【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及空调器
，特别涉及一种电容小型化的电机驱动装置和一种变频空调器。
技术介绍
随着消费者对机电产品节能性要求的提升，效率更高的变频电机驱动器得到了越来越广泛的应用。常规变频驱动器的直流母线电压处于稳定状态，逆变部分与输入交流电压相对独立，从而使逆变部分的控制无需考虑输入电压的瞬时变化，便于控制方法的实现。然而，这种设计方法需要配备容值较大的电解电容，使得驱动器体积变大，成本提升。此外，电解电容的寿命有限，其有效工作时间往往是驱动器寿命的瓶颈。针对上述问题，相关方案提出了以小容值的薄膜电容或陶瓷电容取代电解电容的策略，与常规的交直交驱动电路相比，省去了PFC部分，而且小型化的电容既能实现降成本，又能消除电解电容引起的使用寿命瓶颈。目前，为实现该方案，相关技术提出了增加功率控制环路以调节电机的瞬时功率，并利用重复控制提升功率控制环路的动态性能，改善输入电流功率因数的方法，然而，重复控制只对与电网频率成倍数的功率参考指令有效，单转子压缩机运行过程中存在明显的转速波动，瞬时功率指令存在多种频率成分，因此该方法并不适用；还有相关技术提出一种基于电压补偿的瞬时功率控制方法，可显著降低输入电流的谐波成分，然而该方法施加的补偿电压将使压缩机电流偏离参考值，在恶劣工况下难以确保压缩机相电流值在允许范围以内，从而难以保证电路安全。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种电容小型化的电机驱动装置，能够使电机的输入电流波形满足谐波要求，并可保证调速系统的稳定性，还便于保证电路安全。本专利技术...
【技术保护点】
一种电容小型化的电机驱动装置，其特征在于，包括：逆变电路，所述逆变电路的输出端与电机相连；输入电压相位检测锁相环模块，所述输入电压相位检测锁相环模块用于获取输入的交流电源的电压瞬时值，并根据所述交流电源的电压瞬时值计算输入电压相位估计值；位置/速度估计器，所述位置/速度估计器用于对所述电机的转子位置进行估计以获得转子角度估计值和转子速度估计值；Q轴电流指令计算模块，所述Q轴电流指令计算模块用于根据电机转速指令、所述转子速度估计值和所述输入电压相位估计值计算Q轴电流指令；D轴电流指令计算模块，所述D轴电流指令计算模块用于根据所述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D轴电流指令；电流控制器，所述电流控制器用于根据所述Q轴电流指令、所述D轴电流指令以及Q轴实际电流和D轴实际电流获取Q轴电压指令和D轴电压指令，以根据所述Q轴电压指令和D轴电压指令、所述转子角度估计值生成占空比控制信号，并通过控制所述逆变电路以对所述电机进行控制。
【技术特征摘要】
1.一种电容小型化的电机驱动装置，其特征在于，包括：逆变电路，所述逆变电路的输出端与电机相连；输入电压相位检测锁相环模块，所述输入电压相位检测锁相环模块用于获取输入的交流电源的电压瞬时值，并根据所述交流电源的电压瞬时值计算输入电压相位估计值；位置/速度估计器，所述位置/速度估计器用于对所述电机的转子位置进行估计以获得转子角度估计值和转子速度估计值；Q轴电流指令计算模块，所述Q轴电流指令计算模块用于根据电机转速指令、所述转子速度估计值和所述输入电压相位估计值计算Q轴电流指令；D轴电流指令计算模块，所述D轴电流指令计算模块用于根据所述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D轴电流指令；电流控制器，所述电流控制器用于根据所述Q轴电流指令、所述D轴电流指令以及Q轴实际电流和D轴实际电流获取Q轴电压指令和D轴电压指令，以根据所述Q轴电压指令和D轴电压指令、所述转子角度估计值生成占空比控制信号，并通过控制所述逆变电路以对所述电机进行控制。2.根据权利要求1所述的电容小型化的电机驱动装置，其特征在于，所述输入电压相位检测锁相环模块包括：余弦计算器，所述余弦计算器用于对上一计算周期的输入电压相位估计值进行余弦计算以获得第一计算值；第一乘法器，所述第一乘法器用于将所述交流电源的电压瞬时值与所述第一计算值相乘以获得第二计算值；低通滤波器，所述低通滤波器用于对所述第二计算值进行低通滤波以获得第三计算值；第一PI调节器，所述第一PI调节器用于对所述第三计算值进行PI调节以输出第四计算值；积分器，所述积分器用于对所述第四计算值与所述交流电源的电压频率之和进行积分计算以获得当前计算周期的输入电压相位估计值。3.根据权利要求2所述的电容小型化的电机驱动装置，其特征在于，所述低通滤波器的带宽低于所述交流电源的电压频率。4.根据权利要求1-3中任一项所述的电容小型化的电机驱动装置，其特征在于，所述Q轴电流指令计算模块包括：第二PI调节器，所述第二PI调节器用于对所述电机转速指令与所述转子速度估计值之差进行PI调节以输出转矩幅值指令；波形发生器，所述波形发生器用于根据所述输入电压相位估计值生成输出变量；初始电流计算单元，所述初始电流计算单元用于将所述输出变量与所述转矩幅值指令相乘后除以电机转矩系数以获得Q轴电流指令初始值；电容电流补偿单元，所述电容电流补偿单元用于根据所述输入电压相位估计值生成补偿电流；叠加单元，所述叠加单元用于将所述补偿电流叠加到所述Q轴电流指令初始值以获得所述Q轴电流指令。5.根据权利要求4所述的电容小型化的电机驱动装置，其特征在于，所述波形发生器根据以下公式计算所述输出变量： W f ( θ g e ) = s i n π ( θ g e - θ d ) π - 2 θ d θ g e ∈ [ θ d , π - θ d ] 0 θ g e ∈ [ 0 , θ d ) ∪ ( π - θ d , π ] ]]>其中，Wf(θge)为所述输出变量，θge为所述输入电压相位估计值，θd为设定相位参数。6.根据权利要求4所述的电容小型化的电机驱动装置，其特征在于，所述电容电流补偿单元根据以下公式计算所述补偿电流： I q c o m = 0.5 CV a c m a g 2 ω g s i n ( 2 θ ...
【专利技术属性】
技术研发人员：张国柱，
申请(专利权)人：广东美的制冷设备有限公司，美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。