一种压缩机控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种压缩机控制方法及装置，用以解决目前压缩机控制算法精度较低的问题，其中，该方法包括：确定压缩机以第一预设频率运行时使所述压缩机输入功率最小的第一最优转矩角；确定压缩机以第二预设频率运行时使所述压缩机输入功率最小的第二最优转矩角；根据压缩机实际运行频率与所述第一预设频率和/或第二预设频率的大小关系确定压缩机实际运行频率对应的第三最优转矩角；使用所述第三最优转矩角对所述压缩机进行矢量旋转控制，该方案最大化提高了MTPA算法中直轴电流超前角的精度，进而实现了MTPA的高精度控制。

【技术实现步骤摘要】
一种压缩机控制方法及装置
本专利技术涉及压缩机控制领域，特别是涉及一种压缩机控制方法及装置。
技术介绍
压缩机凸极电机的输出转矩公式为：Te＝1.5P(Ψm*Iq+(Ld-Lq)*Id*Iq)(1)其中：P为电机极数、Ψm为永磁体的磁链、Id、Iq为直轴电流和交轴电流以及Ld、Lq为直轴电感和交轴电感。由公式(1)可以看出，电机力矩由两部分组成，1.5P*Ψm*Iq是励磁转矩，1.5P*(Ld-Lq)*Id*Iq是磁阻转矩。当注入负向的Id时，可以使输出转矩增大，如图1所示。用定子电流的幅值Im和该电流超前Id的相位角β来表示公式(1)，Id＝Im*cosβ(2)，Iq＝Im*sinβ(3)，得到公式如下：Te＝1.5P(Ψm*Im*sinβ+(Ld-Lq)*Im*cosβ*Im*sinβ)＝1.5P(Ψm*Im*sinβ+(Ld-Lq)*Im2*sin2β/2)(4)将上述公式(4)进行微分，得Teˊ＝1.5P(Ψm*Im*cosβ+(Ld-Lq)*Im2*cos2β)(5)当Teˊ＝0时，Te在0-180区间有最大值，可以得到：Ψm*cosβ+(Ld-Lq)*Im*cos2β＝0(6)求解上述方程，可得：公式(7)中的β,即为最优转矩角。将公式(7)代入公式(2)，有将Im＝Iq/sinβ(9)代入(8),有通过公式(10)，直接计算Id值，从而实现MTPA(maximumtorqueperampere,MTPA，最大转矩电流比)的算法控制。显而易见，Ψm、Ld、Lq为压缩电机的固有参数，Iq为算法中的控制量。该种实现方式由于依赖于压缩机的参数，在实际空调系统中，不同电流情况下Ld和Lq都是变化的，因此，这种方法控制精度较低；在压缩的驱动算法中，压缩机转子的位置估算是基于反电动势的PLL(PhaseLockedLoop，为锁相回路或锁相环算法)实现。在该算法中，由于高通滤波器的使用，使得Id基准角度跟实际的转子角度会存在一定的误差，尤其是在压缩机中低频运行时，Id角度估算误差相对较大，这就使得基于转子位置估算的变量都存在一定的误差，这也使得MTPA算法精度降低，影响整机的效率。
技术实现思路
本专利技术提供一种压缩机控制方法及装置，用以解决目前压缩机控制算法精度较低的问题。根据本专利技术的第一个方面，提供了一种压缩机控制方法，包括：确定压缩机以第一预设频率运行时使压缩机输入功率最小的第一最优转矩角；确定压缩机以第二预设频率运行时使压缩机输入功率最小的第二最优转矩角；根据压缩机实际运行频率与第一预设频率和/或第二预设频率的大小关系确定压缩机实际运行频率对应的第三最优转矩角；使用第三最优转矩角对压缩机进行矢量旋转控制。其中，第一预设频率属于压缩机运行的低频段，第二预设频率属于压缩机运行的高频段。其中，根据压缩机实际运行频率与第一预设频率和/或第二预设频率的大小关系确定压缩机实际运行频率对应的第三最优转矩角，包括：根据第一预设频率与第一最优转矩角的对应关系，和/或，第二预设频率与第二最优转矩角的对应关系，生成最优转矩角控制曲线；根据压缩机的实际运行频率值基于控制曲线得到与该实际运行频率值对应的最优转矩角的角度值。其中，控制曲线包括：低频段、中频段以及高频段；低频段对应的转矩角的角度值为第一最优转矩角的角度值、高频段对应的转矩角的角度值为第二最优转矩角的角度值，中频段对应的转矩角的角度值与频率线性相关。其中，根据压缩机实际运行频率与第一预设频率和/或第二预设频率的大小关系确定压缩机实际运行频率对应的第三最优转矩角，包括：如果压缩机的实际运行频率小于第一预设频率，则确定第三最优转矩角的角度值等于第一最优转矩角的角度值；如果压缩机的实际运行频率大于第二预设频率，则确定第三最优转矩角的角度值等于第二最优转矩角的角度值；如果压缩机的实际运行频率大于第一预设频率且小于第二预设频率，则根据第一预设频率、第二预设频率、第一最优转矩角以及第二最优转矩角按照如下公式计算得到第三最优转矩角：β＝k*Fre+b，其中，k＝(β2-β1)/(F2-F1)，b＝(β1*F2-β2*F1)/(F2-F1)，β为第三最优转矩角，Fre为压缩机实际运行频率，β1为第一最优转矩角，β2为第二最优转矩角，F1为第一预设频率以及F2为第二预设频率。根据本专利技术的第二个方面，提供了一种压缩机控制装置，包括：第一确定模块，用于确定压缩机以第一预设频率运行时使压缩机输入功率最小的第一最优转矩角；第二确定模块，用于确定压缩机以第二预设频率运行时使压缩机输入功率最小的第二最优转矩角；第三确定模块，用于根据压缩机实际运行频率与第一预设频率和/或第二预设频率的大小关系确定压缩机实际运行频率对应的第三最优转矩角；控制模块，用于使用第三最优转矩角对压缩机进行矢量旋转控制。其中，第一预设频率属于压缩机运行的低频段，第二预设频率属于压缩机运行的高频段。