率大于预设目标电流值时，由于电机已具备足够大的反电势，则可控制电机切换至闭环控制，从而完成了电机的启动工作。
然而，在上述电机的启动过程中，如果电机在上电启动前已具有一定的转速(如电机在高速运转时掉电并立刻重新上电启动的情况，或者电机在驱动大惯量负载时停止运转后立刻重新上电启动的情况)，则容易使转子初始定位无法正常有效的执行，且在电机启动过程中会因电流突变而产生转矩，对负载造成转矩冲击，从而导致电机无法成功启动。
发明内容
本发明提供一种电机启动控制方法及装置，旨在解决在高速顺风状态下无法成功启动电机的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供的一种电机启动控制方法，所述电机启动控制方法包括以下步骤：
在电机启动时，获取所述电机的转速和转向；
在所述转速大于第一转速阈值且转向为正向时，使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置；
基于所述转子的位置控制所述电机以第一预设电流切入闭环控制，以使所述电机以预设恒定转矩运行。
优选地，所述在电机启动时，获取所述电机的转速和转向的步骤之后，所述电机启动控制方法还包括：
在所述转速大于第一转速阈值且转向为反向时，对所述电机进行制动控制；
在对所述电机进行制动控制的持续时长达到第一预设时长时，控制所述电机以额定电流运行，以对所述电机的转子进行定位；
在所述转子定位成功时，对所述电机的转子进行开环拖动控制；
在所述电机的当前转速达到第一预设转速时，使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置，并将所述电机的Q轴电流设置为第一预设电流；
在所述电机的当前转速达到第二预设转速时，基于所述转子的当前位置控制所述电机切入闭环控制，其中，所述第二预设转速大于所述第一预设转速、且小于所述第一转速阈值。
优选地，所述获取所述电机的转速和转向的步骤之后，所述电机启动控制方法还包括：
在所述转速小于或等于第一转速阈值、且所述电机满足预设条件时，对所述电机的转子进行开环拖动控制；
在所述电机的当前转速达到第一预设转速时，使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置；
以预设斜率减小所述电机的D轴电流，并将所述电机的Q轴电流设置为第二预设电流；
在所述电机的当前转速达到第二预设转速时，基于所述转子的当前位置控制所述电机切入闭环控制，其中，所述第二预设转速大于所述第一预设转速、且小于所述第一转速阈值。
优选地，在所述转速大于第二转速阈值、且小于或等于第一转速阈值时，确定所述电机满足预设条件。
优选地，所述在所述转速小于或等于第一转速阈值、且所述电机满足预设条件时，对所述电机的转子进行开环拖动控制的步骤包括：
在所述转速小于或等于第二转速阈值时，对所述电机进行刹车控制，其中，所述第二转速阈值小于所述第一转速阈值；
在对所述电机进行刹车控制的持续时长达到第二预设时长时，对所述电机的转子进行开环拖动控制。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种电机启动控制装置，所述电机启动控制装置包括：
获取模块，用于在电机启动时，获取所述电机的转速和转向；
第一使能模块，用于在所述转速大于第一转速阈值且转向为正向时，使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置；
第一闭环控制模块，用于基于所述转子的位置控制所述电机以第一预设电流切入闭环控制，以使所述电机以预设恒定转矩运行。
优选地，所述电机启动控制装置还包括：
制动控制模块，用于在所述转速大于第一转速阈值且转向为反向时，对所述电机进行制动控制；
第一电流控制模块，用于在对所述电机进行制动控制的持续时长达到第一预设时长时，控制所述电机以额定电流运行，以对所述电机的转子进行定位；
第一开环控制模块，用于在所述转子定位成功时，对所述电机的转子进行开环拖动控制；
第二使能模块，用于在所述电机的当前转速达到第一预设转速时，使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置，并将所述电机的Q轴电流设置为第一预设电流；
