[发明专利]一种PWM、S‑PAM、PHASE联动控制的电机驱动方法、装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电机驱动控制领域，更具体地说，涉及一种PWM、S-PAM、PHASE联动控制的电机驱动方法、装置和系统。

背景技术

直流变频空调的最大的优点是能够运行到高频率段而实现快速的制冷或制热效果，但从节能观点来看，空调机搭载的压缩机驱动用的永久磁铁同步电机也是年年在高效率化。永久磁铁同步电机的高效率化的方法是：

1.采用高性能磁铁增加磁束量；

2.在线圈的缠绕方法上下功夫，提高狭缝占有率，使用粗的铜线，增加缠绕圈数；

3.减少电感，提高电机电压利用率等等；

这里面，前两个都是增大发电定量KE，即便是相同速度，也会发生大的诱起电压。空调机器制冷运转时间长，减少制冷运转的损失对于机器的年消耗电量降低有很高效果。并且制冷运转在中间速度区域，也不受电机电压的制约，使发电定量增大的趋向尤其变强，作为此结果，制热的高速运转的控制变难。

1.仅仅是PWM控制和电压相位(PHASE)控制的组合，受电电压低下时，PWM控制就会达到极限，通过弱磁场控制实现的电压位相控制为主体，此时励磁电流负向增加，变成「极弱状态」，电机电流增加，导致损失加大。并且，大发电常数KE的电机的条件下，到达电压位相控制极限时，会不得不停止电机或者牺牲能力，降低速度。

2.仅仅是PWM控制和PAM控制的组合，受电电压低下时，PWM控制就会达到极限，PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)主回路的PAM电压控制为主体，结果是升压比变大，PFC主回路损失增加，导致效率减低。

3.加上大发电常数KE的电机的条件下，要更加提高升压比，维持高直流电压，变频器主回路的损失也会增加，导致装置整体温度上升。为了抑制温度的上升，要修改散热设计，装置规模需要改为大型化。

某些极端情况下，到达电压位相(PHASE)控制极限时，会不得不停止电机或者牺牲能力，降低速度。

发明内容

为了解决以上的技术问题，克服现有技术的不足和缺陷，本发明提供一种PWM、S-PAM、PHASE联动控制的电机驱动方法、装置和系统。

本发明公开了一种PWM、S-PAM、PHASE联动控制的电机驱动的方法，包括：

S1.在电机(也称为马达)低速运转下，负荷较小，PWM电压控制为主控制系统；

S2.电机频率上升，负荷进一步增大，判断所述的PWM电压控制是否已经达到了极限；若是，则转到S3，若否，则转到S1；

S3.PWM与PHASE电压控制联动，这时的PHASE控制为浅弱状态；

S4.电机频率继续上升，负荷继续增大，判断与PHASE联动控制设置的S-PAM控制开启条件是否达到；若是，则转到S5，若否，则转到S3；

S5.S-PAM与PHASE联动控制，其中S-PAM为主控制系统，S-PAM自动提高升压比Ed/Vs，提高Ed直流电压，减少PHASE控制时间，降低马达电流，提高效率。其中Ed是指直流电压，Vs是指电源电压的峰值；

S6.电机频率继续上升，负荷继续增大，判断S-PAM控制提高直流电压Ed是否达到极限值Ed-limit；若是，则转到S7，若否，则转到S5；

S7.进入PHASE为主控制系统；

S8.电机频率继续上升，负荷继续增大，判定PHASE控制达到电压饱和极限，进入深弱状态；若是，则转到S9，若否，则转到S7；

S9.三种电压控制PWM、S-PAM、PHASE都同时达到了极限，负荷达到极限，频率保持。

在本发明所述的PWM、S-PAM、PHASE联动控制的电机驱动的方法中，所述的PHASE控制包括：当变频器的输出电压幅值与电机感应电动势信号相近的时候，让变频器的输出电压与电机感应电动势错开一个相位，从而让电机在电压饱和状态仍然能够输出需要的力矩。

本发明公开了一种PWM、S-PAM、PHASE联动控制的电机驱动控制装置，用于实现上述的方法，包括：

运行单元，用于实现运行PWM控制、S-PAM、PHASE联动控制；

PWM控制极限判断单元，与所述的运行单元相连，用于判断所述的PWM控制是否已经达到了极限；

升压比调整单元，与所述的PWM控制极限判断单元以及S-PAM与PHASE联动控制设定的判断单元相连，用于所述的S-PAM控制将升压比a自动调整，达成高直流电压Ed的运行状态；其中，升压比：a＝Ed/Vs，Vs为电源电压峰值，Ed为电源经过S-PAM控制电路转换的直流电压；