CN113572397A - 一种燃气强排风风机逆风快速启动方法、系统及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本公开实施例中提供了一种燃气强排风风机逆风快速启动方法、系统及电子设备，所述方法通过在电机启动前对电机运转参数进行初始设置；检测初始设置的电机运转参数是否满足电机运转需求；在初始设置的电机参数满足电机运转需求时，控制电机以所设置的初始参数进行运转；其中电机初始的运转参数设置规则符合允许电机启动并直接进入正常控制系统运转的要求。采用本公开实施例的方法解决通过额外硬件电路采集与反电动势相关的信息，获取电机方向及转速问题，降低成本；采用无位置估算算法方法时，无需考虑电机在静止或低转速运行时电机转子运行状态，均采用正常控制系统，降低控制的复杂程度。

Description

一种燃气强排风风机逆风快速启动方法、系统及电子设备
技术领域
本公开涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种燃气强排风风机逆风快速启动方法、系统及电子设备。
背景技术
随着电气设备技术的不断发展，无位置传感器BLDCM(Brushless Direct CurrentMotor，无刷直流电机)的应用已经十分广泛。无位置传感器BLDCM的启动控制技术，对于无位置传感器BLDCM是实际应用有着极为重要的作用，是决定无位置传感器BLDCM的启动成败的关键技术。
很多无位置传感器算法在解决电机启动问题上，首先是判别出电机当前的运行状态，大致有以下两种方法：
方法一：通过硬件电路采集与反电动势相关的信息，根据其来判断电机当前的运行状态；此方法对控制器要求较高，需额外增加检测电路；在获知电机处于反转状态时，要逆风启动，常见的方法是软件刹车采用下桥臂导通的方式刹车或安装刹车电路。采用下桥臂同时导通的方式，刹车电流容易过大存在未能完全制动状态。而采用刹车电路，可快速止动，但需要硬件辅助，提高了成本。
方法二：通过无位置估算算法判别电机当前的运行状态及转速ω，根据不同转速ω需要反向转矩大小不同的，利用不同转速的Iq通过让电机快速产生反向的转矩至停机，再切换为正常启动，当电机达到一定转速时切入正常的控制系统。采用此方法有几个缺点，缺点一：采用无位置估算算法方法时，电机在静止或低转速运行时估算的电机转子转速ω偏差较大甚至出错；缺点二：在启动前使用无位置估算算法增加控制系统变得复杂；缺点三：当电机控制状态由反转→静止停机→切换正常启动→切入正常控制系统，电机启动时间长、启动速度慢。缺点四：在根据不同转速的Iq通过让电机快速产生反向的转矩至停机时，直流母线电压会明显提高，如果在检测母线电压时超过界限值时采取降低电流输出或关闭输出存在未能制动状况。
发明内容
有鉴于此，本公开实施例提供一种燃气强排风风机逆风快速启动方法，至少部分解决现有技术中存在的问题。
第一方面，本公开实施例提供了一种燃气强排风风机逆风快速启动方法，所述燃气强排风风机逆风快速启动方法包括：
在电机启动前对电机运转参数进行初始设置；
检测初始设置的电机运转参数是否满足电机运转需求；
在初始设置的电机参数满足电机运转需求时，控制电机以所设置的初始参数进行运转；
其中电机初始的运转参数设置规则符合允许电机启动并直接进入正常控制系统运转的要求。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述电机初始的运转参数设置规则符合允许电机启动并直接进入正常控制系统运转的要求中的电机初始的运转参数的设置规则包括：
设定目标功率P，控制电机以恒定的目标功率P运行。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述设定目标功率P，控制电机以恒定的目标功率P运行的步骤中P＝ω×T，，T＝K×Iq×φf；P为功率、ω为转速、T为转矩、K为运算系数、φf为电磁常数。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述电机初始的运转参数设置规则符合允许电机启动并直接进入正常控制系统运转的要求中的电机初始的运转参数的设置规则包括：
通过无位置传感器估算算法估算电机转子瞬时转速w，如果瞬时转速w＜wmin，则控制电机以w＝wmin的转速运行。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述电机初始的运转参数设置规则符合允许电机启动并直接进入正常控制系统运转的要求中的电机初始的运转参数的设置规则包括：
电机启动前控制电机控制系统响应最大启动转矩调节。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述电机初始的运转参数设置规则符合允许电机启动并直接进入正常控制系统运转的要求中的电机初始的运转参数的设置规则包括：
根据
Figure BDA0003141656510000031
结合Id＝0的控制方法，设定Iq＝Imax以最大电流启动。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述燃气强排风风机逆风快速启动方法还包括：
结合设定的目标功率P的功率环限制，实时监测直流母线电压并调整矢量控制基准电压以降低其开合度。