第二闭环控制模块，用于在所述电机的当前转速达到第二预设转速时，基于所述转子的当前位置控制所述电机切入闭环控制，其中，所述第二预设转速大于所述第一预设转速、且小于所述第一转速阈值。
优选地，所述电机启动控制装置还包括：
第二开环控制模块，用于在所述转速小于或等于第一转速阈值、且所述电机满足预设条件时，对所述电机的转子进行开环拖动控制；
第三使能模块，用于在所述电机的当前转速达到第一预设转速时，使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置；
第二电流控制模块，用于以预设斜率减小所述电机的D轴电流，并将所述电机的Q轴电流设置为第二预设电流；
第三闭环控制模块，用于在所述电机的当前转速达到第二预设转速时，基于所述转子的当前位置控制所述电机切入闭环控制，其中，所述第二预设转速大于所述第一预设转速、且小于所述第一转速阈值。
优选地，第二开环控制模块还用于在所述转速大于第二转速阈值、且小于或等于第一转速阈值时，确定所述电机满足预设条件。
优选地，所述第二开环控制模块包括：
制动控制单元，用于在所述转速小于或等于第二转速阈值时，对所述电机进行刹车控制，其中，所述第二转速阈值小于所述第一转速阈值；
开环控制单元，用于在对所述电机进行刹车控制的持续时长达到第二预设时长时，对所述电机的转子进行开环拖动控制。
本发明通过在电机启动时，获取所述电机的转速和转向，接着在所述转速大于第一转速阈值且转向为正向时，使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置，而后基于所述转子的位置控制所述电机以第一预设电流切入闭环控制，以使所述电机以预设恒定转矩运行，实现了高速顺风启动时启动电机，有效解决了电机在高速顺风状态下无法正常启动或启动失败率高的问题，能够避免因启动失败而频繁启停造成电机磨损严重、缩短电机使用寿命等问题，提高了电机的启动成功率及效率，进而提高了电机的安全性及可靠性。
附图说明
图1为本发明电机启动控制方法第一实施例的流程示意图；
图2为本发明电机启动控制方法第二实施例的流程示意图；
图3为本发明电机启动控制方法第三实施例的流程示意图；
图4为本发明电机启动控制方法第四实施例中对所述电机的转子进行开环拖动控制步骤的细化流程示意图；
图5为本发明电机启动控制装置第一实施例的功能模块示意图；
图6为本发明电机启动控制装置第二实施例的功能模块示意图；
图7为本发明电机启动控制装置第三实施例的功能模块示意图；
图8为本发明电机启动控制装置第四实施例中第二开环控制模块的细化功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种电机启动控制方法。参照图1，图1为本发明电机启动控制方法第一实施例的流程示意图。
在本实施例中，该电机启动控制方法包括：
步骤S110，在电机启动时，获取所述电机的转速和转向；
本实施例的电机启动控制方法适用于在任何情况下启动的电机，例如，在高速运转时掉电并立刻重新上电启动的电机、在驱动大惯量负载时停止运转后立刻重新上电启动的电机、或者正常启动的电机，在电机启动时，首先获取电机的转速和转向，以便于根据电机的转速进行对应的启动控制，以使电机成功启动。其中，电机的转向包括正向和反向，正向为电机顺风启动，反向为电机逆风启动，顺风启动是指电机启动时转子的转动方向与电机正常工作时转子的转动方向相同，逆风启动是指电机启动时转子的转动方向与电机正常工作时转子的转动方向相反。
步骤S120，在所述转速大于第一转速阈值且转向为正向时，使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置；
其中，第一转速阈值可以根据需要进行合理的设定，例如，第一转速阈值为450rpm、500rpm等。位置观测器用于估算电机转子的位置，在转子的转速大于第一预设转速时，即可进行使能位置观测器，其中，该第一预设转速小于第一转速阈值，因此，本实施例中，在转速大于第一转速阈值能够成功使能位置观测器，优选地，位置观测器可以为磁链观测器。
