空调器、变频调速系统及其控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种空调器、变频调速系统及其控制方法，其中，控制方法包括如下步骤：检测电机的三相电流；估计电机的转子的位置和速度以获得转子的估计角度和估计速度；根据输入的斜坡信号对估计角度进行位置校正以获得给定速度，并对斜坡信号进行微分计算，以及将计算结果叠加到给定速度以获得目标速度；根据目标速度对估计速度进行速度校正以获得交轴目标电流；对三相电流进行坐标转换以获得直轴电流和交轴电流，根据直轴目标电流和交轴目标电流Iqref分别对直轴电流Id和交轴电流Iq进行电流校正以获得直轴电压Vd和交轴电压Vq，并根据直轴电压Vd和交轴电压Vq对电机进行控制。本发明的控制方法能够提高调速性能，改善节能效果。
【专利说明】空调器、变频调速系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及变频调速【技术领域】，特别涉及一种变频调速系统的控制方法以及一种变频调速系统和具有该变频调速系统的空调器。
【背景技术】
[0002]随着社会的不断发展，人们对能源的重视程度日益提高。变频调速技术具有显著的节能效果和优良的调速性能，在空调、电梯、冶金、机械、电子、石化、造纸、纺织等行业都有着广泛的应用。
[0003]目前，传统变频调速系统通常采用光电编码器作为测量传感器，同时出于成本考虑或工作环境限制，有些也采用无传感器的控制方式。但是，有传感器和无传感器的控制方式往往需要滤波处理检测到的速度以避免差分噪声的影响，滤波环节的加入使得处理出来的速度出现滞后，而这种滞后极大影响着调速系统的调速性能和节能效果。
[0004]现有技术中，为了提高变频调速设备的节能效果，提出了一种基于机器视觉的节能控制方案，该方案通过安装于空调内机上的摄像头采集图像，利用图像处理算法预测室内人的位置，并根据人的位置控制压缩机的转速以达到节能的效果。还有一种基于变频调速器的注塑机节能装置及方法，是利用信号采集装置采集注塑机的工艺参数和工作状态信号，并通过信号处理装置处理采集到的这些信号，转换成给定频率值输出到变频器以达到节能效果。此外，现有技术中还提出了一种控制水泵的模糊控制方法，通过建立相应的模糊控制规则库，利用和模糊控制器智能控制水位，使变频器的输出频率随着水位的变化而变化，从而达到节能的效果。
[0005]但是，现有技术的节能方案均是在变频调速控制系统以外采取措施，以调节给定频率来达到节能的效果，并没有解决或降低控制系统自身能耗，节能效果不佳。
【发明内容】
[0006]本发明的目的旨在至少从一定程度上解决上述的技术缺陷。
[0007]为此，本发明的第一个目的在于提出一种变频调速系统的控制方法，能够提高调速性能，改善节能效果。
[0008]本发明的第二个目的在于提出变频调速系统。本发明的第三个目的在于提出一种具有该变频调速系统的空调器。
[0009]为达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种变频调速系统的控制方法，包括以下步骤:检测电机的三相电流匕、II10 ；估计所述电机的转子的位置和速度以获得转子的估计角度和转子的估计速度；根据输入的斜坡信号对所述转子的估计角度进行位置校正以获得给定速度，并对所述斜坡信号进行微分计算，以及将计算结果叠加到所述给定速度以获得目标速度；根据所述目标速度对所述转子的估计速度进行速度校正以获得交轴目标电流I狀一？；对所述三相电流匕、II 10进行坐标转换以获得直轴电流1(1和交轴电流1(1，根据直轴目标电流1办6？和所述交轴目标电流1@社分别对所述直轴电流1(1和交轴电流1(1进行电流校正以获得直轴电压％和交轴电压VI并根据所述直轴电压和交轴电压%对所述电机进行控制。
[0010]根据本发明实施例的变频调速系统的控制方法，通过输入的斜坡信号对转子的估计角度进行位置校正，并对斜坡信号进行微分计算，以及将位置校正的结果和微分计算的结果进行叠加以作为系统的目标速度，根据该目标速度对电机进行控制，从而实现对经过滤波处理后速度的滞后进行补偿，这种控制方法减小了系统速度的滞后与速度的噪声，提高了系统的调速性能，并且无需增加硬件成本，有效改善变频调速系统的节能效果。此外，该控制方法简单可靠，无需复杂的计算。
