[发明专利]一种空调器及其室外风机起动控制方法和系统

说明书

技术领域

本发明属于电机起动控制技术领域，尤其涉及一种空调器及其室外风机起动控制方法和系统。

背景技术

目前，出于节能、降低工作噪音和成本的考虑，采用Sensorless FOC(Sensorless Field Oriented Control,无位置传感器磁场定向控制)控制策略的永磁同步电机得以在空调器的室外风机中实现大量应用。由于空调器的室外风机的起动初始工况存在风动正向旋转(即在外界风力作用下正向旋转)、风动反向旋转(即在外界风力作用下反向旋转)及静止等情况，为了提高室外风机的电机的起动可靠性，因此需要电机具备一定的克服外界风力作用的起动能力。对于适用于Sensorless FOC控制策略的三相永磁同步电机，其反电势为正弦波形，且含有电机的转子位置信息，因此可以通过检测反电势获得转子位置角及转速信号，根据转速信号的正负以确定电机的起动初始工况是风动正向转动或风动反向转动，并以此确定不同的起动模式，电机起动的实现流程如图1所示，对于现有的电机起动控制技术而言，从图1可知，无论是按照何种工况(风动正向、静止、风动反向)起动电机，均需要在执行“对电机进行定位控制”、“以矢量控制方式控制电机加速转动”及“以矢量控制方式控制电机进入常规运行状态”等步骤之前完成对电机驱动器中的自举电容充电，具体原因详述如下：

典型的三相永磁同步电机(PMSM，Permanent Magnet Synchronous Motor)的驱动器的拓扑结构如图2所示，在实际应用中，图2中的6个开关管和6个续流二极管通常都被集成在IPM(Intelligent Power Module，智能功率模块)中。为了简化设计，在应用到空调器的室外风机时，IPM内部的驱动电路通常采用单一电源控制方案，而在使用单一电源供电方案时，需要保证控制电源能够可靠地为上桥臂开关管提供正确的门极偏置电压，且直流母线上的高电压不会窜到控制电源电路而烧毁元器件。在现有技术中，采样自举电路是实现上述单一电源供电方案的方法之一，如图3所示，采样自举电路包括自举电阻R_BS、自举二极管D_BS及自举电容C_BS，当下桥臂开关管Kd导通时，使电源Vcc通过自举电阻R_BS、自举二极管D_BS给自举电容C_BS充电，充电回路如图3中虚线回路所示，在充电过程中为了减轻控制电源Vcc的压力，下桥臂开关管Kd的导通并非是连续的，而是按照一定的占空比导通，且上桥臂开关管Ku是全程截止的；当上桥臂开关管Ku导通时，自举二极管D_BS反向截止，进而将直流母线电压与电源Vcc相互隔离，防止直流母线电压窜进控制电源电路而烧毁元器件。

综上所述，由于需要在电机驱动器中的自举电容完成充电后再对电机执行相应的起动操作，此时电机的起动初始工况有可能与自举电容完成充电之前所检测到的工况存在差异，所以很容易导致电机起动失败，降低了电机起动的成功率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空调器室外风机起动控制方法，旨在解决现有技术所存在的室外风机的电机起动成功率低的问题。

本发明是这样实现的，一种空调器室外风机起动控制方法，室外风机的电机由驱动器进行驱动，所述空调器室外风机起动控制方法包括以下步骤：

在对所述驱动器中的自举电容进行充电时，对所述电机的初始转动状态进行实时检测；

在所述自举电容完成充电后，根据所检测到的初始转动状态相应地控制所述电机起动。

本发明的另一目的还在于提供一种空调器室外风机起动控制系统，室外风机的电机由驱动器进行驱动，所述空调器室外风机起动控制系统包括：

充电与转动检测模块，用于在对所述驱动器中的自举电容进行充电时，对所述电机的初始转动状态进行实时检测；

电机起动控制模块，用于在所述自举电容完成充电后，根据所述转动状态检测模块检测到的初始转动状态相应地控制所述电机起动。

本发明的又一目的还在于提供一种包括上述空调器室外风机起动控制系统的空调器。

在本发明中，对于空调器的室外风机的起动控制，是在对室外风机的电机驱动器中的自举电容进行充电的过程中，同时对电机的初始转动状态进行实时检测，并在自举电容完成充电后，根据所检测到的初始转动状态相应地控制电机起动，从而能够在自举电容完成充电后获得实时的起动初始工况，进而使电机能够顺利起动，提高电机起动的成功率，解决了现有技术所存在的室外风机的电机起动成功率低的问题。

附图说明