本实施例中，在所述转速大于第一转速阈值且转向为正向时，电机当前为高速顺风启动，为提高电机启动的成功率，首先使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置，以便于根据转子的位置顺利的切入闭环控制，实现电机成功启动。
步骤S130，基于所述转子的位置控制所述电机以第一预设电流切入闭环控制，以使所述电机以预设恒定转矩运行。
其中，第一预设电流为预设比值与电机额定电流的乘积，预设比值的范围为0.3～0.7，预设比值可以根据需要进行合理的设定，优选地，预设比值为0.5。
本实施例中，位置观测器确定所述电机转子的位置时，根据转子的位置控制所述电机以第一预设电流切入闭环控制，以使所述电机以预设恒定转矩运行，由于电机的当前转速大于第一转速阈值，电机已具备足够大的转速，因此可直接控制电机以第一预设电流切入闭环控制，即将所述电机的Q轴电流设置为第一预设电流并控制电机切入闭环控制，以使所述电机以预设恒定转矩运行，从而完成了电机的启动工作。
本实施例提出的电机启动控制方法，通过在电机启动时，获取所述电机的转速和转向，接着在所述转速大于第一转速阈值且转向为正向时，使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置，而后基于所述转子的位置控制所述电机以第一预设电流切入闭环控制，以使所述电机以预设恒定转矩运行，实现了高速顺风启动时启动电机，有效解决了电机在高速顺风状态下无法正常启动或启动失败率高的问题，能够避免因启动失败而频繁启停造成电机磨损严重、缩短电机使用寿命等问题，提高了电机的启动成功率及效率，进而提高了电机的安全性及可靠性。
基于第一实施例提出本发明电机启动控制方法的第二实施例，参照图2，在本实施例中，在步骤S110之后，该电机启动控制方法还包括：
步骤S140，在所述转速大于第一转速阈值且转向为反向时，对所述电机进行制动控制；
本实施例中，在所述转速大于第一转速阈值且转向为反向时，电机当前为高速逆风启动，为实现电机的成功启动，首先对电机进行制动控制，降低电机的转速。
步骤S150，在对所述电机进行制动控制的持续时长达到第一预设时长时，控制所述电机以额定电流运行，以对所述电机的转子进行定位；
本实施例中，在对所述电机进行制动控制的持续时长达到第一预设时长时，此时以额定电流运行电机以使电机转子定位在某个预设位置。
其中，第一预设时长可以根据需要进行合理的设定，例如，第一预设时长为3秒、5秒等，本实施例不做具体限定。
步骤S160，在所述转子定位成功时，对所述电机的转子进行开环拖动控制；
本实施例中，在转子定位成功时，通过对所述电机的转子进行开环拖动控制，对转子进行初步加速。
步骤S170，在所述电机的当前转速达到第一预设转速时，使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置，并将所述电机的Q轴电流设置为第一预设电流；
其中，第一预设转速可以根据需要进行合理的设定，具体不做限定。
本实施例中，在电机的当前转速达到第一预设转速时，通过使能位置观测器，确定转子的位置，以便根据转子的位置控制所述电机切入闭环控制，同时将所述电机的Q轴电流设置为第一预设电流，以进一步提高电机的转速。
步骤S180，在所述电机的当前转速达到第二预设转速时，基于所述转子的当前位置控制所述电机切入闭环控制，其中，所述第二预设转速大于所述第一预设转速、且小于所述第一转速阈值。
其中，第二预设转速大于所述第一预设转速、且小于所述第一转速阈值，第二预设转速可以根据需要进行合理的设定，具体不做限定。
本实施例中，在电机的当前转速达到第二预设转速时，电机已具备足够大的转速，因此可直接控制电机以第一预设电流切入闭环控制，从而完成了电机的启动。
本实施例提出的电机启动控制方法，通过在所述转速大于第一转速阈值且转向为反向时，对所述电机进行制动控制，接着在对所述电机进行制动控制的持续时长达到第一预设时长时，控制所述电机以额定电流运行，以对所述电机的转子进行定位，而后在所述转子定位成功时，对所述电机的转子进行开环拖动控制，然后在所述电机的当前转速达到第一预设转速时，使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置，并将所述电机的Q轴电流设置为第一预设电流，最后在所述电机的当前转速达到第二预设转速时，基于所述转子的当前位置控制所述电机切入闭环控制，实现了高速逆风启动时启动电机，有效解决了电机在高速逆风状态下无法正常启动或启动失败率高的问题，能够避免因启动失败而频繁启停造成电机磨损严重、缩短电机使用寿命等问题，进一步提高了电机的启动成功率及效率。