第二方面，本公开实施例提供了一种燃气强排风风机逆风快速启动系统，所述燃气强排风风机逆风快速启动系统被配置为用于执行前述所述的燃气强排风风机逆风快速启动方法。
第三方面，本公开实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括：
至少一个处理器；以及，
与该至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
该存储器存储有可被该至少一个处理器执行的指令，该指令被该至少一个处理器执行，以使该至少一个处理器能够执行前述第一方面或第一方面的任一实现方式中的燃气强排风风机逆风快速启动方法。
第四方面，本公开实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使该计算机执行前述第一方面或第一方面的任一实现方式中的燃气强排风风机逆风快速启动方法。
第五方面，本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算程序，该计算机程序包括程序指令，当该程序指令被计算机执行时，使该计算机执行前述第一方面或第一方面的任一实现方式中的燃气强排风风机逆风快速启动方法。
本公开实施例中的燃气强排风风机逆风快速启动方法，所述方法通过在电机启动前对电机运转参数进行初始设置；检测初始设置的电机运转参数是否满足电机运转需求；在初始设置的电机参数满足电机运转需求时，控制电机以所设置的初始参数进行运转；其中电机初始的运转参数设置规则符合允许电机启动并直接进入正常控制系统运转的要求。采用本公开实施例的方法解决通过额外硬件电路采集与反电动势相关的信息，获取电机方向及转速问题，降低成本；采用无位置估算算法方法时，无需考虑电机在静止或低转速运行时电机转子运行状态，均采用正常控制系统，降低控制的复杂程度。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本公开实施例提供的一种燃气强排风风机逆风快速启动方法中系统运行功率图。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
本公开实施例提供一种燃气强排风风机逆风快速启动方法。本实施例提供的消息发送方法可以由一计算装置来执行，该计算装置可以实现为软件，或者实现为软件和硬件的组合，该计算装置可以集成设置在服务器、终端设备等中。
参见图1，本公开实施例提供的一种燃气强排风风机逆风快速启动方法，采用正常控制系统，通过预设定交轴Iq初始值，利用ω＜ωmin，ω＝ωmin，迫使电机在反转状态时快速降速又快速升速至预设定目标功率。
本公开实施例提供一种燃气强排风风机逆风快速启动方法，解决通过额外硬件电路采集与反电动势相关的信息，获取电机方向及转速问题，降低成本；采用无位置估算算法方法时，无需考虑电机在静止或低转速运行时电机转子运行状态，均采用正常控制系统，降低控制的复杂程度；当电机反转状态启动流程：正常控制系统→反转快速降速停机→快速启动运行升速至预设设定目标功率，解决电机反转状态启动时间长、启动速度慢；解决电机快速产生反向的转矩时迫使直流母线电压不会明显提高超过直流母线电压保护值。
具体地，所述方法按照如下步骤进行：
步骤1：正常控制系统包含：功率环、电流内环。
电机启动前需要部分参数初始化，根据
Figure BDA0003141656510000051
结合Id＝0控制方法，可知Iq＝Imax，预设定Iq初始值Iq＝Imax,采取最大电流启动方法；
预设定目标功率；Iq为q轴分量，Id为d轴分量，Imax为最大运行电流。利用初始状态给于正常控制系统最大正向启动扭矩，结合强制启动角ω，当初始状态时以ω运行，如果转子角度/速度观测器估算角度小于ω时以ω
本公开实施例启动电机前无需检测电机运行状态；采用功率外环控制系统，P＝ω×T，T＝K×Iq×φf；P为功率、ω为转速、T为转矩、K为运算系数、φf为电磁常数。当外环采用恒功率控制时，初始启动时ω＝ωmin，而转矩T相对最大值启动，增强启动扭力，逆风启动时产生正向转矩较大，迫使电机快速正转，达到逆风快速启动效果；顺风启动时采用正常闭环控制系统时估算角度在几个周期快速收敛正常启动；
本公开实施例的燃气强排风风机逆风快速启动方法直接进入正常控制系统启动电机，无位置传感器同时运行。
此方法解决通过额外硬件电路采集与反电动势相关的信息，获取电机方向及转速问题。此方法解决采用无位置估算算法方法时，无需考虑电机在静止或低转速运行时估算的电机转子转速ω偏差较大甚至出错问题，降低控制控制的复杂程度。
当电机启动前，无需运行电机转子初始位置方法，检测出静止状态时转子角度用过设置三种不同的启动控制方法启动电机；此方法表明直接进入正常控制系统启动电机；此方法表明无需根据电机启动前的三个运行状态，设置三种不同的启动控制方法，降低控制的复杂程度。
当电机反转时，通过预设定目标功率的正常控制系统控制方法，无位置传感器转子估算算法开始运行可短周期内估算瞬时转速ω，此时ω<0，利用限定条件：当ω＜ωmin，ω＝ωmin，电流内环迅速产生正向转矩。
此方法解决采用无位置估算算法方法时，无需考虑电机在静止或低转速运行时估算的电机转子转速ω偏差较大甚至出错问题。
