永磁同步电机的控制装置和空调器制造方法及图纸

技术编号:15441102 阅读:218 留言:0更新日期:2017-05-26 06:21
本发明专利技术公开了一种永磁同步电机的控制装置和空调器,其中,控制装置包括:交直流转换模块、PFC升压模块、直流链部和直交流转换模块,直交流转换模块的输出端与永磁同步电机相连;用于采集永磁同步电机的相电流的电流采样模块;紧贴直交流转换模块设置的温度检测模块,用于检测直交流转换模块与温度检测模块接触位置的温度;分别与温度检测模块、电流采样模块、直流链部和直交流转换模块相连的控制器,用于根据温度和相电流控制直交流转换模块,以通过直交流转换模块控制永磁同步电机。该控制装置能够保证调速可靠性,且直交流转换模块的输出能力利用率高。

Control device and air conditioner for permanent magnet synchronous motor

The invention discloses a permanent magnet synchronous motor control device and air conditioner, wherein the control device comprises a DC conversion module, PFC module, and boost DC AC conversion module, output DC AC conversion module is connected with the permanent magnet synchronous motor; for current phase current mining Ji Yongci synchronous motor the sampling module; to direct AC conversion temperature detection module for detecting module set, AC temperature conversion module and temperature detection module contact position respectively; and a temperature detection module, current sampling module, DC link and DC AC conversion module is connected to the controller, according to the temperature and the phase current control DC AC conversion module. Through the DC-AC conversion module control of permanent magnet synchronous motor. The control device can guarantee the speed control reliability, and the output capacity of the direct AC conversion module is high.

