本发明涉及吸尘器用电机控制技术领域，特别是涉及一种恒功率吸尘器及其电机控制方法。
背景技术：
现有的恒功率手持吸尘器在对电机进行功率调节控制时，需搭载各种专用器件(电机专用ic，位置传感器,母线电流检测器件等)来实现对功率的连续控制，多种器件的使用导致了成本的上升。
另外，在现有电机恒功率的控制方法中，未对电机励磁电流(d轴电流)进行调制，导致电机在高速运转时，功率提前饱和,即电机未达到最高转速时，已达到额定功率，从而导致转速无法进一步提升的问题，影响了电机的输出效率。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种恒功率吸尘器及其电机控制方法，以解决现有电机控制成本高和电机输出效率低的技术问题。
为达到解决上述技术目的，本发明提供了一种恒功率吸尘器及其电机控制方法。
一种恒功率吸尘器的电机控制方法，包括：
获取上一控制周期中电机的q轴、d轴电压值（vq*[n-1]，vd*[n-1]）；
获取当前控制周期中电机的q轴、d轴电流值（iq[n]，id[n]）；
根据上一控制周期中电机的q轴、d轴电压值（vq*[n-1]，vd*[n-1]）及所述电机的q轴、d轴电流值（iq[n]，id[n]）得到所述电机的当前功率p[n]；
获取设定功率值p*，根据所述设定功率p*和所述当前功率p[n]的差值得到指令电流i*[n]；
根据设定进角φ及所述指令电流i*[n],得到所述电机的q轴指令电流值、d轴指令电流值（iq*[n]，id*[n]）；
根据指令电流值(iq*[n],id*[n])及检测的电流值（iq[n]，id[n]）得到指令电压值（vq*[n],vd*[n]）；
将得到指令电压值（vq*[n],vd*[n]）变换成三相指令电压值（vu[n]，vv[n]，vw[n]）；
根据三相指令电压值（vu[n]，vv[n]，vw[n]）及直流母线电压vdc，计算出三相占空比信号，根据所述三相占空比信号至所述电机。
如上所述的恒功率吸尘器的电机控制方法，
获取当前控制周期中电机的q轴、d轴电流值（iq[n]，id[n]）的方法为：
检测所述电机的三相电流值（iu[n]，iv[n]，iw[n]）；
将得到的电机的三相电流值（iu[n]，iv[n]，iw[n]）变换成两相电流值（iq[n]，id[n]）。
如上所述的恒功率吸尘器的电机控制方法，
p[n]=(vq*[n-1]×iq[n]) (vd*[n-1]×id[n]）;
如上所述的恒功率吸尘器的电机控制方法，
iq*[n]=i*[n]×cosφ；
id*[n]=i*[n]×（-sinφ）。
如上所述的恒功率吸尘器的电机控制方法，
u相占空比=vu÷vdc;
v相占空比=vv÷vdc;
w相占空比=vw÷vdc。
一种恒功率吸尘器，包括控制器和一组三相换向电路，所述控制器按照上述的控制方法对所述恒功率吸尘器的电机进行控制。
本发明的有益效果为：本发明恒功率吸尘器的电机控制方法通过对电机的母线电压和三相电流的采集，再通过对d轴，q轴电流的调制，从而实现对电机功率的准确调节，并且能够实现在恒功率控制下，转速的进一步提升，也即效率的进一步提升。
本发明恒功率吸尘器能够利用尽可能少的元器件一个控制器和一个三相换相电路，实现对恒功率电机高转速的控制，无需使用电机专用控制器和位置传感器等元器件。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施例的原理框图。
图2为本发明具体实施例的流程图。
图3为本发明具体实施例的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1、2所示，本实施例提出了一种恒功率吸尘器的电机控制方法：
一种恒功率吸尘器的电机控制方法，包括如下步骤：
s1、获取上一控制周期中电机的q轴、d轴电压值（vq*[n-1]，vd*[n-1]）。
具体的，通过上一周期中的步骤s4-s6获得。首先通过上一周期中s4得到上一周期中的指令电流i*[n-1];再通过上一周期中的步骤s5得到上一周期的指令电流值（iq*[n-1]，id*[n-1]），最后通过上一周期的步骤s6得到（vq*[n-1]，vd*[n-1]）。
s2、获取当前控制周期中电机的q轴、d轴电流值（iq[n]，id[n]）。
