用于控制压缩机的方法,装置和系统的制作方法_5

文档序号:9753839阅读:来源:国知局
器件,均可以在DSP芯片中完成计算。
[0217] 通过上述方案,由于压缩机内部不能安装位置传感器,可以采用全阶位置观测器 来估测压缩机内部电机转子的位置和速度,并反馈给控制电路,控制压缩机的运转,从而对 压缩机控制系统实行闭环控制,保证压缩机稳定运转。
[0218] 可选地,在本申请上述实施例中,上述控制算法电路包括:
[0219] 电流传感器,连接于逆变电路的输出端,用于采样输出至压缩机的电流值。
[0220] 坐标变换器,与电流传感器和位置观测器连接,用于将采样得到的电流值进行 Clark变换和Park变换,得到旋转坐标系下的电流。
[0221] 微分电路,与位置观测器连接,用于将角度进行微分,得到角速度。
[0222] 速度控制器,与微分电路连接,用于获取角速度与预设角速度的差值,得到电流参 考。
[0223] 第一电流控制器,与速度控制器和坐标变换器连接,用于获取电流参考与旋转坐 标系下的电流的差值,调节得到第一电压指令。
[0224] 第二电流控制器,与坐标变换器连接,用于获取预设电流与旋转坐标系下的电流 的差值,调节得到第二电压指令。
[0225] 坐标逆变换器,与第一电流控制器,第二电流控制器和位置观测器连接,用于将第 一电压指令和第二电压指令进行Park逆变换和Clark逆变换得到三相电压瞬时指令值。
[0226] 脉宽调制器,连接于坐标逆变换器和逆变电路之间,用于将三相电压瞬时指令值 与脉宽调制器中存储的载波进行比较,得到脉宽调制信号。
[0227] 在一种可选的方案中,如图5所示,控制算法电路中的电流传感器可以对输出至压 缩机的三相电流值进行采样,获得三相静止坐标系下的电流i a、ib,由于电机定子内部绕组 采用星型连接,故有:ia+i b+ic = 〇,从而可以求得i。的值,经过Clark变换后,得到两相静止 坐标系下的电流ia、ie,结合位置观测器所估计的压缩机内电机转子的角度Θ,运用Park变 换,得到两相旋转坐标系下的电流id、i q。在本申请中,采用i/ = 0控制,即d轴的给定为零。 位置观测器对压缩机内电机转子的角度进行观测,微分后得到角速度,控制算法电路可以 根据角速度,两相旋转坐标系下的电流id、i q,预设电流i/和预设角速度ω%通过计算得到 六路脉宽调制PWM信号,可以将给定的角速度ω $与微分后得到的角速度作差,将误差输给 速度ΡΙ控制器,速度ΡΙ控制器的输出为电流参考值iq'与反馈过来的电流iq作差,将误差输 给电流PI控制器(即上述的第一电流控制器),得到第一电压指令iC,将两个电流PI控制器 输出的电压指令u/、Uq*进行Park逆变换和Clark逆变换,得到的三相电压瞬时指令值uu'uv* 和u/作为SVP丽器的输入,利用P丽技术与SVP丽器内的载波进行比较,产生六路脉宽调制 PWM信号,从而控制逆变电路中开关管IGBT的通断。
[0228] 例如,可以通过如下计算公式计算得到旋转坐标系下的电流:
[0229]
[0230]
[0231] 其中,ia为输出至压缩机的A相电流,ib为输出至压缩机的B相电流,ic为输出至压 缩机的C相电流,ia为静止坐标系下的α轴电流,为静止坐标系下的轴电流,Θ为角度,。为 旋转坐标系下的d轴电流,i q为旋转坐标系下的q轴电流。
[0232] 可以通过如下计算公式组计算得到三相电压瞬时指令值:
[0233]
[0234]
[0235] 其中,U,为第一电压指令,u/为第二电压指令,u/为静止坐标系下的α轴电压指 令,u/为静止坐标系下的β轴电压指令,Θ为角度, uu$为输出至所述脉宽调制器的U相电压瞬 时指令值,u/为输出至脉宽调制器的V相电压瞬时指令值,u/为输出至脉宽调制器的W相电 压瞬时指令值。
[0236] 可选地,在本申请上述实施例中,上述系统还包括:
[0237] 整流电路,连接于谐波注入电路和PFC变换器之间,用于获取注入了谐波分量的输 入电流,并将注入了谐波分量的输入电流转换为直流电流。
[0238] 在一种可选的方案中,如图2所示,用于控制压缩机的系统还可以包括整流电路, 接在谐波注入电路之后,该电路采用单相桥式连接,将输入的220V交流市电整流成310V的 直流电供后级电路使用,可以将该输入电压整流成类似于"慢头"波的脉动直流电压。
[0239] 此处需要说明的是,上述PFC变换器和逆变电路中的有源开关器件均可以用其它 可控开关管替代。但是替代之后,开关管的耐压和通流能力会降低。谐波注入电路可以在输 入电流中仅注入三次谐波来实现PFC变换器的瞬时输入功率和输出功率的平衡,但是由于 输入电流中含有不可忽视的5次、7次谐波,功率因数低,达不到驱动控制系统的要求。谐波 注入电路也可以在输入电流中注入3次、5次和7次谐波,实现PFC变换器的瞬时输入功率和 输出功率的平衡,但是由于加入7次谐波导致占空比计算过于复杂,影响系统的响应速度, 实时性差。
[0240] 上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
[0241] 在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有 详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
[0242] 在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的 方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为 一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或 者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互 之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连 接,可以是电性或其它的形式。