[0011〕 在本发明的一个实施例中，在所述步骤35中，根据所述直轴电压7(1和交轴电压VI对所述电机进行控制具体包括:根据所述转子的估计角度对所述直轴电压％和交轴电压进行逆坐标转换以获得两相电压；对所述两相电压^^匕、进行逆坐标转换以获得三相电压VI %、V。；根据所述三相电压VI %、V。对所述电机进行控制以调整所述电机的速度。
[0012]在本发明的一个实施例中，在所述步骤35中，对所述三相电流匕、II10进行坐标转换以获得直轴电流1(1和交轴电流1(1具体包括:对所述三相电流匕、1以I。进行坐标转换以获得两相电流1^111)1121、11361:8 ；根据所述转子的估计角度对所述两相电流1^111)118、11361:?进行坐标转换以获得所述直轴电流1(1和交轴电流1(1。
[0013]在本发明的一个实施例中，所述步骤32具体包括:根据所述两相电压^^匕、乂1361:21和所述两相电流1^111)1121、估计所述电机的转子的位置和速度以获得所述转子的估计角度和所述转子的估计速度。
[0014]为达到上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种变频调速系统，该系统包括:电流检测模块，用于检测电机的三相电流匕、II10 ；位置估计器，用于估计所述电机的转子的位置和速度以获得转子的估计角度和转子的估计速度；位置校正模块，用于根据输入的斜坡信号对所述转子的估计角度进行位置校正以获得给定速度；位置前馈模块，用于对所述斜坡信号进行微分计算，并将计算结果叠加到所述给定速度以获得目标速度；速度校正模块，用于根据所述目标速度对所述转子的估计速度进行速度校正以获得交轴目标电流1取社；坐标转换模块和电流校正模块，所述坐标转换模块用于对所述三相电流匕、II10进行坐标转换以获得直轴电流1(1和交轴电流1(1，所述电流校正模块根据直轴目标电流1(11*6？和所述交轴目标电流1(11*6？分别对所述直轴电流1(1和交轴电流1(1进行电流校正以获得直轴电压％和交轴电压VI并且所述坐标转换模块还用于对所述直轴电压7(1和交轴电压％进行坐标转换以获得控制所述电机的三相电压VI %、I
[0015]根据本发明实施例提出的变频调速系统，仅在现有系统的输入端加入位置校正模块和位置前馈模块，在没有增加硬件成本的前提下补偿了测量速度的滞后，减小了测量速度的噪声，并且实现简单，无需复杂计算，调速效果好，能耗低。
[0016]进一步地，在本发明的一个实施例中，所述坐标转换模块包括:逆坐标转换单元，用于根据所述转子的估计角度对所述直轴电压乂61和交轴电压VI进行逆坐标转换以获得两相电压^11)1121、7)361:21 ；逆坐标转换单元,用于对所述两相电压^11)118、^1361:8进行逆01511^6坐标转换以获得所述三相电压％、^^3、V。。
[0017]并且，所述坐标转换模块还包括:。1犯^6坐标转换单元，用于对所述三相电流13、113、1。进行01211^6坐标转换以获得两相电流坐标转换单元，用于根据所述转子的估计角度对所述两相电流101)1^、1136^进行？坐标转换以获得所述直轴电流1(1和交轴电流1(1。
[0018]在本发明的一个实施例中，所述位置估计器用于根据所述两相电压％1汕1 仏和所述两相电流仏估计所述电机的转子的位置和速度以获得所述转子的估计角度和所述转子的估计速度。
[0019]在本发明的一个实施例中，所述电流校正模块包括:(1轴电流校正单元，用于根据所述交轴目标电流1取6？对所述交轴电流1(1进行电流校正以获得所述交轴电压7(1 3轴电流校正单元，用于根据所述直轴目标电流“I'社对所述直轴电流1(1进行电流校正以获得所述直轴电压
[0020]根据本发明的再一个方面，还提供了一种空调器，该空调器包括上述的变频调速系统。
[0021]本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0023]图1为现有的变频调速系统的原理结构不意图；
[0024]图2为根据本发明实施例的变频调速系统的原理结构示意图；
[0025]图3为图1和图2中的两种变频调速系统的速度曲线仿真示意图；
[0026]图4为图1和图2中的两种变频调速系统的八相电流比较曲线图；以及
[0027]图5为根据本发明实施例的变频调速系统的控制方法的流程图。
[0028]附图标记:
[0029]电流检测模块10、位置估计器20、位置校正模块30、位置前馈模块40、速度校正模块50、坐标转换模块60和电流校正模块70，电机80⑷轴电流校正单元701和(1轴电流校正单元702，逆坐标转换单元601、逆坐标转换单元602、。1^11^6坐标转换单元603和即4坐标转换单兀604。
【具体实施方式】
[0030]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0031]下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此夕卜，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
[0032]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0033]参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0034]在描述本发明实施例提出的变频调速系统及其控制方法之前，先来描述一下现有的变频调速系统的结构。
[0035]如图1所示，现有的变频调速系统包括速度校正环节、(1轴电流校正环节、^轴电流校正环节、2x728环节、28/38环节、38/28环节、28/21环节、位置估计器。然而，现有的变频调速系统还需要滤波处理检测到的速度以避免差分噪声的影响，滤波环节的加入使得处理出来的速度出现滞后，而这种滞后极大影响着调速系统的调速性能和节能效果。
[0036]发明人经过多年的研究和不断地实验，从调速系统本身出发，通过改变现有的变频调速系统的拓扑，即在现有的变频调速系统的基础上，通过加入位置校正模块和位置前馈模块，将给定速度换成斜坡信号作为位置校正模块和位置前馈模块的输入，实现前馈位置误差补偿，通过位置误差量补偿测量速度产生的滞后与噪声，以达到提高调速性能、减小能耗的目的。
[0037]下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的变频调速系统的控制方法以及变频调速系统。
[0038]图2为根据本发明实施例的变频调速系统的原理结构示意图。参见图2所示，本发明实施例的变频调速系统包括电流检测模块10、位置估计器20、位置校正模块30、位置前馈模块40、速度校正模块50、坐标转换模块60和电流校正模块70。
[0039]其中，电流检测模块10用于检测电机80的三相电流即当电机80工作时，利用电流检测模块10检测电机80的三相工作电流匕、II化。
[0040]位置估计器20用于估计电机80的转子的位置和速度以获得转子的估计角度和转子的估计速度，从而完成转子的位置和速度的测量。
[0041]位置校正模块30用于根据输入的斜坡信号对转子的估计角度进行位置校正以获得给定速度，具体为对输入的斜坡信号(给定位置)和转子的估计角度之间的偏差进行位置校正以获得给定速度。
[0042]位置前馈模块40用于对斜坡信号进行微分计算，并将计算结果叠加到给定速度以获得目标速度，即对斜坡信号进行微分计算的结果也就是速度前馈叠加到给定速度以获得目标速度。
[0043]也就是说，在本发明的实施例中，位置校正模块30用于校正给定位置与测量位置的偏差，位置前馈模块40用于对给定位置求取微分，并将微分结果叠加到给定速度。由于位置测量滞后和噪声远小于测量速度造成的滞后和噪声，因此，本发明的变频调速系统能取得更好的调速效果。
[0044]速度校正模块50用于根据目标速度对转子的估计速度进行速度校正以获得交轴目标电流1取6？，即对目标速度和转子的估计速度之间的偏差进行速度校正以获得交轴目标电流1狀6？。
[0045]坐标转换模块60用于对三相电流匕、1以10进行坐标转换以获得直轴电流1(1和交轴电流1(1，电流校正模块70根据直轴目标电流1办6？和交轴目标电流1狀6？分别对所述直轴电流1(1和交轴电流1(1进行电流校正以获得直轴电压％和交轴电压VI并且坐标转换模块60还用于对所述直轴电压7(1和交轴电压VI进行坐标转换以获得控制所述电机的三相电压％、