获取当前控制周期中电机的q轴、d轴电流值（iq[n]，id[n]）的方法为：
检测电机的三相电流值（iu[n]，iv[n]，iw[n]）；
利用电机的三相电流值（iu[n]，iv[n]，iw[n]），按照“clark变换”、“park变换”规则，将三相电流值旋转变换得到两相坐标系下的q轴、d轴电流值（iq[n]，id[n]）。
s3、根据上一控制周期中电机的q轴、d轴电压值（vq*[n-1]，vd*[n-1]）及电机的q轴、d轴电流值（iq[n]，id[n]）得到电机的当前功率p[n]。
p[n]=(vq*[n-1]×iq[n]) (vd*[n-1]×id[n]）
s4、获取设定功率值p*，根据设定功率p*和当前功率p[n]的差值进行pi调节得到指令电流i*[n]。
s5、根据设定进角φ及指令电流i*[n],得到电机的q轴指令电流值、d轴指令电流值（iq*[n]，id*[n]）；
iq*[n]=i*[n]×cosφ；
id*[n]=i*[n]×（-sinφ）；
s6、根据指令电流值(iq*[n],id*[n])及检测的电流值（iq[n]，id[n]）差值分别进行pi调节得到指令电压值（vq*[n],vd*[n]）。
s7、将得到的指令电压值（vq*[n],vd*[n]），按照“反clark变换”规则，将两相电压值旋转变换得到三相坐标系下的三相指令电压值（vu[n]，vv[n]，vw[n]）。
s8、根据三相指令电压值（vu[n]，vv[n]，vw[n]）及直流母线电压vdc，计算出三相占空比信号，根据三相占空比信号至电机。
u相占空比=vu÷vdc;
v相占空比=vv÷vdc;
w相占空比=vw÷vdc。
如图3所示，本实施例还提出了一种恒功率吸尘器，其特征在于，包括控制器和一组三相换向电路，所述控制器按照上述的控制方法对所述恒功率吸尘器的电机进行控制。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
1.一种恒功率吸尘器的电机控制方法，其特征在于，包括：
获取上一控制周期中电机的q轴、d轴电压值（vq*[n-1]，vd*[n-1]）；
获取当前控制周期中电机的q轴、d轴电流值（iq[n]，id[n]）；
根据上一控制周期中电机的q轴、d轴电压值（vq*[n-1]，vd*[n-1]）及所述电机的q轴、d轴电流值（iq[n]，id[n]）得到所述电机的当前功率p[n]；
获取设定功率值p*，根据所述设定功率p*和所述当前功率p[n]的差值得到指令电流i*[n]；
根据设定进角φ及所述指令电流i*[n],得到所述电机的q轴指令电流值、d轴指令电流值（iq*[n]，id*[n]）；
根据指令电流值(iq*[n],id*[n])及检测的电流值（iq[n]，id[n]）得到指令电压值（vq*[n],vd*[n]）；
将得到指令电压值（vq*[n],vd*[n]）变换成三相指令电压值（vu[n]，vv[n]，vw[n]）；
根据三相指令电压值（vu[n]，vv[n]，vw[n]）及直流母线电压vdc，计算出三相占空比信号，根据所述三相占空比信号至所述电机。
2.控制根据权利要求1所述的恒功率吸尘器的电机控制方法，其特征在于，
获取当前控制周期中电机的q轴、d轴电流值（iq[n]，id[n]）的方法为：
检测所述电机的三相电流值（iu[n]，iv[n]，iw[n]）；
将得到的电机的三相电流值（iu[n]，iv[n]，iw[n]）变换成两相电流值（iq[n]，id[n]）。
3.根据权利要求1所述的恒功率吸尘器的电机控制方法，其特征在于，
p[n]=(vq*[n-1]×iq[n]) (vd*[n-1]×id[n]）。
4.根据权利要求1所述的恒功率吸尘器的电机控制方法，其特征在于，
iq*[n]=i*[n]×cosφ；
id*[n]=i*[n]×（-sinφ）。
5.根据权利要求1所述的恒功率吸尘器的电机控制方法，其特征在于，
u相占空比=vu÷vdc;
v相占空比=vv÷vdc;
w相占空比=vw÷vdc。
6.一种恒功率吸尘器，其特征在于，包括控制器和一组三相换向电路，所述控制器按照权利要求1-5任意一项所述的控制方法对所述恒功率吸尘器的电机进行控制。
技术总结