一种直流母线电压保护方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提出一种直流母线电压保护方法及装置，涉及变频驱动技术领域。该方法及装置通过将母线电压与预设定的母线电压保护值进行比对，并依据比对结果确定转矩电流补偿量，接着依据相电流、输入电压、预设定的电机转速参考值、预设定的d轴转矩电流给定量以及转矩电流补偿量确定q轴电压给定量及d轴电压给定量，再依据q轴电压给定量及d轴电压给定量生成脉宽调制信号以调节电机的电压；由于转矩电流补偿量与母线电压有关，从而在母线电压过大时，可以通过转矩电流补偿量实时调整q轴电压给定量，使得电机迅速消耗直流母线电容存储的电能，以降低直流母线电压，达到直流母线电压保护的目的，提升了电路的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种直流母线电压保护方法及装置
本专利技术涉及变频驱动
，具体而言，涉及一种直流母线电压保护方法及装置。
技术介绍
我国电动机保有量大，消耗电能大，但大多效率较低。永磁同步电机由于其具有体积小、效率高、功率因数高、启动力矩大、升温低等特点，应用较为广泛。与传统变频驱动系统相比，无电解电容驱动系统无PFC电路和大电解电容作为直流母线电容，而使用容量较小的薄膜电容，因而当输入电压波动或者电机运行状态波动时，输入功率和电机消耗功率的短暂不平衡，可能导致直流母线电压升高，存在导致功率器件损坏的危险。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种直流母线电压保护方法及装置，以解决上述问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种直流母线电压保护方法，所述直流母线电压保护方法包括：接收一电路参数采集模块采集并传输的相电流、输入电压、母线电压；依据所述相电流计算电机转速实际值、d轴电流以及q轴电流；将所述母线电压与预设定的母线电压保护值进行比对；依据所述比对结果确定转矩电流补偿量；依据所述电机转速实际值、所述d轴电流、所述q轴电流、所述输入电压、预设定的电机转速参考值、预设定的d轴转矩电流给定量以及所述转矩电流补偿量确定q轴电压给定量及d轴电压给定量；依据所述q轴电压给定量及所述d轴电压给定量生成脉宽调制信号。进一步地，所述将所述母线电压与预设定的母线电压保护值进行比对的步骤包括：判断所述母线电压是否大于或等于预设定的母线电压保护值；所述依据所述比对结果确定转矩电流补偿量的步骤包括：当所述母线电压大于或等于预设定的母线电压保护值时，依据所述母线电压、预设定的母线电压保护值、母线电容、所述电机转速实际值计算所述转矩电流补偿量；当所述母线电压小于预设定的母线电压保护值时，确定所述转矩电流补偿量为0。进一步地，所述依据所述母线电压、所述预设定的母线电压保护值、所述母线电容以及所述电机转速实际值计算所述转矩电流补偿量的步骤包括：通过算式计算所述转矩电流补偿量，其中，Iq_Ref_comp为转矩电流补偿量，C为母线电容，Udc为母线电压，Udcprotect为预设定的母线电压保护值，ωr为电机转速实际值，Kt为预设定的电机转矩常数，t为预设定的时间。进一步地，所述依据所述相电流、所述输入电压、预设定的电机转速参考值、预设定的d轴转矩电流给定量以及所述转矩电流补偿量确定q轴电压给定量及d轴电压给定量的步骤包括：依据所述电机转速实际值、预设定的电机转速参考值、所述输入电压计算q轴电流参考值；依据所述q轴电流参考值及所述转矩电流补偿量计算q轴转矩电流给定量；依据所述q轴电流及所述q轴转矩电流给定量计算所述q轴电压给定量；依据所述d轴电流及所述预设定的d轴转矩电流给定量计算所述d轴电压给定量。进一步地，所述依据所述电机转速实际值、预设定的电机转速参考值、所述输入电压计算q轴电流参考值的步骤包括：依据所述转速实际值、预设定的电机转速参考值确定转矩电流；依据所述输入电压确定转矩电流变化波形；依据所述转矩电流以及所述转矩电流变化波形确定所述q轴电流参考值。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种直流母线电压保护装置，所述直流母线电压保护装置包括：电路参数采集单元，用于接收一电路参数采集模块采集并传输的相电流、输入电压、母线电压；计算单元，用于依据所述相电流计算电机转速实际值、d轴电流以及q轴电流；比对单元，用于将所述母线电压与预设定的母线电压保护值进行比对；转矩电流补偿量确定单元，用于依据所述比对结果确定转矩电流补偿量；电压给定量确定单元，用于依据所述相电流、所述输入电压、预设定的电机转速参考值、预设定的d轴转矩电流给定量以及所述转矩电流补偿量确定q轴电压给定量及d轴电压给定量；脉宽调制信号生成单元，用于依据所述q轴电压给定量及所述d轴电压给定量生成脉宽调制信号。进一步地，所述比对单元用于判断所述母线电压是否大于或等于预设定的母线电压保护值；所述转矩电流补偿量确定单元用于当所述母线电压大于或等于预设定的母线电压保护值时，依据所述母线电压、预设定的母线电压保护值、母线电容、所述相电流计算所述转矩电流补偿量；所述转矩电流补偿量确定单元还用于当所述母线电压小于预设定的母线电压保护值时，确定所述转矩电流补偿量为0。进一步地，所述转矩电流补偿量确定单元用于通过算式计算所述转矩电流补偿量，其中，Iq_Ref_comp为转矩电流补偿量，C为母线电容，Udc为母线电压，Udcprotect为预设定的母线电压保护值，ωr为电机转速实际值，Kt为预设定的电机转矩常数，t为预设定的时间。