【技术实现步骤摘要】
永磁同步电机的控制装置和空调器
本专利技术涉及变频控制领域,具体涉及一种永磁同步电机的控制装置和一种空调器。
技术介绍
随着消费者对机电产品节能性要求的提升,效率更高的永磁同步电机得到了越来越广泛的应用。常规无源PFC(PowerFactorCorrection)方案变频控制器和常规有源PFC方案变频控制器均通过直交流转换模块实现直流-三相交流逆变变换。直交流转换模块作为变频控制器的核心部件,其输出能力受自身结温限制,如图1所示,当直交流转换模块结温低于80摄氏度时,直交流转换模块允许输出电流峰值为20安培,当直交流转换模块结温大于80摄氏度小于140摄氏度时,直交流转换模块允许输出电流峰值线性减小,当直交流转换模块结温为140摄氏度时直交流转换模块允许输出的电流峰值为12安培。变频控制器在使用过程中,直交流转换模块时实时变化的,温度也是实时变化的,如何实现输出能力自动智能控制是变频控制器核心技术之一。而目前的变频控制器大都是根据经验和实际测试情况,确定变频控制器的输出能力,其为了保证可靠性通常会降额使用,而没有充分利用直交流转换模块的输出能力。
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,本专利技术的第一个目的在于提出一种永磁同步电机的控制装置。该装置能够保证调速的可靠性,且能够充分利用直交流转换模块的输出能力。本专利技术的第二个目的在于提出一种空调器。为达到上述目的,本专利技术第一方面实施例提出了一种永磁同步电机的控制装置,包括:交直流转换模块、PFC升压模块、直流链部和直交流转换模块,其中,所述交直流转换模块的输入端与交流电源相连,所述交直流转换模块的输出端通过所述PFC升压模块与所述直流链部的电容器并联连接,并输出直流电压,所述直交流转换模块的输入端输入所述直流电压,所述直交流转换模块的输出端与永磁同步电机相连;电流采样模块,用于采集所述永磁同步电机的相电流;温度检测模块,所述温度检测模块紧贴所述直交流转换模块设置,并贴于所述直交流转换模块所在的电路板上,所述温度检测模块用于检测所述直交流转换模块与所述温度检测模块接触位置的温度;控制器,所述控制器分别与所述温度检测模块、所述电流采样模块、所述直流链部和所述直交流转换模块相连,所述控制器用于根据所述温度计算所述直交流转换模块允许输出的最大电流,并根据所述最大电流和所述相电流控制所述直交流转换模块,以通过所述直交流转换模块控制所述永磁同步电机。本专利技术实施例的永磁同步电机的控制装置,通过温度检测模块检测直交流转换模块边上的温度,通过电流采集模块采集永磁同步电机的相电流,并通过控制器根据直交流转换模块边上的温度获取直交流转换模块允许的输出的最大电流,进而根据永磁同步电机的相电流、直交流转换模块允许的输出的最大电流控制直交流转换模块,以实现对永磁同步电机的控制,从而不仅能够保证调速的可靠性,而且提高了对直交流转换模块输出能力的利用率。另外,根据本专利技术上述实施例的永磁同步电机的控制装置还可以具有如下附加的技术特征:根据本专利技术的一个实施例,所述电流采样模块包括:第一采样电阻和第二采样电阻,所述第一采样电阻和所述第二采样管电阻分别与所述直交流转换模块的两个下桥臂串联连接,所述第一采样电阻和所述第二采样电阻在每个PWM载波周期T内分别采集所述永磁同步电机对应的两相电流Iu、Iv;其中,所述控制器用于根据所述两相电流Iu、Iv计算第三相电流Iw。根据本专利技术的一个实施例,所述电流采样模块包括:第三采样电阻,所述第三采样电阻的一端与所述直交流转换模块的负输入端相连,所述第三采样电阻的另一端接地,所述第三采样电阻在每个PWM载波周期T内分时采集所述永磁同步电机的三相电流Iu、Iv、Iw。根据本专利技术的一个实施例,所述电流采样模块包括:电流隔离传感器,所述电流隔离传感器与所述直交流转换模块的输出端相连,所述电流隔离传感器在每个PWM载波周期T内采集所述永磁同步电机的三相电流Iu、Iv、Iw。根据本专利技术的一个实施例,所述升压模块包括:电容;第一电感,所述第一电感的一端与所述电容的一端相连,并形成第一节点;第一二极管,所述第一二极管的阳极与所述第一电感的另一端相连,所述第一二极管的阴极与所述电容的另一端相连,并形成第二节点;其中,所述第一节点与所述交直流转换模块的正输出端相连,所述第二节点与所述直交流转换模块的正输入端相连。根据本专利技术的一个实施例,所述升压模块包括:第二电感,所述第二电感的一端与所述交直流转换模块的正输出端相连;第二二极管,所述第二二极管的阳极与所述第二电感的另一端相连,所述第二二极管的阴极与所述直交流转换模块的正输入端相连;并联连接的开关管和第三二极管,所述第三二极管的阳极与所述开关管的源极均接地,所述第三二极管的阴极与所述开关管的漏极均与所述第二二极管的阳极相连。根据本专利技术的一个实施例,所述控制器根据所述温度T0计算所述直交流转换模块允许输出的最大电流IMAX时,所述控制器具体用于:通过如下公式计算所述直交流转换模块的结温Tj:Tj=T0+4.5℃,其中,T0为所述直交流转换模块与所述温度检测模块接触位置的温度,Tj为所述直交流转换模块的结温;以及根据所述直交流转换模块的结温Tj和预设电流-温度关系计算所述直交流转换模块允许输出的所述最大电流IMAX。根据本专利技术的一个实施例,所述控制器还用于:计算所述三相电流Iu、Iv和Iw的绝对值中的最大值Imax,并在计时时间达到所述PWM载波周期T时,判断Imax是否大于或等于所述最大电流IMAX。根据本专利技术的一个实施例,所述控制器用于:在Imax大于或等于所述最大电流IMAX时,控制所述永磁同步电机的d轴、q轴的合成电流最大限值减小第一预设值,在Imax小于所述最大电流IMAX时,控制所述d轴、所述q轴的合成电流最大限值增加所述第一预设值;判断增大或减小后的所述d轴、所述q轴的合成电流最大限值是否超出预设范围[Idqmin,Idqmax];以及在增大或减小后的d轴、所述q轴的合成电流最大限值超出所述预设范围[Idqmin,Idqmax]时,控制所述d轴、所述q轴的合成电流最大限值取边界值Idqmax或Idqmin。根据本专利技术的一个实施例,所述控制器具体用于:根据所述d轴、所述q轴的合成电流最大限值获取q轴给定电流Iqref和d轴给定电流Idref,并根据所述q轴给定电流Iqref、所述d轴给定电流Idref控制所述直交流转换模块,以通过所述直交流转换模块控制所述永磁同步电机,其中,在所述预设范围[Idqmin,Idqmax]内。根据本专利技术的一个实施例,所述控制器还用于:在Imax大于或等于所述最大电流IMAX时,控制所述永磁同步电机的给定转速降低第二预设值。根据本专利技术的一个实施例,所述控制器具体用于:根据降低所述第二预设值后的给定转速控制所述直交流转换模块,以通过所述直交流转换模块控制所述永磁同步电机。其中,所述第二预设值为1Hz。进一步地,本专利技术提出了一种空调器,其包括上述的永磁同步电机的控制装置。本专利技术实施例的空调器,通过上述永磁同步电机的控制装置的温度检测模块检测直交流转换模块边上的温度,通过电流采集模块采集永磁同步电机的相电流,并通过控制器根据直交流转换模块边上的温度获取直交流转换本文档来自技高网...
永磁同步电机的控制装置和空调器

