用于补偿电机速度误差的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于补偿电机速度误差的装置，该装置可以减少电机由于负载特性引起的速度波动，并且也可以减少振动和噪声。用于补偿电机速度误差的装置将相当于电机转子一个完整旋转的转动区域划分为多个预定转动区域，基于电机的基准速度和在前的估计速度的差值，确定每个划分开的转动区域中的速度补偿值，并基于该速度补偿值补偿电机的速度误差。

【技术实现步骤摘要】
用于补偿电机速度误差的装置
本专利技术涉及到电机，特别的涉及到一种用于补偿电机速度误差的装置。
技术介绍
通常来讲，由电机驱动的压缩机的负载特性根据压缩类型的不同而各不相同。特别的是，根据压缩机的负载特性，当一个具有驱动转矩脉动的单缸回转式压缩机旋转时，压缩机的转矩脉动会增加，并且由于压缩机转矩脉动的增加，电机的速度波动增加。也就是说，当一个具有转矩脉动组件例如单缸回转式压缩机的负载和电机结合在一起时，负载的转矩脉动会产生速度波动。图1以示意图说明了一个传统的单缸回转式压缩机，单缸回转式压缩机的压缩单元(参见图2)与电机的转子通过转轴结合在一起，叶片和电机的转轴结合在一起。压缩单元的运作原理将参考图2进行解释。图2示出了压缩单元运作原理的图解。参考图2，当和压缩单元相连的电机转动时，压缩机的叶片转动，以完成一次压缩冲程。当压缩单元的叶片机械地转动一次，压缩冲程也完成一次。在此，和压缩单元相连的电机由于压缩机的压缩特性有速度波动，下面将参考图3A和图3B说明这一点。图3A和图3B示出了传统单缸回转式压缩机的特性。-->如图3A和图3B所示，压缩机的转矩脉动由于压缩机的压缩特性(负载特性)而产生，并且由于压缩机的转矩脉动，和压缩机相连的电机产生速度波动。在图3A中，θ表示电机的旋转角。虽然用于控制安装于压缩机上的电机转动速度的装置的详细结构可能根据电机类型而变化，但此装置通常包括一个速度操作器和一个电流控制器。另外，当控制电机转动速度的装置估计电机的速度时，此装置探测提供给电机的电流和电压值，并且基于探测到的电流和电压值估计电机的速度。在此，用于控制电机转速的装置具有如图3A所示的压缩机的特性(转矩脉动)，并且因此产生如图3B所示的电机的速度波动。然而，压缩机的振动和噪声增加，由此由于电机的速度波动其性能降低。另一方面，为了解决上述问题，一种用于补偿转矩的传统方法预先在脱机的方法中计算负载特性(压缩机转矩)，并且根据前面计算出的负载特性产生查询表来控制电机转矩。下面将参考图4来解释补偿转矩的传统方法。图4示出了补偿转矩的传统方法。传统的补偿转矩的方法一般用于无电刷直流(BLDC)电机，这种电机在电气的60°转动区域不提供脉冲宽度调制(PWM)信号，而只在120°转动区域提供脉冲宽度调制信号。根据由在60°转动区域中测量反电动势而驱动的无电刷直流电机的无感应特性，转子的位置可以仅仅在电气的60°间隔被感应到。因此，转子的位置在一个电动旋转中会被探测到6次，并且电机的转矩基于转子被探测到的位置值被补偿。然而，如图4所示，根据使用存储前面计算出的补偿值的查询表的方法，电机的转矩仅仅可以在保存在查询表中的补偿值已经被计算出的转子位置上进行补偿。因此，转子的基准位置需要被设置。这里，转子基准位置的误差会对补偿转矩产生相反的效果。-->在相应于使用查询表的补偿值的情况下，考虑压缩机负载变化的补偿值必须进行完全的试验方法的计算。而且，当压缩机的模型升级后，考虑压缩机负载变化的补偿值必须预先进行完全的试验方法的计算。另一方面，控制电机转动速度的传统装置在2003年11月11日登记号为6,646,409的美国专利中公开。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种用于补偿电机速度误差的装置，该装置可以减少电机由负载特性引起的速度波动，并且也可以减少振动和噪声。为了达到这些和其它优势，并且达到按照本专利技术的实施和在此广泛描述的目的，提供了一种用于补偿电机速度误差的装置，该装置将相当于电机转子一个完整的旋转的转动区域划分为多个预定转动区域，基于基准速度和在前估计速度的差值，确定每个划分开的转动区域中的速度补偿值，并且基于该速度补偿值，补偿电机的速度误差。根据本专利技术的一个方面，用于补偿电机速度误差的装置包括：一个速度补偿器，用于将相当于电机转子一个完整的旋转的转动区域划分为多个预定转动区域，在每个划分开的转动区域中比较基准速度和在前估计速度，根据比较结果计算电机的速度误差，确定用于补偿速度误差的速度补偿值，并且输出该速度补偿值；一个比较器，用于比较来自于速度补偿器的速度补偿值、电机的基准速度和当前估计速度；以及一个比例积分控制器，根据比较器的比较结果输出用于补偿速度误差值的基准转矩分电流。根据本专利技术的另一个方面，用于补偿电机速度误差的装置包括：-->一个速度补偿器，用于比较基准速度和在前估计速度，根据比较结果计算在前速度误差，确定用于补偿在前速度误差的速度补偿值，并且输出该速度补偿值；一个第一比例积分控制器。