进一步地，所述电压给定量确定单元用于依据所述电机转速实际值、预设定的电机转速参考值、所述输入电压计算q轴电流参考值；所述电压给定量确定单元还用于依据所述q轴电流参考值及所述转矩电流补偿量计算q轴转矩电流给定量；所述电压给定量确定单元还用于依据所述q轴电流及所述q轴转矩电流给定量计算所述q轴电压给定量；所述电压给定量确定单元还用于依据所述d轴电流及所述预设定的d轴转矩电流给定量计算所述d轴电压给定量。进一步地，所述电压给定量确定单元还用于依据所述转速实际值、预设定的电机转速参考值确定转矩电流；所述电压给定量确定单元还用于依据所述输入电压确定转矩电流变化波形；所述电压给定量确定单元还用于依据所述转矩电流以及所述转矩电流变化波形确定所述q轴电流参考值。本专利技术实施例提供的直流母线电压保护方法及装置，通过将母线电压与预设定的母线电压保护值进行比对，并依据比对结果确定转矩电流补偿量，接着依据相电流、输入电压、预设定的电机转速参考值、预设定的d轴转矩电流给定量以及转矩电流补偿量确定q轴电压给定量及d轴电压给定量，再依据q轴电压给定量及d轴电压给定量生成脉宽调制信号以调节电机的电压；由于转矩电流补偿量与母线电压有关，从而在母线电压过大时，可以通过转矩电流补偿量实时调整q轴电压给定量，使得电机迅速消耗直流母线电容存储的电能，以降低直流母线电压，达到直流母线电压保护的目的，提升了电路的稳定性。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了本专利技术实施例提供的无电解电容变频驱动系统的电路结构框图。图2示出了本专利技术实施例提供的无电解电容变频驱动系统的电路图。图3示出了本专利技术实施例提供的直流母线电压保护方法的流程图。图4示出了图3中步骤S303、步骤S304的具体流程图。图5示出了图3中步骤S305的具体流程图。图6示出了图3中步骤S306的具体流程图。图7示出了本专利技术实施例提供的直流母线电压保护装置的功能模块图。图标：100-无电解电容变频驱动系统；110-电路参数采集模块；120-驱动模块；130-电机；140-脉宽调制模块；150-控制模块；200-直流母线电压保护装置；210-电路参数采集单元；220-计算单元；230-比对单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流母线电压保护方法，其特征在于，所述直流母线电压保护方法包括：接收一电路参数采集模块采集并传输的相电流、输入电压、母线电压；依据所述相电流计算电机转速实际值、d轴电流以及q轴电流；将所述母线电压与预设定的母线电压保护值进行比对；依据所述比对结果确定转矩电流补偿量；依据所述电机转速实际值、所述d轴电流、所述q轴电流、所述输入电压、预设定的电机转速参考值、预设定的d轴转矩电流给定量以及所述转矩电流补偿量确定q轴电压给定量及d轴电压给定量；依据所述q轴电压给定量及所述d轴电压给定量生成脉宽调制信号。

【技术特征摘要】
1.一种直流母线电压保护方法，其特征在于，所述直流母线电压保护方法包括：接收一电路参数采集模块采集并传输的相电流、输入电压、母线电压；依据所述相电流计算电机转速实际值、d轴电流以及q轴电流；将所述母线电压与预设定的母线电压保护值进行比对；依据所述比对结果确定转矩电流补偿量；依据所述电机转速实际值、所述d轴电流、所述q轴电流、所述输入电压、预设定的电机转速参考值、预设定的d轴转矩电流给定量以及所述转矩电流补偿量确定q轴电压给定量及d轴电压给定量；依据所述q轴电压给定量及所述d轴电压给定量生成脉宽调制信号。2.根据权利要求1所述的直流母线电压保护方法，其特征在于，所述将所述母线电压与预设定的母线电压保护值进行比对的步骤包括：判断所述母线电压是否大于或等于预设定的母线电压保护值；所述依据所述比对结果确定转矩电流补偿量的步骤包括：当所述母线电压大于或等于预设定的母线电压保护值时，依据所述母线电压、预设定的母线电压保护值、母线电容、所述电机转速实际值计算所述转矩电流补偿量；当所述母线电压小于预设定的母线电压保护值时，确定所述转矩电流补偿量为0。3.根据权利要求2所述的直流母线电压保护方法，其特征在于，所述依据所述母线电压、所述预设定的母线电压保护值、所述母线电容以及所述电机转速实际值计算所述转矩电流补偿量的步骤包括：通过算式计算所述转矩电流补偿量，其中，Iq_Ref_comp为转矩电流补偿量，C为母线电容，Udc为母线电压，Udcprotect为预设定的母线电压保护值，ωr为电机转速实际值，Kt为预设定的电机转矩常数，t为预设定的时间。4.根据权利要求1所述的直流母线电压保护方法，其特征在于，所述依据所述相电流、所述输入电压、预设定的电机转速参考值、预设定的d轴转矩电流给定量以及所述转矩电流补偿量确定q轴电压给定量及d轴电压给定量的步骤包括：依据所述电机转速实际值、预设定的电机转速参考值、所述输入电压计算q轴电流参考值；依据所述q轴电流参考值及所述转矩电流补偿量计算q轴转矩电流给定量；依据所述q轴电流及所述q轴转矩电流给定量计算所述q轴电压给定量；依据所述d轴电流及所述预设定的d轴转矩电流给定量计算所述d轴电压给定量。5.根据权利要求4所述的直流母线电压保护方法，其特征在于，所述依据所述电机转速实际值、预设定的电机转速参考值、所述输入电压计算q轴电流参考值的步骤包括：依据所述转速实际值、预设定的电机转速参考值确定转矩电流；依据所述输入电压确定转矩电流变化波形；依据所述转矩电流以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：李发顺，卓森庆，黄绍敏，
申请(专利权)人：奥克斯空调股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33