基于第一实施例提出本发明电机启动控制方法的第三实施例，参照图3，在本实施例中，在步骤S110之后，该电机启动控制方法还包括：
步骤S190，在所述转速小于或等于第一转速阈值、且所述电机满足预设条件时，对所述电机的转子进行开环拖动控制；
本实施例中，在所述转速小于或等于第一转速阈值、且电机满足预设条件时，通过对所述电机的转子进行开环拖动控制，对转子进行初步加速。
其中，预设条件包括所述转速大于第二转速阈值、且小于或等于第一转速阈值，即在所述转速大于第二转速阈值、且小于或等于第一转速阈值时，确定所述电机满足预设条件。第二转速阈值可以根据需要进行合理的设定，例如，第二转速阈值为80rpm、90rpm等。
步骤S200，在所述电机的当前转速达到第一预设转速时，使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置；
其中，第一预设转速可以根据需要进行合理的设定，具体不做限定。
本实施例中，在电机的当前转速达到第一预设转速时，通过使能位置观测器，确定转子的位置，以便根据转子的位置控制所述电机切入闭环控制。
步骤S210，以预设斜率减小所述电机的D轴电流，并将所述电机的Q轴电流设置为第二预设电流，其中，所述第二预设转速大于所述第一转速阈值；
其中，预设斜率及第二预设电流可以根据需要进行合理的设定，具体不做限定。
本实施例中，在使能位置观测器之后，通过以预设斜率减小所述电机的D轴电流，并将所述电机的Q轴电流设置为第二预设电流，进行电机的加速，以提高电机的转速。
步骤S220，在所述电机的当前转速达到第二预设转速时，基于所述转子的当前位置控制所述电机切入闭环控制，其中，所述第二预设转速大于所述第一预设转速、且小于所述第一转速阈值。
其中，第二预设转速大于所述第一预设转速、且小于所述第一转速阈值，第二预设转速可以根据需要进行合理的设定，具体不做限定。
本实施例中，在电机的当前转速达到第二预设转速时，电机已具备足够大的转速，因此可直接控制电机以第一预设电流切入闭环控制，从而完成了电机的启动。优选地，在控制电机进行闭环控制时，电机的D轴电流为当前的D轴电流、以及Q轴电流为当前的Q轴电流。
本实施例提出的电机启动控制方法，通过在所述转速小于或等于第一转速阈值、且所述电机满足预设条件时，对所述电机的转子进行开环拖动控制，接着在所述电机的当前转速达到第一预设转速时，使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置，而后以预设斜率减小所述电机的D轴电流，并将所述电机的Q轴电流设置为第二预设电流，最后在所述电机的当前转速达到第二预设转速时，基于所述转子的当前位置控制所述电机切入闭环控制，实现了低速运行时启动电机，保证了低速运行时电机的成功启动，进一步提高了电机的启动成功率及效率。
基于第三实施例提出本发明电机启动控制方法的第四实施例，参照图4，在本实施例中，步骤S190包括：
步骤S191，在所述转速小于或等于第二转速阈值时，对所述电机进行刹车控制，其中，所述第二转速阈值小于所述第一转速阈值；
其中，第二转速阈值小于所述第一转速阈值，第二转速阈值可以根据需要进行合理的设定，例如，第二转速阈值为60rpm、90rpm等，本实施例不做具体限定。
本实施例中，在获取到的转速小于或等于第二转速阈值时，电机的转速很低、基本处于静止启动状态，为了使得电机能够快速成功的启动，对所述电机进行刹车控制，以降低电机的转速，使电机的转速为0。
步骤S192，在对所述电机进行刹车控制的持续时长达到第二预设时长时，对所述电机的转子进行开环拖动控制。
其中，第二预设时长可以根据需要进行合理的设定，例如，第二预设时长为3秒、5秒等，本实施例不做具体限定。
本实施例中，在对电机进行刹车控制的持续时长达到第二预设时长时，经过了第二预设时长的刹车控制，电机的转速为0或基本为0，此时，通过对所述电机的转子进行开环拖动控制，对转子进行初步加速。
