电容小型化电机驱动系统及其的防过压控制方法、装置与流程

技术特征：

1.一种电容小型化电机驱动系统的防过压控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取压缩机电机的机械角，并根据所述机械角对所述压缩机电机进行转矩补偿以获得所述压缩机电机的初始转矩补偿量；

获取所述压缩机电机的直流母线电压，并根据所述直流母线电压对所述初始转矩补偿量进行修正以获得所述压缩机电机的修正转矩补偿量；

根据所述压缩机电机的给定转速、所述压缩机电机的转子转速估计值以及所述修正转矩补偿量计算所述压缩机电机的总峰值转矩给定值；以及

根据所述总峰值转矩给定值对所述压缩机电机进行控制。

2.根据权利要求1所述的防过压控制方法，其特征在于，通过以下公式获得所述压缩机电机的初始转矩补偿量：

其中，T_p为所述压缩机电机的初始转矩补偿量，T_com为预设的转矩补偿幅值，θ_m为所述压缩机电机的机械角，为预设的转矩补偿的偏移相位角。

3.根据权利要求1所述的防过压控制方法，其特征在于，所述根据所述直流母线电压对所述初始转矩补偿量进行修正以获得所述压缩机电机的修正转矩补偿量，包括：

将预设的最大直流母线电压与所述直流母线电压相减以获得电压差值，并对所述电压差值进行第一限幅处理以获得第一值；

将所述第一值与预设的防过压比例系数相乘以获得第二值；

将预设的初始转矩补偿限幅值与所述第二值相加，并进行第二限幅处理以获得第三值；

根据所述第三值对所述初始转矩补偿量进行第三限幅处理以获得所述修正转矩补偿量。

4.根据权利要求1所述的防过压控制方法，其特征在于，所述根据所述压缩机电机的给定转速、所述压缩机电机的转子转速估计值以及所述修正转矩补偿量计算所述压缩机电机的总峰值转矩给定值，包括：

对所述给定转速和所述转子转速估计值之间的差值进行PI调节以获得所述压缩机电机的第一转矩给定值；

将所述第一转矩给定值和所述修正转矩补偿量相加以获得所述总峰值转矩给定值。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的防过压控制方法，其特征在于，所述根据所述总峰值转矩给定值对所述压缩机电机进行控制，包括：

获取交流输入电源的电压相位值，并根据所述电压相位值生成波形变量；

将所述波形变量和所述总峰值转矩给定值相乘后除以所述压缩机电机的转矩系数以获得所述压缩机电机的q轴给定电流；

根据所述q轴给定电流对所述压缩机电机进行控制。

6.根据权利要求5所述的防过压控制方法，其特征在于，通过以下公式生成所述波形变量：

$W_f\left({\mathrm{\θ}}_g\right)=\left\{\begin{array}{cc}\left|\frac{{\mathrm{\π}}^2}{2(\mathrm{\π}-2{\mathrm{\θ}}_d)}\sin \frac{\mathrm{\π}({\mathrm{\θ}}_g-{\mathrm{\θ}}_d)}{\mathrm{\π}-2{\mathrm{\θ}}_d}\right|,& {\mathrm{\θ}}_g\∈\[{\mathrm{\θ}}_d,\mathrm{\π}-{\mathrm{\θ}}_d\]\∪{\mathrm{\θ}}_g\∈\[\mathrm{\π}+{\mathrm{\θ}}_d,2\mathrm{\π}-{\mathrm{\θ}}_d\]\\ 0,& {\mathrm{\θ}}_g\∈\[0,{\mathrm{\θ}}_d)\∪(\mathrm{\π}-{\mathrm{\θ}}_d,\mathrm{\π}+{\mathrm{\θ}}_d)\∪(2\mathrm{\π}-{\mathrm{\θ}}_d,2\mathrm{\π}\]\end{array}\right.,$

其中，W_f(θ_g)为所述波形变量，θ_d为所述交流输入电源的电流为零时的死区角度，θ_g为所述交流输入电源的电压相位值。

7.根据权利要求5所述的防过压控制方法，其特征在于，还包括：

根据逆变电路的最大输出电压和所述逆变电路的输出电压幅值计算所述压缩机电机的d轴给定电流；

根据所述q轴给定电流、所述d轴给定电流、q轴实际电流和d轴实际电流获取所述压缩机电机的q轴给定电压和d轴给定电压，并根据所述q轴给定电压、所述d轴给定电压、所述转子角度估计值生成控制信号，以及根据所述控制信号通过所述逆变电路对所述压缩机电机进行控制。

