[发明专利]空调系统及永磁同步电机启动方法

说明书

本发明公开了空调系统及永磁同步电机启动方法，其中空调系统包括：处理单元，其被配置为：按PWM周期，分时向三个下桥臂中开关管发送驱动脉冲，根据母线电流确定最小反电动势；在第一时间段内，对最小反电动势对应的下桥臂中开关管持续发送驱动脉冲，根据母线电流确定第一相位；在第二时间段内，对滞后最小反电动势120°的反电动势对应的下桥臂中开关管持续发送驱动脉冲，根据母线电流确定第二相位；在第三时间段内，对剩余另一下桥臂中开关管持续发送驱动脉冲，根据母线电流确定第三相位；重复如上获取室外风机的相位信息。本发明通过软件确定PMSM启动时的相位信息及转速，参数依赖性低。

技术领域

本发明涉及空调系统控制技术领域，尤其涉及一种对空调系统中永磁同步电机进行启动控制的空调系统、以及永磁同步电机启动方法。

背景技术

变频空调室外机风机采用永磁同步电机（permanent magnet synchronousmotor，PMSM），容易受到自然风的吹动，出现顺风或逆风旋转。因此顺逆风启动称为大多数室外风机必需满足的基本功能。

由于成本、体积、安装等因素限值，PMSM控制系统逐渐取消位置传感器，并采用单个电流传感器或单电阻对逆变器直流母线电流进行采样，再通过算法重构出电机相电流来实现PMSM控制，即，基于单电阻（电流传感器）采样的PMSM无位置传感器控制。

在顺逆风情况下，永磁同步电机会发生转动。对于带传感器的永磁同步电机而言，由于能够实时测得转子位置，因此可通过闭环FOC（磁场定向控制，Field-OrientedControl）控制直接将风机拉回正转正常启动，但对无传感器的永磁同步而言，启动时转子位置信息和速度很难获取。

在永磁同步电机有初速度情况下，如果不对位置和速度进行估计直接启动，势必造成很大的电流冲击，导致启动失败。

因此，如何可靠获取到永磁同步电机启动时的位置和转速，是能够可靠启动永磁同步电机的重要手段。

发明内容

为了解决如上技术问题，本发明的实施例提供一种空调系统，通过对IPM模块中开关管的控制以及所采样的母线电流，确定永磁同步电机启动时的相位信息及转速，确保永磁同步电机可靠启动控制。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

在本申请的一些实施例中，本申请涉及一种空调系统，包括：室外风机、IPM模块和处理单元。

为了解决室外风机在顺逆风转动时启动困难的问题，在分析三相反电动势的情况下，结合控制IPM模块的三个下桥臂中开关管的开通/断开和直流母线电流，确定室外风机的相位信息及转速，不增加额外硬件，参数依赖性低，能够满足实际工程的实用性、可靠性、可操作性的需求。

在本申请的一些实施例中，处理单元被配置为：（1）按PWM周期，分时向IPM模块中三个下桥臂中开关管发送驱动脉冲，在发送期间，根据母线电流确定PMSM的最小反电动势；

（2）在第一时间段内，对最小反电动势对应的下桥臂L1中开关管持续发送驱动脉冲，根据母线电流确定第一相位；

（3）在第二时间段内，对滞后最小反电动势120°的反电动势对应的下桥臂中开关管持续发送驱动脉冲，根据母线电流确定第二相位；

（4）在第三时间段内，对剩余另一下桥臂中开关管持续发送驱动脉冲，根据母线电流确定第三相位；

（5）重复（2）至（4），获取室外风机的相位信息。

在本申请的一些实施例中，处理单元还被配置为：根据120°相位差与第一相位、第二相位和第三相位中相邻相位之间的时间差确定转速。

通过分析三相反电动势之间的关系，针对IPM模块的三个下桥臂中开关管控制，若一直检测不到母线电流，则表示该相对应的反电动势为当前发送信号期间内的最小反电动势。