无电解电容电机驱动系统及其控制方法、装置制造方法及图纸
Non electrolytic capacitor motor drive system and control method and device thereof
The invention discloses a non electrolytic capacitor motor drive system and its control method and device, the method comprises the following steps: obtaining the instantaneous input voltage values of the AC voltage and instantaneous voltage according to the phase calculation of the input AC voltage estimation value; according to the shape and phase of the input AC voltage of the estimated value of output variables according to the rotor; the speed of a given speed, the compressor motor compressor motor, the estimated value of the output variables and the phase estimate given q axis current calculation of the compressor motor; and the q axis current given to control the compressor motor according to the. According to the shape and phase of the input AC voltage to calculate the estimated value of the q axis can follow the given current, input AC voltage is very good, the waveform of the input current harmonic motor meet the requirements, to ensure the safety and stability of circuit control system.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电机
，特别涉及一种无电解电容电机驱动系统及其控制方法、装置。
技术介绍
随着消费者对机电产品节能性要求的提升，效率更高的永磁同步电机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交流电压的瞬时变化，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，而且电解电容的寿命有限，其有效工作时间往往是变频驱动器寿命的瓶颈。针对上述问题，相关技术中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，与常规变频驱动器相比，省去了功率因数校正部分，而且小型化的电容既能降低成本，又能消除电解电容引起的使用寿命瓶颈问题。为实现上述方案，相关技术提出了通过增加功率控制环路来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相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种无电解电容电机驱动系统的控制方法，该方法根据输入交流电压的形状和相位估计值计算q轴给定电流，能够很好的跟随输入交...
【技术保护点】
一种无电解电容电机驱动系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：获取所述输入交流电压的电压瞬时值，并根据所述电压瞬时值计算所述输入交流电压的相位估计值；根据所述输入交流电压的形状和所述相位估计值生成输出变量；根据所述压缩机电机的给定转速、所述压缩机电机的转子速度估计值、所述输出变量以及所述相位估计值计算所述压缩机电机的q轴给定电流；以及根据所述q轴给定电流对所述压缩机电机进行控制。
【技术特征摘要】
1.一种无电解电容电机驱动系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：获取所述输入交流电压的电压瞬时值，并根据所述电压瞬时值计算所述输入交流电压的相位估计值；根据所述输入交流电压的形状和所述相位估计值生成输出变量；根据所述压缩机电机的给定转速、所述压缩机电机的转子速度估计值、所述输出变量以及所述相位估计值计算所述压缩机电机的q轴给定电流；以及根据所述q轴给定电流对所述压缩机电机进行控制。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，通过以下公式生成所述输出变量： W f 0 ( θ g e ) = | V g e | - | V θ d | V m - | V θ d | , θ g e ∈ [ θ d , π - θ d ] 0 , θ g e ∈ [ 0 , θ d ) ∪ ( π - θ d , π ] ]]> W f ( θ g e ) = W f 0 ( θ g e ) , W f 0 ( θ g e ) > 0 0 , W f 0 ( θ g e ) ≤ 0 ]]>其中，Wf(θge)为输出变量，Vge为所述输入交流电压的电压瞬时值，Vθd为所述输入交流电压半周期内相位为θd时的电压，Vm为所述输入交流电压的电压幅值，θge为所述相位估计值，θd为电流死区所对应的相位。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述电压瞬时值计算所述输入交流电压的相位估计值，包括：对上一计算周期的输入交流电压的相位估计值进行余弦计算以获得第一计算值；将所述电压瞬时值与所述第一计算值相乘以获得第二计算值；对所述第二计算值进行低通滤波处理以获得第三计算值；对所述第三计算值进行PI调节以获得第四计算值；对所述第四计算值和所述输入交流电压的频率之和进行积分计算以获得当前计算周期的输入交流电压的相位估计值。4.根据权利要求1所述的控制方法，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速度估计值、所述输出变量以及所述相位估计值计算所述压缩机电机的q轴给定电流，包括：对所述给定转速与所述转子速度估计值之间的差值进行PI调节以获得转矩幅值给定；将所述输出变量和所述转矩幅值给定相乘后除以所述压缩机电机的转矩系数以获得q轴给定电流初始值；根据所述相位估计值生成补偿电流；将所述补偿电流叠加到所述q轴给定电流初始值以获得所述q轴给定电流。5.根据权利要求1-4中任一项所述的控制方法，其特征在于，还包括：对所述压缩机电机的转子位置进行估计以获得所述压缩机电机的转子角度估计值；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。6.一种无电解电容电机驱动系统的控制装置，其特征在于，包括：相位检测锁相环模块，用于获取所述输入交流电压的电压瞬时值，并根据所述电压瞬时值计算所述输...
【专利技术属性】
技术研发人员：霍军亚，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
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