8.一种电容小型化电机驱动系统的防过压控制装置，其特征在于，包括：

转矩补偿模块，用于获取压缩机电机的机械角，并根据所述机械角对所述压缩机电机进行转矩补偿以获得所述压缩机电机的初始转矩补偿量；

修正模块，用于获取所述压缩机电机的直流母线电压，并根据所述直流母线电压对所述初始转矩补偿量进行修正以获得所述压缩机电机的修正转矩补偿量；

转矩给定模块，用于根据所述压缩机电机的给定转速、所述压缩机电机的转子转速估计值以及所述修正转矩补偿量计算所述压缩机电机的总峰值转矩给定值；以及

控制模块，所述控制模块与所述转矩给定模块相连，所述控制模块用于根据所述总峰值转矩给定值对所述压缩机电机进行控制。

9.根据权利要求8所述的防过压控制装置，其特征在于，所述转矩补偿模块通过以下公式获得所述压缩机电机的初始转矩补偿量：

其中，T_p为所述压缩机电机的初始转矩补偿量，T_com为预设的转矩补偿幅值，θ_m为所述压缩机电机的机械角，为预设的转矩补偿的偏移相位角。

10.根据权利要求8所述的防过压控制装置，其特征在于，所述修正模块包括：

第一减法器，用于将第一将预设的最大直流母线电压与所述直流母线电压相减以获得电压差值；

第一限幅处理器，用于对所述电压差值进行第一限幅处理以获得第一值；

乘法器，用于将所述第一值与预设的防过压比例系数相乘以获得第二值；

第一加法器，用于将预设的初始转矩补偿限幅值与所述第二值相加；

第二限幅处理器，用于对所述预设的初始转矩补偿限幅值与所述第二值之和进行第二限幅处理以获得第三值；

第三限幅处理器，用于根据所述第三值对所述初始转矩补偿量进行第三限幅处理以获得所述修正转矩补偿量。

11.根据权利要求8所述的防过压控制装置，其特征在于，所述转矩给定模块包括：

速度调节器，用于对所述给定转速和所述转子转速估计值之间的差值进行PI调节以获得所述压缩机电机的第一转矩给定值；

第二加法器，用于将所述第一转矩给定值和所述修正转矩补偿量相加以获得所述总峰值转矩给定值。

12.根据权利要求8-11中任一项所述的防过压控制装置，其特征在于，还包括：

波形发生器，用于获取交流输入电源的电压相位值，并根据所述电压相位值生成波形变量；

q轴电流给定模块，用于将所述波形变量和所述总峰值转矩给定值相乘后除以所述压缩机电机的转矩系数以获得所述压缩机电机的q轴给定电流；

所述控制模块，用于根据所述q轴给定电流对所述压缩机电机进行控制。

13.根据权利要求12所述的防过压控制装置，其特征在于，所述波形发生器通过以下公式生成所述波形变量：

$W_f\left({\mathrm{\θ}}_g\right)=\left\{\begin{array}{cc}\left|\frac{{\mathrm{\π}}^2}{2(\mathrm{\π}-2{\mathrm{\θ}}_d)}\sin \frac{\mathrm{\π}({\mathrm{\θ}}_g-{\mathrm{\θ}}_d)}{\mathrm{\π}-2{\mathrm{\θ}}_d}\right|,& {\mathrm{\θ}}_g\∈\[{\mathrm{\θ}}_d,\mathrm{\π}-{\mathrm{\θ}}_d\]\∪{\mathrm{\θ}}_g\∈\[\mathrm{\π}+{\mathrm{\θ}}_d,2\mathrm{\π}-{\mathrm{\θ}}_d\]\\ 0,& {\mathrm{\θ}}_g\∈\[0,{\mathrm{\θ}}_d)\∪(\mathrm{\π}-{\mathrm{\θ}}_d,\mathrm{\π}+{\mathrm{\θ}}_d)\∪(2\mathrm{\π}-{\mathrm{\θ}}_d,2\mathrm{\π}\]\end{array}\right.,$

其中，W_f(θ_g)为所述波形变量，θ_d为所述交流输入电源的电流为零时的死区角度，θ_g为所述交流输入电源的电压相位值。

14.根据权利要求12所述的防过压控制装置，其特征在于，还包括：

d轴电流给定模块，用于根据逆变电路的最大输出电压和所述逆变电路的输出电压幅值计算所述压缩机电机的d轴给定电流；

所述控制模块，用于根据所述q轴给定电流、所述d轴给定电流、q轴实际电流和d轴实际电流获取所述压缩机电机的q轴给定电压和d轴给定电压，并根据所述q轴给定电压、所述d轴给定电压、所述转子角度估计值生成控制信号，以及根据所述控制信号通过所述逆变电路对所述压缩机电机进行控制。

15.一种电容小型化电机驱动系统，其特征在于，包括根据权利要求8-14中任一项所述的电容小型化电机驱动系统的防过压控制装置。