[0046]其中，如图2所示，电流校正模块70包括轴电流校正单元701和(1轴电流校正单元702。(1轴电流校正单元701用于根据所述交轴目标电流1(11*6？对所述交轴电流1(1进行电流校正以获得所述交轴电压％，即对交轴目标电流1狀社和交轴电流匕之间的偏差进行电流校正以获得交轴电压(1轴电流校正单元702用于根据所述直轴目标电流1(11'社对所述直轴电流1(1进行电流校正以获得所述直轴电压灿即对直轴目标电流1办6？和直轴电流1(1之间的偏差进行电流校正以获得所述直轴电压乂己。
[0047]具体地，在本发明的一个实施例中，如图2所示，坐标转换模块60包括逆坐标转换单元601、逆坐标转换单元602、。1511^6坐标转换单元603和坐标转换单元604。
[0048]其中，逆坐标转换单元601用于根据所述转子的估计角度对所述直轴电压乂己和交轴电压％进行逆坐标转换即2^728坐标转换以获得两相电压1)361:21，逆0181-1^6坐标转换单元602用于对所述两相电压^11)1151、71361:8进行逆01511^6坐标转换即28/38坐标转换以获得所述三相电压VI讥、V。。01^6坐标转换单元603用于对所述三相电流进行坐标转换即38/28坐标转换以获得两相电流
坐标转换单元604用于根据所述转子的估计角度对所述两相电流12111)11111361:21进行坐标转换即28/2:1^坐标转换以获得所述直轴电流1(1和交轴电流1(1。
[0049]进一步地说，位置估计器20用于根据所述两相电压71361:21和所述两相电流101)1^、&估计所述电机的转子的位置和速度以获得所述转子的估计角度和所述转子的估计速度。
[0050]因此说，本发明的变频调速系统是在现有的变频调速系统的给定输入端加入位置校正模块30和位置前馈模块40，进行前馈位置误差补偿。与现有的变频调速系统相比，仅仅是改变了调速系统的拓扑，并没有增加硬件成本，实现简单。
[0051]根据本发明实施例提出的变频调速系统，仅在现有系统的输入端加入位置校正模块和位置前馈模块，在没有增加硬件成本的前提下补偿了测量速度的滞后，减小了测量速度的噪声，并且实现简单，无需复杂计算，调速效果好，能耗低。
[0052]在本发明的一个具体示例中，针对上述现有的变频调速系统及本发明实施例的变频调速系统进行了仿真实验，其中电机为1？13紙11^61*101 ？61'脑116111: 1呢1161: 87110^011011810七01'，内埋式永磁同步电机),基于扩展反电势位置估计器作为位置估计器，负载为恒定负载，速度给定为10取，0?0.28采用实际位置、速度反馈，0.28后采用位置估计器反馈估计角度和估计速度。仿真实验结果如图3和图4所示。
[0053]其中，图3为图1和图2所示的两种变频调速系统的速度比较曲线图，速度比较曲线图中曲线2为加入位置校正环节和位置前置环节的本发明的变频调速系统的测量速度仿真曲线；速度比较曲线图中曲线1为现有的变频调速系统的测量速度仿真曲线。比较两个曲线可以发现，在同样的实验条件下，本发明的变频调速系统输出速度曲线的平稳性明显优于现有的变频调速系统。
[0054]图4为图1和图2所示的两种变频调速系统的六相电流比较曲线图，其中，八相电流比较曲线图中曲线4为加入位置校正环节和位置前置环节的本发明的的变频调速系统的八相电流测量仿真曲线么相电流比较曲线图中曲线3为现有的变频调速系统的八相电流测量仿真曲线。比较两个曲线可以发现，在同样的实验条件下，本发明的变频调速系统所消耗的八相相电流远小于现有的变频调速系统中所消耗的八相相电流，即本发明的变频调速系统与现有的变频调速系统相比，以更小的电流损耗使内埋式永磁同步电机获得同样的运行速度，因此，本发明的变频调速系统较现有的变频调速系统具有更优越的节能效果。
[0055]此外，本发明的实施例还提出了一种空调器，该空调器包括上述实施例所描述的变频调速系统。该空调器可以在不增加硬件成本的前提下高效、稳定、低能耗运行。
[0056]图5为根据本发明实施例的变频调速系统的控制方法的流程图。如图5所示，该变频调速系统的控制方法包括以下步骤:
[0057]31，检测电机的三相电流II 16、I。。
[0058]32，估计电机的转子的位置和速度以获得转子的估计角度和转子的估计速度。
[0059]33，根据输入的斜坡信号对转子的估计角度进行位置校正以获得给定速度，并对斜坡信号进行微分计算，以及将计算结果叠加到给定速度以获得目标速度。
[0060]34，根据目标速度对转子的估计速度进行速度校正以获得交轴目标电流1狀社。