产生用于补偿相应于速度补偿值的速度的基准电流；一个第一比较器，用于比较基准速度和当前估计速度并且输出一个速度误差结果值；一个第二比例积分控制器，用于输出基准转矩分电流来补偿第一比较器的速度误差值；一个第二比较器，用于比较基准转矩分电流、用于补偿速度的基准电流和实际转矩分电流，并且输出误差结果值；以及一个第三比例积分控制器，用于输出基准转矩分电压来补偿第二比较器的误差值。结合附图，本专利技术前述的以及其它目的、特性、方面和优势将在下面本专利技术的详细描述中更加明显。附图说明本专利技术所包含的附图是为了提供对本专利技术更深入的理解，与说明书相结合并且作为说明书的一部分，附图示出了本专利技术的实施例，并且和说明书一起用于解释本专利技术原理的任务。在附图中：图1是图解了传统单缸回转式压缩机的示意图；图2示出了压缩单元的工作原理；图3A和图3B示出了传统单缸回转式压缩机的特性；图4示出了补偿转矩的传统方法；图5A到图5C示出了按照本专利技术补偿速度误差的原理；图6是图解了用于控制电机转动速度的装置的方框图，其中根据本专利技术的第一实施例应用了用于补偿电机的速度误差的装置，；以及图7是图解了用于控制电机转动速度的装置的方框图，其中根据本专利技术的第二实施例应用了用于补偿电机的速度误差的装置。-->具体实施方式下面将参考附图详细说明本专利技术的首选实施例。下面将参考图5A到图7详细说明一种用于补偿电机速度误差的装置，该装置可以减少由负载特性引起的振动和噪声，通过下列方式实现其功能：将相当于电机转子一个完整的旋转的转动区域划分为多个预定转动区域，在每个划分开的转动区域中比较基准速度和在前估计速度，决定每个速度补偿值，并且基于每个速度补偿值，补偿基准速度和当前估计速度之间的速度误差。图5A到图5C示出了依照本专利技术对速度误差进行补偿的原理。也就是说，图5A到图5C示出了一种将相当于电机转子一个完整的旋转的转动区域划分为四个预定的转动区域、并且在每个划分开的转动区域中补偿电机的速度误差的方法。图5A示出了由一个单缸回转式压缩机的负载特性引起的一种驱动转矩脉动。图5B示出了由单缸回转式压缩机的负载特性(转矩脉动)引起的一种电机速度波动。图5C示出了一种计算相应于四个预定转动区域中的速度波动的平均速度误差、并且在随后步骤中补偿计算出的速度误差的方法。如图5A到图5C所示，当相当于电机转子一个完整的旋转的转动区域被划分为四个预定的转动区域时，即使电机转子相关的联轴节位置和压缩单元发生了改变，由转矩脉动引起的电机的速度误也可以被补偿。也就是说，可以通过计算相应于由负载例如压缩单元的转矩脉动产生的电机速度波动的速度误差来降低速度波动，并且在不用设置转子的基准位置，也不用考虑转子和压缩单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制压缩机的电机速度的装置，该装置包含一种装置，后者将相当于电机转子的一个完整旋转的转动区域划分为多个预定转动区域，基于电机的基准速度和在前估计速度的差值，确定每个划分开的转动区域中的速度补偿值，并且基于该速度补偿值，补偿电机的速度误差。

【技术特征摘要】
KR 2003-9-20 65390/20031.一种用于控制压缩机的电机速度的装置，该装置包含一种装置，后者将相当于电机转子的一个完整旋转的转动区域划分为多个预定转动区域，基于电机的基准速度和在前估计速度的差值，确定每个划分开的转动区域中的速度补偿值，并且基于该速度补偿值，补偿电机的速度误差。2.一种用于补偿电机速度误差的装置，该装置将相当于电机转子的一个完整旋转的转动区域划分为多个预定转动区域，基于电机的基准速度和在前估计速度的差值，确定每个划分开的转动区域中的速度补偿值，并且基于该速度补偿值，补偿电机的速度误差。3.一种用于补偿电机速度误差的装置，该装置包括：一个速度补偿器，用于将相当于电机转子的一个完整旋转的转动区域划分为多个预定转动区域，在每个划分开的转动区域中，比较电机的基准速度和在前估计速度，根据比较结果计算电机的速度误差，确定用于补偿速度误差的速度补偿值，并输出此速度补偿值；一个比较器，用于比较来自于速度补偿器的速度补偿值、电机的基准速度和当前估计速度；以及一个比例积分控制器，用于根据比较器的比较结果，输出用于补偿速度误差的基准转矩分电流。4.根据权利要求3所述的装置，其中，速度补偿值Δωm*由Δωm*＝k(ωm-ωm*)表示出，其中ωm表示当前估计速度，ωm*表示基准速度，k表示用于补偿在预定转动区域中的基准速度和当前估计速度之间的速度误差的值。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴在胤，郑澾浩，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]