CN115642846A - 基于无感矢量控制的永磁同步电机运行的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于无感矢量控制的永磁同步电机运行的控制方法，其特征在于:电机在运行过程中，接收到外部设备发过来停机控制信号，微处理器MCU不直接对逆变器进行封锁PWM脉冲处理，而是继续输出脉冲到逆变器进行降速处理，并时刻检测外部设备发过来的控制信号，在降速处理过程中当电机的实时运行转速Vi大于或等于设定转速Vref时且微处理器MCU重新获得新的启动控制信号，则控制电机由当前实时运行转速Vi向重新获得新的启动控制信号对应的目标转速V或目标力矩T靠拢；当电机的实时运行转速Vi小于设定转速Vref时，微处理器MCU进行封锁PWM脉冲处理；进行降速处理后再关机封锁脉冲，使电机预定位的力矩可平稳把负载停住，避免抖动、顿挫、噪音等，减小电流冲击，延长电机的寿命。

Description

基于无感矢量控制的永磁同步电机运行的控制方法
技术领域：
本发明涉及基于无感矢量控制的永磁同步电机运行的控制方法。
背景技术：
带霍尔传感器的永磁同步电机，能够时刻通过霍尔传感器感知转子位置和转速信息，所以整个控制稳定可靠。但引入霍尔传感器会增加电机的体积和成本，而且由于加入霍尔传感器需要增加连线，连线之间容易引起干扰，从而降低了电机的性能。此外，霍尔传感器需精确安装，这样就大大增加电机的生产工艺难度。所以，采用无霍尔传感器控制策略具有很大的实际意义。目前很多厂家都开始逐步推广无霍尔传感器的永磁同步电机，解决的带霍尔传感器的弊端，大大拓展了永磁同步电机的应用范围。但电机转子位置等信息是通过复杂算法估算获得，对控制算法的可靠性要求很高。
基于无感矢量控制的永磁同步电机控制，为了提高启动力矩，尤其是大惯性负载，一般采用预定位的方式启动，但预定位的方式使大惯性负载在外部设备发过来的运行控制信号断开时(相当于停机)，永磁同步电机还能够持续旋转很长时间，如果在这个过程中运行启动控制信号恢复时，相当于永磁同步电机还在旋转的时候就重新启动，非常容易触发过流或者顿挫、噪音等异常情况，极端的情况会损坏元器件；为解决上述问题，目前的做法有：1、等待负载完全停止旋转后再进行永磁同步电机的启动，但由于负载惯性很大，需要较长时间才能完全停止下来，使用户的体验极为不好；2、直接关脉冲，外部设备发过来的运行控制信号恢复后，不管当前负载状态就直接按预定位方式启动，这种做法在关脉冲后，由于负载惯性很大，永磁同步电机还得继续旋转，如果旋转速度较高时候还按照预定位的方式启动时，会产生冲击电压，极为容易损毁开关器件，同时，如果在永磁同步电机高速旋转时直接从预定位启动，同时会造成很大的电流冲击，且永磁同步电机会有抖动、顿挫、噪音等问题，这样则需要增加硬件冗余设计，但关于抖动、顿挫、噪音等问题始终无法彻底解决，而且还存在永磁同步电机启动失败的可能。
发明内容：
本发明的目的是提供基于无感矢量控制的永磁同步电机运行的控制方法，能解决现有技术中永磁同步电机在运行过程中，接收到外部设备发过来停机控制信号，微处理器MCU直接封锁脉冲输出，重新获得新的启动控制信号不管当前负载状态直接使电机按预定位方式启动，这种做法在封锁脉冲后，由于负载惯性很大，永磁同步电机还得继续旋转，如果旋转速度较高时启动电机，会产生冲击电压，极为容易损毁开关器件，同时，如果在永磁同步电机高速旋转时直接从预定位启动，同时会造成很大的电流冲击，且永磁同步电机会有抖动、顿挫、噪音等技术问题。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。