[0061]35，对三相电流匕、1以10进行坐标转换以获得直轴电流1(1和交轴电流1(1，根据直轴目标电流1办6？和交轴目标电流1取6？分别对直轴电流1(1和交轴电流4进行电流校正以获得直轴电压％和交轴电压VI并根据直轴电压7(1和交轴电压VI对电机进行控制。
[0062]在本发明的一个实施例中，如图2所示，在步骤35中，对三相电流匕、II I。进行坐标转换以获得直轴电流1(1和交轴电流1(1具体包括以下步骤:
[0063]311，对三相电流进行坐标转换以获得两相电流11361:8。
[0064]312，根据转子的估计角度对两相电流12111)1121、进行坐标转换以获得直轴电流1(1和交轴电流1(1。
[0065]并且，如图2所示，在步骤35中，根据直轴电压7(1和交轴电压7(1对电机进行控制具体包括以下步骤:
[0066]321，根据转子的估计角度对直轴电压和交轴电压7(1进行逆坐标转换以获得两相电压^11)1151、71361:80
[0067]322，对两相电压％1？匕、讥6仏进行逆坐标转换以获得三相电压％、讥、V。。
[0068]323，根据三相电压1、%、V。对电机进行控制以调整电机的速度。
[0069]本发明的变频调速系统的控制方法通过位置误差量补偿经过滤波处理速度产生的滞后与噪声，从而能够改善调速效果，减小能耗，并且实现简单。该控制方法不仅适用于有传感器的变频调速系统，也适用于无传感器的变频调速系统。
[0070]根据本发明实施例的变频调速系统的控制方法，通过输入的斜坡信号对转子的估计角度进行位置校正，并对斜坡信号进行微分计算，以及将位置校正的结果和微分计算的结果进行叠加以作为系统的目标速度，根据该目标速度对电机进行控制，从而实现对经过滤波处理后速度的滞后进行补偿，这种控制方法减小了系统速度的滞后与速度的噪声，提高了系统的调速性能，并且无需增加硬件成本，有效改善变频调速系统的节能效果。此外，该控制方法简单可靠，无需复杂的计算。
[0071]流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属【技术领域】的技术人员所理解。
[0072]在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(狀1),只读存储器(如…，可擦除可编辑只读存储器或闪速存储器),光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(⑶如…。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0073]应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(口以)，现场可编程门阵列(冲以)等。
[0074]本【技术领域】的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0075]此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0076]上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0077]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0078]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
【权利要求】
1.一种变频调速系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤: S1，检测电机的三相电流la、lb、Ic ； S2，估计所述电机的转子的位置和速度以获得转子的估计角度和转子的估计速度； S3，根据输入的斜坡信号对所述转子的估计角度进行位置校正以获得给定速度，并对所述斜坡信号进行微分计算，以及将计算结果叠加到所述给定速度以获得目标速度； S4，根据所述目标速度对所述转子的估计速度进行速度校正以获得交轴目标电流Iqref ； S5，对所述三相电流la、lb、Ic进行坐标转换以获得直轴电流Id和交轴电流Iq，根据直轴目标电流Idref和所述交轴目标电流Iqref分别对所述直轴电流Id和交轴电流Iq进行电流校正以获得直轴电压Vd和交轴电压Vq，并根据所述直轴电压Vd和交轴电压Vq对所述电机进行控制。