进一步地，当电机反转时，通过预设定目标功率的正常控制系统控制方法，电流内环迅速产生正向转矩，理论上此时直流母线电压会明显上升，通过实时监测直流母线电压调整矢量控制基准电压降低其开合度，结合正常运行控制系统中的功率环限制，迫使母线电压不会明显升高，超越直流母线电压界限值。
当电机反转时，通过预设定目标功率的正常控制系统控制方法，电流内环迅速产生正向转矩，迫使电机快速降速，由于运行控制系统为正常控制系统无启动过程设置，电机快速降速后不会存在停机现象可快速升速运行至预设定功率。
根据
Figure BDA0003141656510000071
结合Id＝0控制方法，可知Iq＝Imax,预设定Iq初始值I′q＝Imax,采取最大电流启动方法；预设定目标功率。启动电机前无需检测电机运行状态，无需根据电机启动前的三个运行状态，设置三种不同的启动控制方法，降低控制的复杂程度，直接进入正常控制系统启动电机，无位置传感器同时运行，降低控制系统的复杂程度。
与上面的方法实施例相对应，本公开实施例还提供了一种燃气强排风风机逆风快速启动系统，所述装置可以对应的执行上述方法实施例中的内容，本实施例未详细描述的部分，参照上述方法实施例中记载的内容，在此不再赘述。
本公开实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括：
至少一个处理器；以及，
与该至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
该存储器存储有可被该至少一个处理器执行的指令，该指令被该至少一个处理器执行，以使该至少一个处理器能够执行前述方法实施例中的燃气强排风风机逆风快速启动方法。
本公开实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使该计算机执行前述方法实施例中的燃气强排风风机逆风快速启动方法。
本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算程序，该计算机程序包括程序指令，当该程序指令被计算机执行时，使该计算机执行前述方法实施例中的的燃气强排风风机逆风快速启动方法。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种燃气强排风风机逆风快速启动方法，其特征在于，所述燃气强排风风机逆风快速启动方法包括：
在电机启动前对电机运转参数进行初始设置；
检测初始设置的电机运转参数是否满足电机运转需求；
在初始设置的电机参数满足电机运转需求时，控制电机以所设置的初始参数进行运转，且控制无位置传感器同步运行；
其中电机初始的运转参数设置规则符合允许电机启动并直接进入正常控制系统运转的要求。
2.根据权利要求1所述的燃气强排风风机逆风快速启动方法，其特征在于，所述电机初始的运转参数设置规则符合允许电机启动并直接进入正常控制系统运转的要求中的电机初始的运转参数的设置规则包括：
设定目标功率P，控制电机以恒定的目标功率P运行。
3.根据权利要求2所述的燃气强排风风机逆风快速启动方法，其特征在于，所述设定目标功率P，控制电机以恒定的目标功率P运行的步骤中P＝ω×T，，T＝K×Iq×φf；P为功率、ω为转速、T为转矩、K为运算系数、φf为电磁常数。
4.根据权利要求3所述的燃气强排风风机逆风快速启动方法，其特征在于，所述电机初始的运转参数设置规则符合允许电机启动并直接进入正常控制系统运转的要求中的电机初始的运转参数的设置规则包括：
通过无位置传感器估算算法估算电机转子瞬时转速w，如果瞬时转速w＜wmin，则控制电机以w＝wmin的转速运行。
5.根据权利要求3所述的燃气强排风风机逆风快速启动方法，其特征在于，所述电机初始的运转参数设置规则符合允许电机启动并直接进入正常控制系统运转的要求中的电机初始的运转参数的设置规则包括：
电机启动前控制电机控制系统响应最大启动转矩调节。
6.根据权利要求3所述的燃气强排风风机逆风快速启动方法，其特征在于，所述电机初始的运转参数设置规则符合允许电机启动并直接进入正常控制系统运转的要求中的电机初始的运转参数的设置规则包括：
根据
Figure FDA0003141656500000021
结合Id＝0的控制方法，设定Iq＝Imax以最大电流启动。
7.根据权利要求2所述的燃气强排风风机逆风快速启动方法，其特征在于，所述燃气强排风风机逆风快速启动方法还包括：
结合设定的目标功率P的功率环限制，实时监测直流母线电压并调整矢量控制基准电压以降低其开合度。
8.一种燃气强排风风机逆风快速启动系统，其特征在于，所述燃气强排风风机逆风快速启动系统被配置为用于执行前述权利要求1-7中任一项所述的燃气强排风风机逆风快速启动方法。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行前述权利要求1-7中任一项所述的燃气强排风风机逆风快速启动方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使该计算机执行前述权利要求1-7中任一项所述的燃气强排风风机逆风快速启动方法。
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