基于无感矢量控制的永磁同步电机运行的控制方法，其特征在于:电机在运行过程中，接收到外部设备发过来停机控制信号，微处理器MCU不直接对逆变器进行封锁PWM脉冲处理，而是继续输出脉冲到逆变器进行降速处理，并时刻检测外部设备发过来的控制信号，在降速处理过程中当电机的实时运行转速Vi大于或等于设定转速Vref时且微处理器MCU重新获得新的启动控制信号，则控制电机由当前实时运行转速Vi向重新获得新的启动控制信号对应的目标转速V或目标力矩T靠拢；当电机的实时运行转速Vi小于设定转速Vref时，微处理器MCU进行封锁PWM脉冲处理。
上述当电机的实时运行转速Vi小于设定转速Vref时，微处理器MCU进行封锁PWM脉冲处理过程中，电机随惯性继续旋转，并时刻检测外部设备发过来的控制信号,如果此时微处理器MCU重新获得新的启动控制信号，微处理器MCU将逆变器的所有下桥开关管开通，电机进入能耗制动模式，持续时间为t1,然后微处理器MCU会给电机各相线圈绕组以特定的顺序通电，以锁住转子位置，持续时间为t2，然后以重新获得新的启动控制信号控制电机再进入无感启动运转电机状态。
上述的电机是三相永磁同步电机，包括线圈绕组U、V、W，微处理器MCU进行封锁PWM脉冲处理过程中，如果此时微处理器MCU重新获得新的启动控制信号，微处理器MCU将逆变器的3个下桥开关管Q4、Q5和Q6开通，电机进入能耗制动模式，持续时间为t1,然后微处理器MCU会给电机3相线圈绕组U、V、W以特定的顺序通电，以锁住转子位置，持续时间为t2。
上述当电机接收到外部设备发过来停机控制信号，微处理器MCU会控制电机进行降速处理，在上述降速处理过程中，同时设定一个定时时间t3，微处理器MCU从接收到停机控制信号开始计时，当停机控制信号持续时间大于或等于定时时间t3，微处理器MCU强制封锁PWM脉冲信号。
上述的设定转速Vref是在200转/分-400转/分范围的一个值。
上述的电机由实时运行转速Vi向重新获得档位信号对应的转速V靠拢是指在实时运行转速Vi的基础上以一定步距V0加速或者减速向着转速V靠拢。
上述的一定步距V0是根据电机转动惯性和实时运行转速Vi与重新获得档位信号对应的转速V之差来决定。
本发明与现有技术相比，具有如下效果：
1)通过本发明的技术方案，当接收到外部设备发过来停机控制信号，微处理器MCU不直接对逆变器进行封锁PWM脉冲处理，而是继续输出脉冲到逆变器进行降速处理，并时刻检测外部设备发过来的控制信号，在降速处理过程中当电机的实时运行转速Vi大于或等于设定转速Vref时且微处理器MCU重新获得新的启动控制信号，则控制电机由当前实时运行转速Vi向重新获得新的启动控制信号对应的目标转速V或目标力矩T靠拢；当电机的实时运行转速Vi小于设定转速Vref时，微处理器MCU进行封锁PWM脉冲处理。在大惯性的负载应用上，使永磁同步电机能够在新的启动控制信号恢复、频繁启停、档位切换等情况下快速响应并再次平滑启动，避免抖动、顿挫、噪音等异常情况，并能减小电流冲击，可有效保护开关器件，延长永磁同步电机的使用寿命，且能极大的提高用户体验；
2)本发明的其它优点在实施例部分展开详细描述。
附图说明：
图1是本发明实施例一提供的永磁同步电机的立体图；
图2是本发明实施例一提供的永磁同步电机的电机控制器的立体图；
图3是本发明实施例一提供的永磁同步电机的剖视图；
图4是本发明实施例一提供的永磁同步电机控制器的控制原理示意图；
图5是本发明实施例一提供的无位置传感器矢量控制永磁同步电机原理示意图。
图6是本发明实施例一提供的永磁同步电机矢量控制的各坐标系关系图；
图7是本发明实施例一提供的永磁同步电机的电机控制器的原理方框图；
图8是本发明提供的实施例一提供的永磁同步电机的控制流程图；
图9是本本发明提供的实施例一的永磁同步电机与外部设备连接的示意图；
图10是本发明实施例一提供的基于无感矢量控制的永磁同步电机运行的控制方法的流程图；
图11是本发明实施例一在封锁脉冲的过程中重新获得新的启动控制信号的控制流程图；
图12是本发明实施例二永磁同步电机与外部设备连接的示意图；
图13是本发明实施例二永磁同步电机的电机控制器的电路方框图。
具体实施方式：
下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。
