三相变频驱动电路及其控制方法、空调机组与流程

本发明涉及三相变频空调机组的谐波测试，特别是一种三相变频驱动电路及其控制方法、空调机组。

背景技术：

1、目前家用、商用空调产品正在大面积实行变频化，变频驱动技术的可靠性越来越受到关注，对于三相变频空调机组，由于各大厂家普遍采用无源整流方案，无源器件的导通关断不可控，会对电网造成低次谐波污染，导致用电设备的能效以及电磁兼容无法通过测试标准或使用要求。

2、因此，如何涉及一种三相变频驱动电路及其控制方法、空调机组，能采用有源器件，使变频空调机组通过谐波测试标准，是业界亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中，三相变频空调机组采用无源整流方案，会对电网造成低次谐波污染的问题，本发明提出了一种三相变频驱动电路及其控制方法、空调机组。

2、本发明的技术方案为，提出了一种三相变频驱动电路，包括与交流电网连接的母线电容、以及连接所述母线电容与三相电机的三相全桥电路，还包括连接在所述交流电网与所述母线电容之间的升压电路，所述升压电路中所有开关管均采用可控制通断状态的有源开关管，且所述升压电路可通过控制所述有源开关管的通断状态滤除低次谐波。

3、进一步，所述升压电路包括：储能电感l1、有源开关管s1、有源开关管s2、二极管vd1、二极管vd2；

4、所述储能电感l1一端连接到所述交流电网的第一输出端、另一端分别连接到所述二极管vd1的正极和所述二极管vd2的正极，所述二极管vd1的负极和所述二极管vd2的负极连接到所述母线电容的第一端，所述母线电容的第二端连接到所述交流电网的第二输出端；

5、所述有源开关管s1的第一端连接到所述储能电感l1与所述二极管vd1之间、第二端连接到所述交流电网的第二输出端与所述母线电容的第二端之间；

6、所述有源开关管s2的第一端连接到所述储能电感l1与所述二极管vd2之间、第二端连接到所述交流电网的第二输出端与所述母线电容的第二端之间；

7、所述有源开关管s1的第三端和所述有源开关管s2的第三端连接到一可提供驱动信号的控制器，且所述有源开关管s1和所述有源开关管s2的通断状态可根据所述驱动信号调节。

8、进一步，还包括与所述三相全桥电路连接的第一采样电路、以及连接到所述交流电网与所述母线电容之间的第二采样电路；

9、所述第一采样电路可采样所述三相全桥电路的三相电压，并输出给所述第二采样电路，所述第二采样电路可采样所述母线电容的母线电流和母线电压，并输出所述驱动信号。

10、进一步，所述有源开关管为igbt。

11、本发明还提出了一种三相变频驱动电路的控制方法，包括：

12、采集三相全桥电路的三相电压、母线电容的母线电压和母线电流；

13、根据所述三相电压执行电压外环控制，并根据所述电压外环的输出、母线电压、母线电流执行电流内环控制，生成驱动信号；

14、根据所述驱动信号调节升压电路中各开关管的导通状态。

15、进一步，根据所述三相电压执行电压外环控制，包括：

16、设置一基准电压，并将所述三相电压与所述基准电压比较，将所述三相电压与所述基准电压中的较大值作为所述电压外环的输出。

17、进一步，根据所述电压外环的输出、母线电压、母线电流执行电流内环控制，包括：

18、将所述电压外环的输出与所述母线电压比较，并将所述母线电压与所述电压外环的输出中的较大值转换为所述电流内环的基准电流，将所述基准电流与所述母线电流比较，并将所述基准电流与所述母线电流中的较大值作为所述电流内环的输出。

19、进一步，在需要降低负载电流时，所述控制方法还包括：调节升压电路中各开关管的导通状态，对储能电感进行充放电控制，以抬升所述母线电压，降低负载电流。

20、进一步，对储能电感进行充放电控制，包括：当对储能电感充电时，控制所述升压电路中各开关管导通；

21、当对所述储能电感放电时，控制所述升压电路中各开关管断开。

22、本发明还提出了一种空调机组，所述空调机组具有上述三相变频驱动电路。

23、与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：

24、本发明通过在三相变频器的直流母线上增加升压电路，采用电压、电流双闭环的控制策略，使得母线电流的相位追踪母线电压相位，从而有效滤除低次谐波，同时由于母线电压的抬升，负载电流可以有效降低，从而减少了母线电容的数量。

技术特征：

1.三相变频驱动电路，包括与交流电网连接的母线电容、以及连接所述母线电容与三相电机的三相全桥电路，其特征在于，还包括连接在所述交流电网与所述母线电容之间的升压电路，所述升压电路中所有开关管均采用可控制通断状态的有源开关管，且所述升压电路可通过控制所述有源开关管的通断状态滤除低次谐波。

2.根据权利要求1所述的三相变频驱动电路，其特征在于，所述升压电路包括：储能电感l1、有源开关管s1、有源开关管s2、二极管vd1、二极管vd2；

3.根据权利要求2所述的三相变频驱动电路，其特征在于，还包括与所述三相全桥电路连接的第一采样电路、以及连接到所述交流电网与所述母线电容之间的第二采样电路；

4.根据权利要求1所述的三相变频驱动电路，其特征在于，所述有源开关管为igbt。

5.三相变频驱动电路的控制方法，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，根据所述三相电压执行电压外环控制，包括：

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，根据所述电压外环的输出、母线电压、母线电流执行电流内环控制，包括：

8.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，在需要降低负载电流时，所述控制方法还包括：调节升压电路中各开关管的导通状态，对储能电感进行充放电控制，以抬升所述母线电压，降低负载电流。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，对储能电感进行充放电控制，包括：当对储能电感充电时，控制所述升压电路中各开关管导通；

10.空调机组，其特征在于，所述空调机组具有如权利要求1至4任意一项权利要求所述的三相变频驱动电路。

技术总结
本发明公开了一种三相变频驱动电路及其控制方法、空调机组，所述三相变频驱动电路包括与交流电网连接的母线电容、以及连接所述母线电容与三相电机的三相全桥电路，还包括连接在所述交流电网与所述母线电容之间的升压电路，所述升压电路中所有开关管均采用可控制通断状态的有源开关管，且所述升压电路可通过控制所述有源开关管的通断状态滤除低次谐波。与现有技术相比，本发明通过在直流母线上增加升压电路，采用电压、电流双闭环控制策略，使母线电流的相位追踪母线电压相位，从而有效消除低次谐波，同时由于母线电压抬升，负载电流可以有效降低，从而减少母线电容的数量。

技术研发人员：杨湘木,张恩,杨帆
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13