本实施例提出的电机启动控制方法，通过在所述转速小于或等于第二转速阈值时，对所述电机进行刹车控制，而后在对所述电机进行刹车控制的持续时长达到第二预设时长时，对所述电机的转子进行开环拖动控制，实现了在转速小于或等于第二转速阈值时，在制动之后启动电机，保证了静止或超低速运行时电机的成功启动，进一步提高了电机的启动成功率及效率。
本发明进一步提供一种电机启动控制装置。参照图5，图5为本发明电机启动控制装置第一实施例的功能模块示意图。
在本实施例中，该电机启动控制装置包括：
获取模块110，用于在电机启动时，获取所述电机的转速和转向；
本实施例的电机启动控制方法适用于在任何情况下启动的电机，例如，在高速运转时掉电并立刻重新上电启动的电机、在驱动大惯量负载时停止运转后立刻重新上电启动的电机、或者正常启动的电机，在电机启动时，首先通过获取模块110获取电机的转速和转向，以便于根据电机的转速进行对应的启动控制，以使电机成功启动。其中，电机的转向包括正向和反向，正向为电机顺风启动，反向为电机逆风启动，顺风启动是指电机启动时转子的转动方向与电机正常工作时转子的转动方向相同，逆风启动是指电机启动时转子的转动方向与电机正常工作时转子的转动方向相反。
第一使能模块120，用于在所述转速大于第一转速阈值且转向为正向时，使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置；
其中，第一转速阈值可以根据需要进行合理的设定，例如，第一转速阈值为450rpm、500rpm等。位置观测器用于估算电机转子的位置，在转子的转速大于第一预设转速时，即可进行使能位置观测器，其中，该第一预设转速小于第一转速阈值，因此，本实施例中，在转速大于第一转速阈值能够成功使能位置观测器，优选地，位置观测器可以为磁链观测器。
本实施例中，在所述转速大于第一转速阈值且转向为正向时，电机当前为高速顺风启动，为提高电机启动的成功率，首先通过第一使能模块120使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置，以便于根据转子的位置顺利的切入闭环控制，实现电机成功启动。
第一闭环控制模块130，用于基于所述转子的位置控制所述电机以第一预设电流切入闭环控制，以使所述电机以预设恒定转矩运行。
其中，第一预设电流为预设比值与电机额定电流的乘积，预设比值的范围为0.3～0.7，预设比值可以根据需要进行合理的设定，优选地，预设比值为0.5。
本实施例中，位置观测器确定所述电机转子的位置时，第一闭环控制模块130根据转子的位置控制所述电机以第一预设电流切入闭环控制，以使所述电机以预设恒定转矩运行，由于电机的当前转速大于第一转速阈值，电机已具备足够大的转速，因此第一闭环控制模块130可直接控制电机以第一预设电流切入闭环控制，即将所述电机的Q轴电流设置为第一预设电流并控制电机切入闭环控制，以使所述电机以预设恒定转矩运行，从而完成了电机的启动工作。
本实施例提出的电机启动控制装置，通过在电机启动时，获取模块110获取所述电机的转速和转向，接着在所述转速大于第一转速阈值且转向为正向时，第一使能模块120使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置，而后第一闭环控制模块130基于所述转子的位置控制所述电机以第一预设电流切入闭环控制，以使所述电机以预设恒定转矩运行，实现了高速顺风启动时启动电机，有效解决了电机在高速顺风状态下无法正常启动或启动失败率高的问题，能够避免因启动失败而频繁启停造成电机磨损严重、缩短电机使用寿命等问题，提高了电机的启动成功率及效率，进而提高了电机的安全性及可靠性。
基于第一实施例提出本发明电机启动控制装置的第二实施例，参照图6，在本实施例中，该电机启动控制装置还包括：
制动控制模块140，用于在所述转速大于第一转速阈值且转向为反向时，对所述电机进行制动控制；
本实施例中，在所述转速大于第一转速阈值且转向为反向时，电机当前为高速逆风启动，为实现电机的成功启动，首先通过制动控制模块140对电机进行制动控制，降低电机的转速。
第一电流控制模块150，用于在对所述电机进行制动控制的持续时长达到第一预设时长时，控制所述电机以额定电流运行，以对所述电机的转子进行定位；