如图1至图3所示，假设本发明是一种三相永磁同步电机,由电机控制器2和电机单体1,所述的电机单体1包括定子组件12、转子组件13和机壳组件11，定子组件13安装在机壳组件11上，转子组件13套装在定子组件12的内侧或者外侧组成，电机控制器2包括控制盒22和安装在控制盒22里面的控制线路板21，控制线路板21一般包括电源电路、微处理器MCU、母线电压检测电路、逆变器，电源电路为各部分电路供电，母线电压检测电路将直流母线电压Uabc输入到微处理器MCU，微处理器MCU控制逆变器，逆变器控制定子组件12的各相线圈绕组的通断电，定子组件12中包括定子铁芯和三相线圈绕组U、V、W。
假设三相无刷直流永磁同步电机的相线电流检测电路将其中2相定子线圈绕组的相电流ia、ib输入到微处理器MCU，根据ia、ib、ic三者的关系可以计算出相电流ic，微处理器MCU根据相电流ia、ib、ic可以计算出q轴电流iq,这些在教课书上都有记载，在此不再叙述。交流输入(AC INPUT)经过由二级管D7、D8、D9、D10组成的全波整流电路后，在电容C1的一端输出直流母线电压Vbus,直流母线电压Vbus与输入交流电压有关，微处理器MCU输入到逆变器的PWM信号，逆变器由电子开关管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6组成，电子开关管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6的控制端分别由微处理器MCU输出的6路PWM脉冲信号(P1、P2、P3、P4、P5、P6)控制。其中有3个上桥开关管Q1、Q2、Q3和3个下桥开关管Q4、Q5、Q6。
在图4中微处理器MCU有多个档位输入信号Tap1、Tap2…Tapn，其中n是整数，每个档位输入信号通过一个开关连接一个档位检测电路，微处理器MCU利用若干个档位检测电路来检测各路档位输入信号。图中档位输入信号Tap1、Tap2…Tapn分别对应开关K1、K2…Kn,例如，当开关K1闭合时，档位输入信号Tap1被与之连接的档位检测电路检测出来，然后送到微处理器MCU，微处理器MCU就根据该档位信号对应电机的转速，控制电机按设置转速运行。例如档位输入信号Tap1对应的电机运行转速是700转/分，档位输入信号Tap2对应的电机运行转速是800转/分，档位输入信号Tap3对应的电机运行转速是900转/分，档位输入信号Tapn对应的电机运行转速是1400转/分。电机的微处理器MCU就根据不同的档位输入信号选择不同的转速，控制电机按照档位输入信号对应的选定转速运行。当所有的档位输入信号都没有输入到微处理器MCU(即所有开关都断开)时，电机的微处理器MCU封锁脉冲信号输出，使逆变器的电子开关管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6都关断，这种情况行业内称封锁脉冲停机。
针对有多个档位输入信号的情况，当所有的开关K1、K2…Kn都断开时，所有档位输入信号Tap1、Tap2…Tapn都相当与微处理器MCU断开，此时的信号可以称为外部设备发过来停机控制信号；当开关K1、K2…Kn中的其中一个闭合时，档位输入信号Tap1、Tap2…Tapn的其中一个信号输入到微处理器MCU，即相当于微处理器MCU重新获得一个新的启动控制信号。
如图5所示，简述无位置传感器矢量控制永磁同步电机的基本工作原理(教科书有详细的描述)，永磁同步电机看作是定子的旋转磁场与转子旋转磁场相互作用的结果，图中有两个坐标系，一个是转子旋转坐标系dq轴；另一个定子静止坐标系ABC坐标系(可以转换成αβ相互垂直的静止坐标系，见图6所示)；转子可以看作是励磁电流if的作用以转速wr旋转，定子可以看作是励磁电流is的作用转速ws旋转,图中定子的合成矢量是S；根据电磁转矩的计算公式：