其中，上述第三确定模块，包括：生成单元，用于根据第一预设频率与第一最优转矩角的对应关系，和/或，第二预设频率与第二最优转矩角的对应关系，生成最优转矩角控制曲线；第一确定单元，用于根据压缩机的实际运行频率值基于控制曲线得到与该实际运行频率值对应的最优转矩角的角度值。其中，控制曲线包括：低频段、中频段以及高频段；低频段对应的转矩角的角度值为第一最优转矩角的角度值、高频段对应的转矩角的角度值为第二最优转矩角的角度值，中频段对应的转矩角的角度值与频率线性相关。其中，第三确定模块，包括：第二确定单元，用于如果压缩机的实际运行频率小于第一预设频率，则确定第三最优转矩角的角度值等于第一最优转矩角的角度值；第三确定单元，用于如果压缩机的实际运行频率大于第二预设频率，则确定第三最优转矩角的角度值等于第二最优转矩角的角度值；计算单元，用于如果压缩机的实际运行频率大于第一预设频率且小于第二预设频率，则根据第一预设频率、第二预设频率、第一最优转矩角以及第二最优转矩角按照如下公式计算得到第三最优转矩角：β＝k*Fre+b，其中，k＝(β2-β1)/(F2-F1)，b＝(β1*F2-β2*F1)/(F2-F1)，β为第三最优转矩角，Fre为压缩机实际运行频率，β1为第一最优转矩角，β2为第二最优转矩角，F1为第一预设频率以及F2为第二预设频率。本专利技术实施例提供的方案根据压缩机实际运行的频率确定最优转矩角，最大化提高了MTPA算法中直轴电流超前角的精度，进而实现了MTPA的高精度控制。附图说明图1是相关技术中压缩机定子电流的幅值与直轴电流以及交轴电流的关系示意图；图2是本专利技术第一实施例中提供的压缩机控制方法的流程图；图3是本专利技术第一实施例中提供的最优转矩角的控制曲线的示意图；图4是本专利技术第一实施例中压缩机矢量旋转控制算法示意图；图5是本专利技术第三实施例提供的压缩机控制方法的应用流程示意图；图6是本专利技术第四实施例提供的压缩机控制装置的结构框图。具体实施方式为了解决现有技术中目前压缩机控制算法精度较低的问题，本专利技术提供了一种压缩机控制方法及装置，以下结合附图以及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术。第一实施例本实施例提供了一种压缩机控制方法，图2是该方法的流程图，如图2所示，该方法包括如下处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压缩机控制方法，其特征在于，包括：确定压缩机以第一预设频率运行时使所述压缩机输入功率最小的第一最优转矩角；确定压缩机以第二预设频率运行时使所述压缩机输入功率最小的第二最优转矩角；根据压缩机实际运行频率与所述第一预设频率和/或第二预设频率的大小关系确定压缩机实际运行频率对应的第三最优转矩角；使用所述第三最优转矩角对所述压缩机进行矢量旋转控制。

【技术特征摘要】
1.一种压缩机控制方法，其特征在于，包括：确定压缩机以第一预设频率运行时使所述压缩机输入功率最小的第一最优转矩角；确定压缩机以第二预设频率运行时使所述压缩机输入功率最小的第二最优转矩角；根据压缩机实际运行频率与所述第一预设频率和/或第二预设频率的大小关系确定压缩机实际运行频率对应的第三最优转矩角；使用所述第三最优转矩角对所述压缩机进行矢量旋转控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预设频率属于压缩机运行的低频段，所述第二预设频率属于压缩机运行的高频段。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据压缩机实际运行频率与所述第一预设频率和/或第二预设频率的大小关系确定压缩机实际运行频率对应的第三最优转矩角，包括：根据所述第一预设频率与所述第一最优转矩角的对应关系，和/或，所述第二预设频率与所述第二最优转矩角的对应关系，生成最优转矩角控制曲线；根据所述压缩机的实际运行频率值基于所述控制曲线得到与该实际运行频率值对应的最优转矩角的角度值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制曲线包括：低频段、中频段以及高频段；所述低频段对应的转矩角的角度值为第一最优转矩角的角度值、所述高频段对应的转矩角的角度值为第二最优转矩角的角度值，所述中频段对应的转矩角的角度值与频率线性相关。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据压缩机实际运行频率与所述第一预设频率和/或第二预设频率的大小关系确定压缩机实际运行频率对应的第三最优转矩角，包括：如果压缩机的实际运行频率小于第一预设频率，则确定所述第三最优转矩角的角度值等于所述第一最优转矩角的角度值；如果压缩机的实际运行频率大于第二预设频率，则确定所述第三最优转矩角的角度值等于所述第二最优转矩角的角度值；如果压缩机的实际运行频率大于所述第一预设频率且小于第二预设频率，则根据所述第一预设频率、第二预设频率、第一最优转矩角以及第二最优转矩角按照如下公式计算得到所述第三最优转矩角：β＝k*Fre+b，其中，k＝(β2-β1)/(F2-F1)，b＝(β1*F2-β2*F1)/(F2-F1)，β为第三最优转矩角，Fre为压缩机实际运行频率，β1为第一最优转矩角，β2为第二最优转矩角，F1为第一预设频率以...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘运涛，
申请(专利权)人：青岛海尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37