本实施例中，在对所述电机进行制动控制的持续时长达到第一预设时长时，第一电流控制模块150以额定电流运行电机以使电机转子定位在某个预设位置。
其中，第一预设时长可以根据需要进行合理的设定，例如，第一预设时长为3秒、5秒等，本实施例不做具体限定。
第一开环控制模块160，用于在所述转子定位成功时，对所述电机的转子进行开环拖动控制；
本实施例中，在转子定位成功时，通过第一开环控制模块160对所述电机的转子进行开环拖动控制，对转子进行初步加速。
第二使能模块170，用于在所述电机的当前转速达到第一预设转速时，使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置，并将所述电机的Q轴电流设置为第一预设电流；
其中，第一预设转速可以根据需要进行合理的设定，具体不做限定。
本实施例中，在电机的当前转速达到第一预设转速时，通过第二使能模块170使能位置观测器，确定转子的位置，以便根据转子的位置控制所述电机切入闭环控制，同时将所述电机的Q轴电流设置为第一预设电流，以进一步提高电机的转速。
第二闭环控制模块180，用于在所述电机的当前转速达到第二预设转速时，基于所述转子的当前位置控制所述电机切入闭环控制，其中，所述第二预设转速大于所述第一预设转速、且小于所述第一转速阈值。
其中，第二预设转速大于所述第一预设转速、且小于所述第一转速阈值，第二预设转速可以根据需要进行合理的设定，具体不做限定。
本实施例中，在电机的当前转速达到第二预设转速时，电机已具备足够大的转速，因此第二闭环控制模块180可直接控制电机以第一预设电流切入闭环控制，从而完成了电机的启动。
本实施例提出的电机启动控制装置，通过在所述转速大于第一转速阈值且转向为反向时，制动控制模块140对所述电机进行制动控制，接着在对所述电机进行制动控制的持续时长达到第一预设时长时，第一电流控制模块150控制所述电机以额定电流运行，以对所述电机的转子进行定位，而后在所述转子定位成功时，第一开环控制模块160对所述电机的转子进行开环拖动控制，然后在所述电机的当前转速达到第一预设转速时，第二使能模块170使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置，并将所述电机的Q轴电流设置为第一预设电流，最后在所述电机的当前转速达到第二预设转速时，第二闭环控制模块180基于所述转子的当前位置控制所述电机切入闭环控制，实现了高速逆风启动时启动电机，有效解决了电机在高速逆风状态下无法正常启动或启动失败率高的问题，能够避免因启动失败而频繁启停造成电机磨损严重、缩短电机使用寿命等问题，进一步提高了电机的启动成功率及效率。
基于第一实施例提出本发明电机启动控制装置的第三实施例，参照图7，在本实施例中，该电机启动控制装置还包括：
第二开环控制模块190，用于在所述转速小于或等于第一转速阈值、且所述电机满足预设条件时，对所述电机的转子进行开环拖动控制；
本实施例中，在所述转速小于或等于第一转速阈值、且电机满足预设条件时，通过第二开环控制模块190对所述电机的转子进行开环拖动控制，对转子进行初步加速。
其中，预设条件包括所述转速大于第二转速阈值、且小于或等于第一转速阈值，即在所述转速大于第二转速阈值、且小于或等于第一转速阈值时，确定所述电机满足预设条件。第二转速阈值可以根据需要进行合理的设定，例如，第二转速阈值为80rpm、90rpm等。
第三使能模块200，用于在所述电机的当前转速达到第一预设转速时，使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置；
其中，第一预设转速可以根据需要进行合理的设定，具体不做限定。
本实施例中，在电机的当前转速达到第一预设转速时，通过第三使能模块200使能位置观测器，确定转子的位置，以便根据转子的位置控制所述电机切入闭环控制。
第二电流控制模块210，用于以预设斜率减小所述电机的D轴电流，并将所述电机的Q轴电流设置为第二预设电流；
其中，预设斜率及第二预设电流可以根据需要进行合理的设定，具体不做限定。
本实施例中，在使能位置观测器之后，通过第二电流控制模块210以预设斜率减小所述电机的D轴电流，并将所述电机的Q轴电流设置为第二预设电流，进行电机的加速，以提高电机的转速。