电磁转矩T＝K×iq；其中K是系数，iq是矢量S的q轴电流分量。
如图6所示，定子静止坐标系ABC坐标系用αβ相互垂直的坐标系代替。定子静止坐标系是αβ的坐标系，转子旋转坐标系是dq坐标系，αβ的坐标系与dq坐标系的夹角是θ。
如图7所示，是无位置传感器矢量控制永磁同步电机的硬件控制方框图；图8是无位置传感器矢量控制永磁同步电机的软件方面的流程方框图，微处理器MCU根据相电流ia、ib、ic可以计算出q轴电流iq和d轴电流id,并利用位置&转速观测器估算出电机运行的实时转速Vi，假设电机的档位输入信号选定了转速Vsp,电机的微处理器MCU根据选定了转速Vsp控制电机运行，当实时转速Vi达不到选定了转速Vsp，就调整力矩iq_in,提升或者降低转速，直到实时转速Vi达到选定了转速Vsp。
如图9、图10和图11所示，基于无感矢量控制的永磁同步电机运行的控制方法，电机在运行过程中，接收到外部设备发过来停机控制信号，微处理器MCU不直接对逆变器进行封锁PWM脉冲处理，而是继续输出脉冲到逆变器进行降速处理，并时刻检测外部设备发过来的控制信号，在降速处理过程中当电机的实时运行转速Vi大于或等于设定转速Vref时且微处理器MCU重新获得新的启动控制信号，则控制电机由当前实时运行转速Vi向重新获得新的启动控制信号对应的目标转速V或目标力矩T靠拢；当电机的实时运行转速Vi小于设定转速Vref时，微处理器MCU进行封锁PWM脉冲处理。
上述当电机的实时运行转速Vi小于设定转速Vref时，微处理器MCU进行封锁PWM脉冲处理过程中，电机随惯性继续旋转，并时刻检测外部设备发过来的控制信号,如果此时微处理器MCU重新获得新的启动控制信号，微处理器MCU将逆变器的所有下桥开关管开通，电机进入能耗制动模式，持续时间为t1,然后微处理器MCU会给电机各相线圈绕组以特定的顺序通电，以锁住转子位置，持续时间为t2，然后以重新获得新的启动控制信号再进入无感启动运转电机状态。
上述电机是三相永磁同步电机，包括线圈绕组U、V、W，微处理器MCU进行封锁PWM脉冲处理过程中，如果此时微处理器MCU重新获得新的启动控制信号，微处理器MCU将逆变器的3个下桥开关管Q4、Q5和Q6开通，电机进入能耗制动模式，持续时间为t1(例如1秒),然后微处理器MCU会给电机3相线圈绕组U、V、W以特定的顺序通电，以锁住转子位置，持续时间为t2(例如2秒)。
上述当电机接收到外部设备发过来停机控制信号，微处理器MCU会控制电机进行降速处理，在上述降速处理过程中，同时设定一个定时时间t3(例如3秒)，微处理器MCU从接收到停机控制信号开始计时，当停机控制信号持续时间大于或等于定时时间t3，微处理器MCU强制封锁PWM脉冲信号。
上述的设定转速Vref是在200转/分-400转/分范围的一个值；具体地，设定转速Vref是300转/分。
通过上述方案，当所有档位信号撤除时(即所有的开关K1、K2…Kn都断开时，所有档位输入信号Tap1、Tap2…Tapn都相当与微处理器MCU断开)，本方案继续输出脉冲到逆变器进行可控的降速处理，当电机的实时运行转速Vi小于设定转速Vref(例如Vref＝300转/分时)，微处理器MCU进行封锁脉冲处理，是电机在低速下实现停机，响应快速适应大惯性负载，用户体验连高，虽然负载惯性很大，但是在300转/分及以下的转速时，预定位的力矩完全可以把负载停住，不会出现抖动、噪音等异常情况，此时启动和正常的静止状态下启动一样的处理逻辑，能够确保平滑启动；在微处理器MCU进行封锁脉冲处理过程中，即使获得新的档位信号(即当开关K1、K2…Kn中的其中一个闭合时，档位输入信号Tap1、Tap2…Tapn的其中一个信号输入到微处理器MCU，即相当于微处理器MCU重新获得一个新的启动控制信号)，也不作处理，直到电机完全停止运转，然后才按获得新的档位信号重新按预定位启动方式启动电机。但当在降速处理过程中当电机的实时运行转速Vi大于等于设定转速Vref时且微处理器MCU重新获得档位信号，则控制电机由实时运行转速Vi向重新获得档位信号对应的转速V靠拢，无须按传统电机档位切换方法在高速旋转时候直预定位启动，因此避免抖动、顿挫、噪音等异常情况，并能减小电流冲击，可有效保护开关器件，延长永磁同步电机的使用寿命。在大惯性的负载应用上，使永磁同步电机能够在档位信号恢复、频繁启停、档位切换等情况下快速响应并再次平滑启动，避免抖动、顿挫、噪音等异常情况，并能减小电流冲击，可有效保护开关器件，延长永磁同步电机的使用寿命，且能极大的提高用户体验。