2.如权利要求1所述的变频调速系统的控制方法，其特征在于，在所述步骤S5中，根据所述直轴电压Vd和交轴电压Vq对所述电机进行控制具体包括: 根据所述转子的估计角度对所述直轴电压Vd和交轴电压Vq进行逆park坐标转换以获得两相电压Valpha、Vbeta ； 对所述两相电压Valpha、Vbeta进行逆clarke坐标转换以获得三相电压Va、Vb、Vc ； 根据所述三相电压Va、Vb、Vc对所述电机进行控制以调整所述电机的速度。
3.如权利要求2所述的变频调速系统的控制方法，其特征在于，在所述步骤S5中，对所述三相电流la、lb、Ic进行坐标转换以获得直轴电流Id和交轴电流Iq具体包括: 对所述三相电流la、lb、Ic进行clarke坐标转换以获得两相电流Ialpha、Ibeta ； 根据所述转子的估计角度对所述两相电流Ialpha、Ibeta进行park坐标转换以获得所述直轴电流Id和交轴电流Iq。
4.如权利要求3所述的变频调速系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括: 根据所述两相电压Valpha、Vbeta和所述两相电流Ialpha、Ibeta估计所述电机的转子的位置和速度以获得所述转子的估计角度和所述转子的估计速度。
5.一种变频调速系统，其特征在于，包括: 电流检测模块，用于检测电机的三相电流la、lb、Ic ； 位置估计器，用于估计所述电机的转子的位置和速度以获得转子的估计角度和转子的估计速度； 位置校正模块，用于根据输入的斜坡信号对所述转子的估计角度进行位置校正以获得给定速度； 位置前馈模块，用于对所述斜坡信号进行微分计算，并将计算结果叠加到所述给定速度以获得目标速度； 速度校正模块，用于根据所述目标速度对所述转子的估计速度进行速度校正以获得交轴目标电流Iqref ； 坐标转换模块和电流校正模块，所述坐标转换模块用于对所述三相电流la、lb、Ic进行坐标转换以获得直轴电流Id和交轴电流Iq，所述电流校正模块根据直轴目标电流Idref和所述交轴目标电流Iqref分别对所述直轴电流Id和交轴电流Iq进行电流校正以获得直轴电压Vd和交轴电压Vq，并且所述坐标转换模块还用于对所述直轴电压Vd和交轴电压Vq进行坐标转换以获得控制所述电机的三相电压Va、Vb、Vc。
6.如权利要求5所述的变频调速系统，其特征在于，所述坐标转换模块包括: 逆park坐标转换单元，用于根据所述转子的估计角度对所述直轴电压Vd和交轴电压Vq进行逆park坐标转换以获得两相电压Valpha、Vbeta ； 逆clarke坐标转换单元,用于对所述两相电压Valpha、Vbeta进行逆clarke坐标转换以获得所述三相电压Va、Vb、Vc。
7.如权利要求6所述的变频调速系统，其特征在于，所述坐标转换模块还包括: clarke坐标转换单元,用于对所述三相电流Ia、Ib、Ic进行clarke坐标转换以获得两相电流 Ialpha、Ibeta ； park坐标转换单元,用于根据所述转子的估计角度对所述两相电流Ialpha、Ibeta进行park坐标转换以获得所述直轴电流Id和交轴电流Iq。
8.如权利要求7所述的变频调速系统，其特征在于，所述位置估计器用于根据所述两相电压Valpha、Vbeta和所述两相电流Ialpha、Ibeta估计所述电机的转子的位置和速度以获得所述转子的估计角度和所述转子的估计速度。
9.如权利要求5所述的变频调速系统，其特征在于，所述电流校正模块包括: q轴电流校正单元，用于根据所述交轴目标电流Iqref对所述交轴电流Iq进行电流校正以获得所述交轴电压Vq; d轴电流校正单元，用于根据所述直轴目标电流Idref对所述直轴电流Id进行电流校正以获得所述直轴电压Vd。
10.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求5-9任一项所述的变频调速系统。
【文档编号】H02P21/00GK104348393SQ201310311490
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年7月23日 优先权日:2013年7月23日
【发明者】杨辉 申请人:广东美的制冷设备有限公司