第三闭环控制模块220，用于在所述电机的当前转速达到第二预设转速时，基于所述转子的当前位置控制所述电机切入闭环控制，其中，所述第二预设转速大于所述第一预设转速、且小于所述第一转速阈值。
其中，第二预设转速大于所述第一预设转速、且小于所述第一转速阈值，第二预设转速可以根据需要进行合理的设定，具体不做限定。
本实施例中，在电机的当前转速达到第二预设转速时，电机已具备足够大的转速，因此第三闭环控制模块220可直接控制电机以第一预设电流切入闭环控制，从而完成了电机的启动。优选地，在控制电机进行闭环控制时，电机的D轴电流为当前的D轴电流、以及Q轴电流为当前的Q轴电流。
本实施例提出的电机启动控制装置，通过在所述转速小于或等于第一转速阈值、且所述电机满足预设条件时，第二开环控制模块190对所述电机的转子进行开环拖动控制，接着在所述电机的当前转速达到第一预设转速时，第三使能模块200使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置，而后第二电流控制模块210以预设斜率减小所述电机的D轴电流，并将所述电机的Q轴电流设置为第二预设电流，最后在所述电机的当前转速达到第二预设转速时，第三闭环控制模块220基于所述转子的当前位置控制所述电机切入闭环控制，实现了低速运行时启动电机，保证了低速运行时电机的成功启动，进一步提高了电机的启动成功率及效率。
基于第三实施例提出本发明电机启动控制装置的第四实施例，参照图8，在本实施例中，该第二开环控制模块190包括：
刹车控制单元191，用于在所述转速小于或等于第二转速阈值时，对所述电机进行刹车控制，其中，所述第二转速阈值小于所述第一转速阈值；
其中，第二转速阈值小于所述第一转速阈值，第二转速阈值可以根据需要进行合理的设定，例如，第二转速阈值为60rpm、90rpm等，本实施例不做具体限定。
本实施例中，在获取到的转速小于或等于第二转速阈值时，电机的转速很低、基本处于静止启动状态，为了使得电机能够快速成功的启动，刹车控制单元191对所述电机进行刹车控制，降低电机的转速，使电机的转速为0。
开环控制单元192，用于在对所述电机进行刹车控制的持续时长达到第二预设时长时，对所述电机的转子进行开环拖动控制。
其中，第二预设时长可以根据需要进行合理的设定，例如，第二预设时长为3秒、5秒等，本实施例不做具体限定。
本实施例中，在对电机进行刹车控制的持续时长达到第二预设时长时，经过了第二预设时长的刹车控制，电机的转速为0或基本为0，此时，通过开环控制单元192对所述电机的转子进行开环拖动控制，对转子进行初步加速。
本实施例提出的电机启动控制装置，通过在所述转速小于或等于第二转速阈值时，刹车控制单元191对所述电机进行刹车控制，而后在对所述电机进行刹车控制的持续时长达到第二预设时长时，开环控制单元192对所述电机的转子进行开环拖动控制，实现了在转速小于或等于第二转速阈值时，在制动之后启动电机，保证了静止或超低速运行时电机的成功启动，进一步提高了电机的启动成功率及效率。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种电机启动控制方法，其特征在于，所述电机启动控制方法包括以下步骤：
在电机启动时，获取所述电机的转速和转向；
在所述转速大于第一转速阈值且转向为正向时，使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置；
基于所述转子的位置控制所述电机以第一预设电流切入闭环控制，以使所述电机以预设恒定转矩运行。
2.如权利要求1所述的电机启动控制方法，其特征在于，所述在电机启动时，获取所述电机的转速和转向的步骤之后，所述电机启动控制方法还包括：
在所述转速大于第一转速阈值且转向为反向时，对所述电机进行制动控制；
在对所述电机进行制动控制的持续时长达到第一预设时长时，控制所述电机以额定电流运行，以对所述电机的转子进行定位；
在所述转子定位成功时，对所述电机的转子进行开环拖动控制；
在所述电机的当前转速达到第一预设转速时，使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置，并将所述电机的Q轴电流设置为第一预设电流；