上述电机由实时运行转速Vi向重新获得档位信号对应的转速V靠拢是指在实时运行转速Vi的基础上以一定步距V0加速或者减速向着转速V靠拢；具体地，当电机的实时运行转速Vi大于重新获得档位信号对应的转速V时，实时运行转速Vi以一定步距V0减速向着转速V靠拢；当电机的实时运行转速Vi小于重新获得档位信号对应的转速V时，实时运行转速Vi以一定步距V0加速向着转速V靠拢。表1的5个档位输入信号可理解成新的启动控制信号。
举例：见表1所示的电机的档位输入信号及对应的转速：
Figure BDA0003171178250000081
Figure BDA0003171178250000091
表1
例如，假设电机由5个档位，分别为Tap1、Tap2、Tap3、Tap4和Tap5,5个5个档位对应的转速是如表1所示，那么电机的微处理器MCU连接5个档位检测电路，如图4所示，电机的微处理器MCU会不断检测5个档位检测电路是否有档位输入信号。当电机以3档的档位运行时，3档档位输入信号Tap3对应的电机运行转速是900转/分，撤除3档档位输入信号Tap3后，电机的运行转速从900转/分向着300转/分进行降速处理；当在降速处理过程中，微处理器MCU没有重新获得相应的档位信号，则电机的运行转速一直降至300转/分后，微处理器MCU进行封锁脉冲处理，使电机直接停机，若在封锁脉冲处理过程中重新获得档位信号，虽然负载惯性很大，但是在300rpm及以下的转速时，预定位的力矩完全可以把负载停住，不会出现抖动、噪音等异常情况，此时启动和正常的静止状态下启动一样的处理逻辑，能够确保平滑启动。
若在电机停机后，微处理器MCU重新获得相应的1档输入信号Tap1，则电机按预定位启动方式启动电机重新启动，且电机的转速上升到600转/分后稳定运行；
当电机以3档的档位运行时，3档档位输入信号Tap3对应的电机运行转速是900转/分，撤除3档档位输入信号Tap3后，电机的运行转速从900转/分向着300转/分进行降速处理；假设，当电机的运行转速降到800转/分时，恢复1档档位输入信号Tap1，由于1档档位输入信号Tap1对应的电机运行转速是600转/分，要低于电机的当前800转/分的运行转速，则电机继续降速，直到运行转速降到600转/分，使电机以600转/分的转速稳定运行；
当电机以3档的档位运行时，3档档位输入信号Tap3对应的电机运行转速是900转/分，撤除3档档位输入信号Tap3后，电机的运行转速从900转/分向着300转/分进行降速处理，假设，当电机的运行转速降到800转/分时，恢复5档档位输入信号Tap5，由于5档档位输入信号Tap5对应的电机运行转速是1150转/分，要高于电机的当前800转/分的运行转速，则电机加速，直到运行转速上升到1150转/分，使电机以1150转/分的转速稳定运行。
通过上述方案，使永磁同步电机在降速阶段，若永磁同步电机的档位信号恢复，微处理器MCU则按照重新获得档位信号调整电机的转速，使永磁同步电机能够在档位信号恢复、频繁启停、档位切换等情况下快速响应并再次平滑启动，避免抖动、顿挫、噪音等异常情况，并能减小电流冲击，可有效保护开关器件，延长永磁同步电机的使用寿命，且能极大的提高用户体验。
所述一定步距V0是根据电机转动惯性和实时运行转速Vi与重新获得档位信号对应的转速V之差来决定；具体地，步距
Figure BDA0003171178250000101