【技术保护点】
一种永磁同步电机的控制装置,其特征在于,包括:交直流转换模块、PFC升压模块、直流链部和直交流转换模块,其中,所述交直流转换模块的输入端与交流电源相连,所述交直流转换模块的输出端通过所述PFC升压模块与所述直流链部的电容器并联连接,并输出直流电压,所述直交流转换模块的输入端输入所述直流电压,所述直交流转换模块的输出端与永磁同步电机相连;电流采样模块,用于采集所述永磁同步电机的相电流;温度检测模块,所述温度检测模块紧贴所述直交流转换模块设置,并贴于所述直交流转换模块所在的电路板上,所述温度检测模块用于检测所述直交流转换模块与所述温度检测模块接触位置的温度;控制器,所述控制器分别与所述温度检测模块、所述电流采样模块、所述直流链部和所述直交流转换模块相连,所述控制器用于根据所述温度计算所述直交流转换模块允许输出的最大电流,并根据所述最大电流和所述相电流控制所述直交流转换模块,以通过所述直交流转换模块控制所述永磁同步电机。

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机的控制装置,其特征在于,包括:交直流转换模块、PFC升压模块、直流链部和直交流转换模块,其中,所述交直流转换模块的输入端与交流电源相连,所述交直流转换模块的输出端通过所述PFC升压模块与所述直流链部的电容器并联连接,并输出直流电压,所述直交流转换模块的输入端输入所述直流电压,所述直交流转换模块的输出端与永磁同步电机相连;电流采样模块,用于采集所述永磁同步电机的相电流;温度检测模块,所述温度检测模块紧贴所述直交流转换模块设置,并贴于所述直交流转换模块所在的电路板上,所述温度检测模块用于检测所述直交流转换模块与所述温度检测模块接触位置的温度;控制器,所述控制器分别与所述温度检测模块、所述电流采样模块、所述直流链部和所述直交流转换模块相连,所述控制器用于根据所述温度计算所述直交流转换模块允许输出的最大电流,并根据所述最大电流和所述相电流控制所述直交流转换模块,以通过所述直交流转换模块控制所述永磁同步电机。2.如权利要求1所述的永磁同步电机的控制装置,其特征在于,所述电流采样模块包括:第一采样电阻和第二采样电阻,所述第一采样电阻和所述第二采样管电阻分别与所述直交流转换模块的两个下桥臂串联连接,所述第一采样电阻和所述第二采样电阻在每个PWM载波周期T内分别采集所述永磁同步电机对应的两相电流Iu、Iv;其中,所述控制器用于根据所述两相电流Iu、Iv计算第三相电流Iw。3.如权利要求1所述的永磁同步电机的控制装置,其特征在于,所述电流采样模块包括:第三采样电阻,所述第三采样电阻的一端与所述直交流转换模块的负输入端相连,所述第三采样电阻的另一端接地,所述第三采样电阻在每个PWM载波周期T内分时采集所述永磁同步电机的三相电流Iu、Iv、Iw。4.如权利要求1所述的永磁同步电机的控制装置,其特征在于,所述电流采样模块包括:电流隔离传感器,所述电流隔离传感器与所述直交流转换模块的输出端相连,所述电流隔离传感器在每个PWM载波周期T内采集所述永磁同步电机的三相电流Iu、Iv、Iw。5.如权利要求1所述的永磁同步电机的控制装置,其特征在于,所述升压模块包括:电容;第一电感,所述第一电感的一端与所述电容的一端相连,并形成第一节点;第一二极管,所述第一二极管的阳极与所述第一电感的另一端相连,所述第一二极管的阴极与所述电容的另一端相连,并形成第二节点;其中,所述第一节点与所述交直流转换模块的正输出端相连,所述第二节点与所述直交流转换模块的正输入端相连。6.如权利要求1所述的永磁同步电机的控制装置,其特征在于,所述升压模块包括:第二电感,所述第二电感的一端与所述交直流转换模块的正输出端相连;第二二极管,所述第二二极管的阳极与所述第二电感的另一端相连,所述第二二极管的阴...

【专利技术属性】
技术研发人员:霍军亚
申请(专利权)人:广东美的制冷设备有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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