在所述电机的当前转速达到第二预设转速时，基于所述转子的当前位置控制所述电机切入闭环控制，其中，所述第二预设转速大于所述第一预设转速、且小于所述第一转速阈值。
3.如权利要求1或2所述的电机启动控制方法，其特征在于，所述获取所述电机的转速和转向的步骤之后，所述电机启动控制方法还包括：
在所述转速小于或等于第一转速阈值、且所述电机满足预设条件时，对所述电机的转子进行开环拖动控制；
在所述电机的当前转速达到第一预设转速时，使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置；
以预设斜率减小所述电机的D轴电流，并将所述电机的Q轴电流设置为第二预设电流；
在所述电机的当前转速达到第二预设转速时，基于所述转子的当前位置控制所述电机切入闭环控制，其中，所述第二预设转速大于所述第一预设转速、且小于所述第一转速阈值。
4.如权利要求3所述的电机启动控制方法，其特征在于，在所述转速大于第二转速阈值、且小于或等于第一转速阈值时，确定所述电机满足预设条件。
5.如权利要求3所述的电机启动控制方法，其特征在于，所述在所述转速小于或等于第一转速阈值、且所述电机满足预设条件时，对所述电机的转子进行开环拖动控制的步骤包括：
在所述转速小于或等于第二转速阈值时，对所述电机进行刹车控制，其中，所述第二转速阈值小于所述第一转速阈值；
在对所述电机进行刹车控制的持续时长达到第二预设时长时，对所述电机的转子进行开环拖动控制。
6.一种电机启动控制装置，其特征在于，所述电机启动控制装置包括：
获取模块，用于在电机启动时，获取所述电机的转速和转向；
第一使能模块，用于在所述转速大于第一转速阈值且转向为正向时，使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置；
第一闭环控制模块，用于基于所述转子的位置控制所述电机以第一预设电流切入闭环控制，以使所述电机以预设恒定转矩运行。
7.如权利要求6所述的电机启动控制装置，其特征在于，所述电机启动控制装置还包括：
制动控制模块，用于在所述转速大于第一转速阈值且转向为反向时，对所述电机进行制动控制；
第一电流控制模块，用于在对所述电机进行制动控制的持续时长达到第一预设时长时，控制所述电机以额定电流运行，以对所述电机的转子进行定位；
第一开环控制模块，用于在所述转子定位成功时，对所述电机的转子进行开环拖动控制；
第二使能模块，用于在所述电机的当前转速达到第一预设转速时，使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置，并将所述电机的Q轴电流设置为第一预设电流；
第二闭环控制模块，用于在所述电机的当前转速达到第二预设转速时，基于所述转子的当前位置控制所述电机切入闭环控制，其中，所述第二预设转速大于所述第一预设转速、且小于所述第一转速阈值。
8.如权利要求6或7所述的电机启动控制装置，其特征在于，所述电机启动控制装置还包括：
第二开环控制模块，用于在所述转速小于或等于第一转速阈值、且所述电机满足预设条件时，对所述电机的转子进行开环拖动控制；
第三使能模块，用于在所述电机的当前转速达到第一预设转速时，使能位置观测器，以确定所述电机转子的位置；
第二电流控制模块，用于以预设斜率减小所述电机的D轴电流，并将所述电机的Q轴电流设置为第二预设电流；
第三闭环控制模块，用于在所述电机的当前转速达到第二预设转速时，基于所述转子的当前位置控制所述电机切入闭环控制，其中，所述第二预设转速大于所述第一预设转速、且小于所述第一转速阈值。
9.如权利要求8所述的电机启动控制装置，其特征在于，第二开环控制模块还用于在所述转速大于第二转速阈值、且小于或等于第一转速阈值时，确定所述电机满足预设条件。
10.如权利要求8所述的电机启动控制装置，其特征在于，所述第二开环控制模块包括：
刹车控制单元，用于在所述转速小于或等于第二转速阈值时，对所述电机进行刹车控制，其中，所述第二转速阈值小于所述第一转速阈值；
开环控制单元，用于在对所述电机进行刹车控制的持续时长达到第二预设时长时，对所述电机的转子进行开环拖动控制。
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