其中K是系数，可以通过实验获得，Vi是实时运行转速，V是档位信号对应的转速，G是电机转动惯性，系数K可通过实验手段获得，步距V0的值根据电机转动惯性及实时运行转速Vi与重新获得档位信号对应的转速V的实际值而定，使得步距V0能自动调整到合理的数值，使永磁同步电机能更好地匹配到适合的步距V0以进行加速或者减速，使永磁同步电机能够在档位信号恢复、频繁启停、档位切换等情况下快速响应并再次平滑启动，并能有效提高永磁同步电机再次启动的成功率。
假设，本实施例中的步距V0为10转/秒，则电机在实时运行转速Vi的基础上以10转/秒的转速递增或者递减，使实时运行转速Vi加速或者减速向着转速V靠拢。
当所有档位信号撤除时，微处理器MCU继续输出脉冲到逆变器进行可控的降速处理，即按照电机当前的实时运行转速Vi与设定转速Vref之差来设定降速的步距V10，V10＝(Vi-Vref)/T,其中T是设定的时间。
降速处理是指在实时运行转速Vi的基础上以一定步距V0减速向着设定转速Vref靠拢，直到电机的实时运行转速Vi小于设定转速Vref时，微处理器MCU进行封锁脉冲处理，在本实施例中，所述设定转速Vref利用实验的手段获得，所述实时运行转速Vi由速度观测器测得。
实施例二：
本实施例是在实施例一基础上的改进，改进点是：用一个VSP调速电路来替代多路档位检测电路和多个开光。如图12和图13所示，外部设备输出一个VSP信号到无感矢量控制的永磁同步电机，外部设备输出一个VSP信号是一个0-10VDC的范围，其信号类型见表2所示，当VSP信号等于0V，视为停机控制信号，电机在运行过程中，接收到外部设备发过来停机控制信号，微处理器MCU不直接对逆变器进行封锁PWM脉冲处理，而是继续输出脉冲到逆变器进行降速处理，并时刻检测外部设备发过来的控制信号，在降速处理过程中当电机的实时运行转速Vi大于或等于设定转速Vref时且微处理器MCU重新获得新的启动控制信号，则控制电机由当前实时运行转速Vi向重新获得新的启动控制信号对应的目标转速V或目标力矩T靠拢；当电机的实时运行转速Vi小于设定转速Vref时，微处理器MCU进行封锁PWM脉冲处理。新的启动控制信号有多种，0.5V-2V是一种启动控制信号；2V-4V是一种启动控制信号；4V-6V是一种启动控制信号；6V-8V是一种启动控制信号；8V-10V是一种启动控制信号；
Figure BDA0003171178250000111
Figure BDA0003171178250000121
表2
同理，利用一个VSP调速电路来也可以用来选择电机运行的力矩，见表3所示，例如，当VSP信号等于0V，视为停机控制信号，电机在运行过程中，接收到外部设备发过来停机控制信号，微处理器MCU不直接对逆变器进行封锁PWM脉冲处理，而是继续输出脉冲到逆变器进行降速处理，并时刻检测外部设备发过来的控制信号，在降速处理过程中当电机的实时运行转速Vi大于或等于设定转速Vref时且微处理器MCU重新获得新的启动控制信号，则控制电机由当前实时运行转速Vi向重新获得新的启动控制信号对应目标力矩T靠拢；当电机的实时运行转速Vi小于设定转速Vref时，微处理器MCU进行封锁PWM脉冲处理。新的启动控制信号有多种，0.5V-2V是一种启动控制信号对应20牛/米的力矩；2V-4V也是一种启动控制信号，对应40牛/米的力矩；4V-6V也是一种启动控制信号，对应60牛/米的力矩；6V-8V也是一种启动控制信号，对应80牛/米的力矩；8V-10V也是一种启动控制信号，对应100牛/米的力矩。
当VSP信号是2V-4V的一种启动控制信号，则控制电机以40牛/米的力矩运转电机，在电机运行过程中，当VSP信号等于0V，视为收到停机控制信号，微处理器MCU不直接对逆变器进行封锁PWM脉冲处理，而是继续输出脉冲到逆变器进行降速处理，在降速处理过程中当电机的实时运行转速Vi大于或等于设定转速Vref时且微处理器MCU重新获得新的启动控制信号(例如新的启动控制信号VSP在4V-6V的启动控制信号，则控制电机由当前实时运行转速Vi向控制电机以60牛/米的力矩运转电机。其它控制在此不再详细叙述，