[0243] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显 示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个 单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0244] 另外,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单元中,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单元中。上述集成的单 元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0245] 所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用 时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上 或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式 体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机 设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或 部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(R0M,Read-0nly Memory)、随机存取存 储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的 介质。
[0246] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人 员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种用于控制压缩机的方法,其特征在于,包括: 获取交流电源输入的输入电流,通过在所述输入电流的基波上注入谐波分量来减小输 入至PFC变换器的输入功率脉动,其中,所述谐波分量至少包括:=次谐波分量和/或五次谐 波分量; 在将注入了所述谐波分量的输入电流输入至所述PFC变换器之后,PFC控制电路通过控 制所述PFC变换器中可控开关管的通断来调节所述PFC变换器的输出功率,使得平衡所述 PFC变换器的所述输入功率和所述输出功率。2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述=次谐波分量为与所述基波的初始相 位相同的谐波,所述五次谐波分量为与所述基波的初始相位的相位差为n的谐波。3. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,PFC控制电路通过控制所述PFC变换器中可 控开关管的通断来调节所述PFC变换器的输出功率,包括: 所述PFC控制电路中的PFC控制算法电路根据检测到的所述PFC变换器的所述输入电压 和所述输出电压,生成所述PFC变换器的占空比; 所述PFC控制电路中的驱动忍片放大所述PFC变换器的占空比来控制所述PFC变换器中 可控开关管的通断,其中,所述可控开关管的通断确定所述PFC变换器的所述输出功率。4. 根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述PFC控制电路中的PFC控制算法电路根 据检测到的所述PFC变换器的所述输入电压和所述输出电压,生成所述PFC变换器的占空 比,包括: 所述PFC控制算法电路中的电压采样电路采集所述PFC变换器的所述输入电压; 所述PFC控制算法电路中的电压反馈电路采集所述PFC变换器的所述输出电压,其中, 所述电压采样电路连接于所述PFC变换器的输出端; 所述PFC控制算法电路读取预先设定的母线参考电压; 所述PFC控制算法电路根据所述输入电压,所述输出电压和所述母线参考电压,生成所 述PFC变换器的占空比。5. 根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述PFC控制算法电路根据所述输入电压, 所述输出电压和所述母线参考电压,生成所述PFC变换器的占空比,包括: 所述PFC控制算法电路中的电压调节器获取所述电压采样电路采集到的采样电压和所 述电压反馈电路返回的反馈电压; 所述电压调节器计算所述采样电压和所述反馈电压的差值,得到第一电压; 所述PFC控制算法电路中的误差调节器计算所述母线参考电压和所述反馈电压的差 值,得到第二电压; 所述PFC控制算法电路中的模拟乘法器计算所述第一电压和所述第二电压的乘积,得 到乘积电压; 所述PFC控制算法电路中的比较器将所述乘积电压与所述比较器中生成的载波进行比 较,获得拟合后的所述占空比。6. 根据权利要求1至5中任意一项所述的方法,其特征在于,通过如下计算公式计算得 到输入所述输入电流的基波时得到的输入功率: Pinl = Vin ? Iinl = Vm ? Il ? Sin2( O t), 其中,Vin = Vm- Sin(COt)是所述交流电源输入的输入电压,Vm是所述输入电压的幅值,-是所述输入电压的角频率,T为所述输入电压的周期,iini = Ii ? Sin(COt)是所述输 入电流的基波,Ii是所述基波的幅值。7. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于, 在所述基波上注入的谐波分量为所述=次谐波分量的情况下,通过如下计算公式计算 得到所述S次谐波分量输入至PFC变换器的瞬时输入功率: Pin3 = Vin ? iin3 = Vm ? Sin( O t) ? 13 ? Sin(3 O t), 其中,iin3 = l3 ? Sin(3?t)是所述S次谐波分量,I3 = l3^ Il是所述S次谐波分量的幅 值,13^是所述=次谐波分量的标么值; 在所述基波上注入的谐波分量为所述五次谐波分量的情况下,通过如下计算公式计算 得到所述五次谐波分量输入至PFC变换器的瞬时输入功率: Pin己=Vin ? iin己=Vm ? sin( O t) ? I己? sin(5 O t_3T), 其中,i
当前第5页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1