无电解电容电机驱动系统及其电流控制方法和控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无电解电容电机驱动系统及其电流控制方法和控制装置。所述方法包括：获取系统中的当前实际电源电压、当前转速指令和当前实际转速，对所述当前实际电源电压、所述当前转速指令和所述当前实际转速进行处理，获得目标总功率；获取系统中的当前实际电容器功率，计算所述目标总功率与所述当前实际电容器功率的差值，作为目标逆变输出功率；获取系统中的当前实际逆变输出功率，基于所述目标逆变输出功率与所述当前实际逆变输出功率的差值进行调节，获得当前q轴电流指令；根据所述当前q轴电流指令生成控制信号，执行系统的电流控制。应用本发明专利技术，能实现提高无电解电容电机驱动系统的功率因数和对高次谐波的抑制的目的。

Non electrolytic capacitor motor drive system and its current control method and control device

The invention discloses an electrolytic capacitor motor drive system, a current control method and a control device thereof. The method comprises: acquiring system in the actual power supply voltage, current speed and actual speed of the current instruction, and processing the current power supply voltage, the current speed and the actual speed of the current instruction, the total power of the target acquisition system; the actual power capacitor, calculating the target the total power and the difference of the current actual capacitor power, as the target of output power; acquisition system in the actual output power, output power difference between the target and the actual current inverter inverter based on output power is adjusted to obtain the current of q axis current command; according to the current q axis current command generates a control signal, the current control execution system. The invention can realize the purpose of improving the power factor of the electrolytic capacitor motor drive system and restraining the harmonic wave.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电机
，具体地说，是涉及无电解电容电机驱动系统及其电流控制方法和控制装置。
技术介绍
随着用户对机电产品性能要求的不断提升，寿命和效率更高、成本更低的无电解电容电机驱动系统得到了越来越广泛的应用。无电解电容电机驱动系统是去掉了大容量、高成本、寿命短的电解电容及升压器件，取而代之的是容量小、成本低、寿命长的薄膜电容或陶瓷电容。由于无电解电容电机驱动系统没有传统电机驱动系统中作为储能装置的电解电容及升压器件，因此，如果仍采用传统电机驱动系统的电流控制方法，很难达到较高的功率因数，也难以解决电源高次谐波的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的一方面是提供一种无电解电容电机驱动系统的电流控制方法和控制装置，实现提高系统的功率因数和对高次谐波的抑制的目的。为实现上述专利技术目的，本专利技术提供的电流控制方法采用下述技术方案予以实现：一种无电解电容电机驱动系统的电流控制方法，所述方法包括：获取系统中的当前实际电源电压、当前转速指令和当前实际转速，对所述当前实际电源电压、所述当前转速指令和所述当前实际转速进行处理，获得目标总功率；获取系统中的当前实际电容器功率，计算所述目标总功率与所述当前实际电容器功率的差值，作为目标逆变输出功率；获取系统中的当前实际逆变输出功率，基于所述目标逆变输出功率与所述当前实际逆变输出功率的差值进行调节，获得当前q轴电流指令；根据所述当前q轴电流指令生成控制信号，执行系统的电流控制。