Figure BDA0003171178250000122
Figure BDA0003171178250000131
表3
还有，当外部设备通过PWM信号来控制无感矢量控制的永磁同步电机，其原理也是与VSP调速信号类似。如表4所示，在此不在详细描述。
PWM信号 力矩(牛/米) 信号类型
0V 0 停机控制信号
10脉冲 20 启动控制信号
20个脉冲 40 启动控制信号
30个脉冲 60 启动控制信号
40个脉冲 80 启动控制信号
50个脉冲 100 启动控制信号
表4
以上实施例为本发明的较佳实施方式，但本发明的实施方式不限于此，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.基于无感矢量控制的永磁同步电机运行的控制方法，其特征在于:电机在运行过程中，接收到外部设备发过来停机控制信号，微处理器MCU不直接对逆变器进行封锁PWM脉冲处理，而是继续输出脉冲到逆变器进行降速处理，并时刻检测外部设备发过来的控制信号，在降速处理过程中当电机的实时运行转速Vi大于或等于设定转速Vref时且微处理器MCU重新获得新的启动控制信号，则控制电机由当前实时运行转速Vi向重新获得新的启动控制信号对应的目标转速V或目标力矩T靠拢；当电机的实时运行转速Vi小于设定转速Vref时，微处理器MCU进行封锁PWM脉冲处理。
2.根据权利要求1所述的基于无感矢量控制的永磁同步电机运行的控制方法，其特征在于：上述当电机的实时运行转速Vi小于设定转速Vref时，微处理器MCU进行封锁PWM脉冲处理过程中，电机随惯性继续旋转，并时刻检测外部设备发过来的控制信号,如果此时微处理器MCU重新获得新的启动控制信号，微处理器MCU将逆变器的所有下桥开关管开通，电机进入能耗制动模式，持续时间为t1,然后微处理器MCU会给电机各相线圈绕组以特定的顺序通电，以锁住转子位置，持续时间为t2，然后以重新获得新的启动控制信号控制电机再进入无感启动运转电机状态。
3.根据权利要求2所述的基于无感矢量控制的永磁同步电机运行的控制方法，其特征在于：电机是三相永磁同步电机，包括线圈绕组U、V、W，微处理器MCU进行封锁PWM脉冲处理过程中，如果此时微处理器MCU重新获得新的启动控制信号，微处理器MCU将逆变器的3个下桥开关管Q4、Q5和Q6开通，电机进入能耗制动模式，持续时间为t1,然后微处理器MCU会给电机3相线圈绕组U、V、W以特定的顺序通电，以锁住转子位置，持续时间为t2。
4.根据权利要求1所述的基于无感矢量控制的永磁同步电机运行的控制方法，其特征在于：当电机接收到外部设备发过来停机控制信号，微处理器MCU会控制电机进行降速处理，在上述降速处理过程中，同时设定一个定时时间t3，微处理器MCU从接收到停机控制信号开始计时，当停机控制信号持续时间大于或等于定时时间t3，微处理器MCU强制封锁PWM脉冲信号。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的基于无感矢量控制的永磁同步电机运行的控制方法，其特征在于:设定转速Vref是在200转/分-400转/分范围的一个值。
6.根据权利要求1或2或3所述的基于无感矢量控制的永磁同步电机运行的控制方法，其特征在于:电机由实时运行转速Vi向重新获得档位信号对应的转速V靠拢是指在实时运行转速Vi的基础上以一定步距V0加速或者减速向着转速V靠拢。
7.根据权利要求4所述的基于无感矢量控制的永磁同步电机运行的控制方法，其特征在于:一定步距V0是根据电机转动惯性和实时运行转速Vi与重新获得档位信号对应的转速V之差来决定。
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