[发明专利]一种缩短永磁同步电机起动时间的定子磁链给定方法

说明书

技术领域

本发明属于电机控制领域，特别涉及一种能够缩短永磁同步电机起动时间的定子磁链给定方法。

背景技术

永磁同步电机具有体积小，结构简单，损耗少，节能性高等一系列优点，已被广泛应用于工业中的各个领域。

为了缩短永磁同步电机起动时间，现有的方法有两种：一种是改变永磁同步电机的内部结构来实现，通过减小永磁同步电机的转子转动惯量，来缩短永磁同步电机的起动时间，但这种方法成本较高，实现起来比较困难；另外一种解决方法是仅从增加电机起动电流的角度来实现快速起动，但存在的问题是单纯地增加起动电流会使电机出现发热等问题，容易使电机进入过流保护，甚至会造成电机无法起动等问题。

基于当前技术存在的问题，本发明人对永磁同步电机的起动过程进行深入研究，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种缩短永磁同步电机起动时间的定子磁链给定方法，其可有效加快永磁同步电机的起动过程，降低电机生产及控制成本，提升电机起动过程中的运行效率。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种缩短永磁同步电机起动时间的定子磁链给定方法，包括如下步骤：

(1)判断永磁同步电机的实际转速ω是否小于给定转速ω^*，若小于给定转速ω^*则转入步骤(2)；

(2)设计转子感应磁链给定值和定子电枢反应磁链给定值其中，的计算方法是：设定定子三相电流给定参考值i_s，由得到定子电枢反应磁链给定值其中，L_s为电机相电感；

(3)根据计算定子磁链给定值其中，e^jθ＝cosθ+jsinθ，j是虚数的单位，θ是转子磁极直轴相对于定子A相绕组的转子空间位置角。

上述步骤(1)中，若实际转速ω大于给定转速ω^*，则结束程序。

上述步骤(2)中，转子感应磁链给定值根据永磁同步电机的生产厂家提供的参数决定。

上述步骤(2)中，转子感应磁链给定值通过计算，式中，U_N是额定相电压峰值，U_dc是永磁同步电机的额定电压，ω_N是额定角速度，f_N是额定频率。

上述步骤(2)中，i_s的设定方法是：测量永磁同步电机的三相定子电流空间矢量i_a，并将该三相定子电流空间矢量i_a作为定子三相电流给定参考值i_s。

采用上述方案后，本发明具有以下特点：

(1)本发明根据永磁同步电机的电磁转矩是电流矢量和定子磁链矢量的叉积这一原理，通过定子磁链的合理设计，增大电机的起动转矩，可以缩短永磁同步电机的起动时间，本发明在实现过程中毋须改变电机的内部结构和控制系统硬件，控制过程更容易实现，降低电机生产及控制成本；

(2)在本发明中，增加电机起动转矩是通过改变定子磁链和定子电流两方面实现，而不是单纯依赖于改变定子电流，可避免电机起动过程中由于过流保护而导致的起动失败的问题，可有效提升电机起动过程中的运行效率。

附图说明

图1是本发明的流程图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。

如图1所示，本发明提供一种缩短永磁同步电机起动时间的定子磁链给定方法，包括如下步骤：

(1)为了使永磁同步电机能够快速达到给定转速ω^*，首先需判断永磁同步电机的实际转速ω是否小于给定转速ω^*，若高于给定转速ω^*，则表示此时永磁同步电机已经起动完成，无需再施行本方案；若低于给定转速ω^*，则转入步骤(2)；