如上所述的方法，所述对所述当前实际电源电压、所述当前转速指令和所述当前实际转速进行处理，获得目标总功率，具体包括：对所述当前转速指令和所述当前实际转速进行处理，获得第一电流；对所述当前实际电源电压和所述第一电流进行处理，获得目标总功率；如上所述的方法，所述对所述当前转速指令和所述当前实际转速进行处理，获得第一电流，具体包括：计算所述当前转速指令与所述当前实际转速的差值作为转速差值；对所述转速差值作PI调节，获得所述第一电流。如上所述的方法，所述对所述当前实际电源电压和所述第一电流进行处理，获得目标总功率，具体包括：对所述当前实际电源电压的幅值作限幅处理，获得第一电压；将所述第一电压进行自乘处理，获得所述第一电压的平方，作为第二电压；将所述第二电压与所述第一电流相乘，获得所述目标总功率。如上所述的方法，所述获取系统中当前实际逆变输出功率，基于所述目标逆变输出功率与所述当前实际逆变输出功率的差值进行调节，获得当前q轴电流指令，具体包括：获取系统中所述当前实际逆变输出功率，基于所述目标逆变输出功率与所述当前实际逆变输出功率的差值进行PR调节，获得所述当前q轴电流指令。如上所述的方法，采用下述公式获取系统中所述当前实际逆变输出功率：其中，Pinv为所述当前实际逆变输出功率，和分别为系统的当前d轴电压指令和当前q轴电压指令，id和iq分别为系统的当前实际d轴电流和当前实际q轴电流。为实现前述专利技术目的，本专利技术提供的电流控制装置采用下述技术方案来实现：一种无电解电容驱动系统的电流控制装置，所述装置包括：实际电源电压获取单元，用于获取系统中的当前实际电源电压；转速指令获取单元，用于获取当前转速指令；实际转速获取单元，用于获取当前实际转速；目标总功率获取单元，用于对所述当前实际电源电压、所述当前转速指令和所述当前实际转速进行处理，获得目标总功率；实际电容器功率获取单元，用于获取系统中的当前实际电容器功率；目标逆变输出功率获取单元，用于计算所述目标总功率与所述当前实际电容器功率的差值，作为目标逆变输出功率；实际逆变输出功率获取单元，用于获取系统中的当前实际逆变输出功率；q轴电流指令获取单元，用于基于所述目标逆变输出功率与所述当前实际逆变输出功率的差值进行调节，获得当前q轴电流指令；电流控制单元，用于根据所述当前q轴电流指令生成控制信号，执行系统的电流控制。如上所述的装置，所述目标总功率获取单元具体包括：第一电流获取单元，用于对所述当前转速指令和所述当前实际转速进行处理，获得第一电流；目标总功率获取子单元，用于对所述当前实际电源电压和所述第一电流进行处理，获得所述目标总功率。如上所述的装置，所述第一电流获取单元具体包括：转速差值计算单元，用于计算所述当前转速指令与所述当前实际转速的差值作为转速差值；PI调节单元，用于对所述转速差值作PI调节，获得所述第一电流。如上所述的装置，所述目标总功率获取子单元具体包括：第一电压获取单元，用于对所述当前实际电源电压的幅值作限幅处理，获得第一电压；第二电压获取单元，用于将所述第一电压进行自乘处理，获得所述第一电压的平方，作为第二电压；乘法处理单元，用于将所述第二电压与所述第一电流相乘，获得所述目标总功率。如上所述的装置，所述q轴电流指令获取单元基于所述目标逆变输出功率与所述当前实际逆变输出功率的差值进行PR调节，获得当前q轴电流指令。本专利技术的目的另一方面是提供了一种具有上述电流控制装置的无电解电容电机驱动系统及采用该无电解电容电机驱动系统作为压缩机驱动系统的空调器。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是：采用本专利技术的方法及装置实现无电解电容电机驱动系统的电流控制时，通过对实际逆变输出功率和基于实际电源电压与转速所确定出的目标逆变输出功率进行调节获得电流控制所需的q轴电流指令，能够保证系统的实际输入电流与实际电源电压保持相位基本同步，不仅能提高电机驱动系统的功率因数，同时，还能够充分抑制电源的高次谐波，满足相关标准对谐波的要求。结合附图阅读本专利技术的具体实施方式后，本专利技术的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明图1是基于本专利技术无电解电容电机驱动系统电流控制方法一个实施例的流程图；图2是基于图1实施例获得的电流控制信号执行电流控制后实际电源电压与实际输入电流的波形图；图3是基于本专利技术无电解电容电机驱动系统电流控制方法另一个实施例生成当前q轴电流指令信号的过程图；图4是基于本专利技术无电解电容电机驱动系统电流控制装置一个实施例的结构框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本专利技术作进一步详细说明。