[发明专利]永磁同步电机的预加热系统、方法及压缩机

说明书

本发明实施例提供一种永磁同步电机的预加热系统、方法及压缩机，属于永磁电机预加热领域。该永磁同步电机包含永磁体和绕组线圈，永磁同步电机的预加热系统包括：直流电源，用于为永磁同步电机的预加热系统供电；逆变器，连接至绕组线圈；空间矢量脉宽控制器，该空间矢量脉宽控制器的输入端连接至直流电源以及该空间矢量脉宽控制器的输出端连接至逆变器，用于输出脉冲宽度调制信号以控制逆变器，其中，逆变器用于基于脉冲宽度控制信号输出高频三相交流电压至绕组线圈，以在高频三相交流电压的作用下预加热绕组线圈和永磁体。使得在预热的过程中既产生了铜损也产生了丰富可观的杂散损耗，由此实现均匀、高效且快速地预热电机。

技术领域

本发明涉及永磁电机预加热领域，具体地涉及一种永磁同步电机的预加热系统、方法及压缩机。

背景技术

目前，有的空调散热风机和压缩机的电机为无位置传感器的永磁同步电机，无位置传感器永磁同步电机在低温环境下长期放置后，由于机油粘度很大，可能会导致电机绕组线圈处于低温冻结状态以及绕组参数的变化。并且由于同步电机在起动前，转子位置是未知的，需要根据其绕组参数对转子位置进行估算，如果绕组参数出现变化和转子位置不确定时，开机后若强行启动电机，容易检测不到转子位置，导致出现启动失败，甚至损坏电机。

现有技术中对于永磁同步电机的预加热一般有两种解决方案，其中第一种解决方案是：在压缩机壳体绑电加热带或保温装置以维持温度在可启动温度范围；但是，这样预热的技术方案的实施既有成本增加又有可靠性下降的缺点。第二种解决方案是：向电机绕组注入直流电以进行预热，其利用的是压缩机的铜损进行加热；但是这样预热的技术方案容易导致绕组的预热不均匀且预热效率低下。

需要说明的是，以上技术问题是本申请发明人在实现本发明的过程中发现的。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种永磁同步电机的预加热系统、方法及压缩机，用以至少解决现有技术中永磁同步电机的预热可靠性差、预热效率低下的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例一方面提供一种永磁同步电机的预加热系统，该永磁同步电机包含永磁体和绕组线圈，所述永磁同步电机的预加热系统包括：直流电源；逆变器，连接至所述绕组线圈；空间矢量脉宽控制器，该空间矢量脉宽控制器的输入端连接至所述直流电源以及该空间矢量脉宽控制器的输出端连接至所述逆变器，用于输出脉冲宽度调制信号以控制所述逆变器，其中，所述逆变器用于基于所述脉冲宽度控制信号输出高频三相交流电压至所述绕组线圈，以在所述高频三相交流电压的作用下预加热所述绕组线圈和所述永磁体。

优选地，所述永磁同步电机的预加热系统还包括：克拉克变换器，连接至所述空间矢量脉宽控制器的输入端，用于向所述空间矢量脉宽控制器输入α分量电压和β分量电压，其中所述α分量电压和所述β分量电压中的至少一者为高频电压。

优选地，所述永磁同步电机的预加热系统还包括：帕克变换器，输入端连接至所述空间矢量脉宽控制器和所述绕组线圈之间以引出三相反馈电流，用于基于所述三相反馈电流来输出第一d分量电流和第一q分量电流；以及PI调节器，其输入端连接至所述帕克变换器的输出端以接收所述第一d分量电流和所述第一q分量电流，且所述PI调节器的输入端还用于接入d轴方向和/或q轴方向上的高频参考信号电流来补偿所述第一d分量电流和/或第一q分量电流，以使得所述PI调节器输出其中至少一者为高频电压的第一d分量电压和第一q分量电压；其中，所述PI调节器的输出端连接至所述克拉克变换器的输入端，以使得所述克拉克变换器基于所述第一d分量电压和所述第一q分量电压输出所述α分量电压和所述β分量电压。