请参见图1，该图所示为基于本专利技术无电解电容电机驱动系统电流控制方法一个实施例的流程图。如图1所示意，该实施例实现无电解电容电机驱动系统电流控制的方法包括下述步骤构成的过程：步骤11：获取系统中的当前实际电源电压、当前转速指令和当前实际转速，对当前实际电源电压、当前转速指令和当前实际转速进行处理，获得目标总功率。当前实际电源电压可以通过对电源电压进行采样获取到，具体采样方法可以参考现有技术来实现。当前转速指令为电机的当前目标转速指令，为给定的已知值。当前实际转速是指实际检测的电机运行时的转速，可以采用现有技术来获取，譬如，通过对采样的电机的相电流进行位置估算获取到当前实际转速。在获取到当前实际电源电压、当前转速指令及当前实际转速之后，对这三个值进行处理，获得目标总功率。且该目标总功率是与当前实际电源电压相关的一个目标功率。步骤12：获取系统中的当前实际电容器功率，计算目标总功率与当前实际电容器功率的差值，作为目标逆变输出功率。当前实际电容器功率是指电机驱动系统中电容器(如薄膜电容或陶瓷电容)上的消耗实际功率，该功率可以采用现有技术中的方法计算而求得。目本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无电解电容电机驱动系统的电流控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取系统中的当前实际电源电压、当前转速指令和当前实际转速，对所述当前实际电源电压、所述当前转速指令和所述当前实际转速进行处理，获得目标总功率；获取系统中的当前实际电容器功率，计算所述目标总功率与所述当前实际电容器功率的差值，作为目标逆变输出功率；获取系统中的当前实际逆变输出功率，基于所述目标逆变输出功率与所述当前实际逆变输出功率的差值进行调节，获得当前q轴电流指令；根据所述当前q轴电流指令生成控制信号，执行系统的电流控制。

【技术特征摘要】
1.一种无电解电容电机驱动系统的电流控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取系统中的当前实际电源电压、当前转速指令和当前实际转速，对所述当前实际电源电压、所述当前转速指令和所述当前实际转速进行处理，获得目标总功率；获取系统中的当前实际电容器功率，计算所述目标总功率与所述当前实际电容器功率的差值，作为目标逆变输出功率；获取系统中的当前实际逆变输出功率，基于所述目标逆变输出功率与所述当前实际逆变输出功率的差值进行调节，获得当前q轴电流指令；根据所述当前q轴电流指令生成控制信号，执行系统的电流控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述当前实际电源电压、所述当前转速指令和所述当前实际转速进行处理，获得目标总功率，具体包括：对所述当前转速指令和所述当前实际转速进行处理，获得第一电流；对所述当前实际电源电压和所述第一电流进行处理，获得目标总功率。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述当前转速指令和所述当前实际转速进行处理，获得第一电流，具体包括：计算所述当前转速指令与所述当前实际转速的差值作为转速差值；对所述转速差值作PI调节，获得所述第一电流。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述对所述当前实际电源电压和所述第一电流进行处理，获得目标总功率，具体包括：对所述当前实际电源电压的幅值作限幅处理，获得第一电压；将所述第一电压进行自乘处理，获得所述第一电压的平方，作为第二电压；将所述第二电压与所述第一电流相乘，获得所述目标总功率。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取系统中当前实际逆变输出功率，基于所述目标逆变输出功率与所述当前实际逆变输出功率的差值进行调节，获得当前q轴电流指令，具体包括：获取系统中所述当前实际逆变输出功率，基于所述目标逆变输出功率与所述当前实际逆变输出功率的差值进行PR调节，获得所述当前q轴电流指令。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，采用下述公式获取系统中所述当前实际逆变输出功率：其中，Pinv为所述当前实际逆变输出功率，和分别为系统的当前d轴电压指令和当前q轴电压指令，id和iq分别为系统的当前实际d轴电流和当前实际q轴电流。7.一种无电解电容驱动系统的电流控制装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：许国景，刘聚科，程永甫，
申请(专利权)人：青岛海尔空调器有限总公司，
类型：发明
国别省市：山东;37