矢量控制系统、控制方法、装置、空调器与存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种矢量控制系统、控制方法、装置、空调器与存储介质，其中，矢量控制系统包括：控制模块与变频驱动模块，控制模块包括弱磁电流、最大转矩电流比控制单元和调节模组；变频驱动模块接收输入脉冲宽度调制信号，用于将直流信号逆变为三相交流信号，以输入永磁同步电机，其中，通过注入弱磁电流增加三相交流信号的电流输出，以使永磁同步电机发热。该矢量控制系统，通过向永磁同步电机注入弱磁电流增加三相交流信号的电流输出，从而使永磁同步电机能够发热，只需要通过软件控制的方式实现弱磁电流的增加，不需要对现有的压缩机结构进行更改，便实现了低温发热的功能，将其应用于空调室外机，有助于降低企业的生产成本，且结构较为简单，易于实现。

Vector Control System, Control Method, Device, Air Conditioner and Storage Media

【技术实现步骤摘要】
矢量控制系统、控制方法、装置、空调器与存储介质
本专利技术涉及低温制热
，具体而言，涉及一种矢量控制系统、一种运行控制方法与一种计算机可读存储介质。
技术介绍
相关技术中，通过喷漆增焓变频压缩机技术或双级压缩变频等压缩机技术解决室外换热器低温制热的问题，但是以上的解决方案均需要配备特殊结构的压缩机，采用特殊结构的压缩机不但需要增加产品成本，而且对整体结构需要做比较大的改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提供一种矢量控制系统。本专利技术的另一个目的在于提供一种运行控制方法。本专利技术的再一个目的在于提供一种运行控制装置。本专利技术的再一个目的在于提供一种空调器。本专利技术的再一个目的在于提供一种计算机可读存储介质。为了实现上述目的，根据本专利技术的第一方面的实施例，提供了一种矢量控制系统，适用于变频压缩机，所述变频压缩机内设置有永磁同步电机，包括：控制模块与变频驱动模块，其中，控制模块包括：弱磁控制单元，用于输出弱磁电流；无功电流控制单元，用于向所述弱磁控制单元注入无功电流，以使所述弱磁控制单元根据所述无功电流调制所述弱磁电流；最大转矩电流比控制单元，接收输入的给定转矩与调制后的所述弱磁电流，并根据所述给定转矩、预设转矩电流系数与所述弱磁电流输出给定交轴电流与给定直轴电流；调节模组，所述调节模组接收所述给定交轴电流与所述给定直轴电流，并输出脉冲宽度调制信号；所述变频驱动模块接收所述输入脉冲宽度调制信号，用于将直流信号逆变为三相交流信号，以输入永磁同步电机，其中，通过注入所述弱磁电流增加所述三相交流信号的电流输出，以使所述永磁同步电机发热。本专利技术第一方面的实施例提供的矢量控制系统，适用于设置有永磁同步电机的变频压缩机，包括控制模块和变频驱动模块，其中，电磁转矩是电机旋转磁场各极磁通与转子电流相互作用而在转子上形成的旋转力矩，而电磁转矩的大小与旋转磁通及转子电流的乘积呈正比，而只有有功电流才能够产生电磁转矩，因此注入的无功电流不会对电磁转矩造成影响，并且，弱磁控制单元控制模块在现有控制策略的基础上增加无功电流控制单元，以通过注入无功电流对应增大输入至永磁同步电机的相电流，增加的这部分相电流在不影响电机正常旋转的前提下，转换为热能，以使电机发热，电机散热能够将热量传递到室外的换热器上，通过接收到电机散发的热量，一方面，如果室外换热器未结霜，则能够实现预防结霜，如果室外换热器以结霜，则有利于提升化霜效率与化霜效果。具体地，由于变频驱动模块具有实体器件结构，以及芯片集成化结构两种结构形式，因此在本申请中，将矢量控制系统划分为集成于控制芯片中的控制模块与变频驱动模块两部分来描述，其中，控制模块包括弱磁控制单元、最大转矩电流比控制单元和调节模组，弱磁控制单元用于输出弱磁电流，最大转矩电流比控制单元用于接收输入的给定转矩与弱磁电流，并能够根据给定转矩、预设转矩电流系数与弱磁电流输出给定交轴电流与给定直轴电流，调节模组用于接收给定交轴电流和给定直轴电流并输出为脉冲宽度调制信号；变频驱动模块接收到输入脉冲宽度调制信号后，将直流信号逆变为三相交流信号，并输入永磁同步电机，通过注入弱磁电流增加三相交流信号的电流输出，从而使永磁同步电机能够发热，只需要通过软件控制的方式实现弱磁电流的增加，不需要对现有的压缩机结构进行更改，便实现了低温发热的功能，将其应用于空调室外机，有助于降低企业的生产成本，且结构较为简单，易于实现。其中，本领域的技术人员基于现有技术能够理解的是，调节模组包括电流调节器、park逆变单元、空间矢量调制单元等。在上述技术方案中，可选地，所述弱磁控制单元接收幅值电压，并根据所述幅值电压确定弱磁控制电流；所述矢量控制系统还包括：无功电流控制单元，用于向所述弱磁控制单元注入无功电流，以使所述弱磁控制单元根据所述弱磁控制电压与所述无功电流向所述最大转矩电流比控制单元注入所述弱磁电流。在该技术方案中，控制模块还包括用于接收幅值电压的弱磁控制单元，此外，弱磁控制单元还能够根据幅值电压确定弱磁控制电流；矢量控制系统还包括无功电流控制单元，无功电流控制单元用于向弱磁控制单元注入无功电流，以使弱磁控制单元根据弱磁控制电压与无功电流相最大转矩电流比控制单元注入弱磁电流。其中，通过注入无功电流，一方面，由于无功电流不会增加电磁转矩，因此不会对电机的转速造成影响，另一方面，无功电流能够增大对电机输出的相电流、从而增加变频压缩机内永磁同步电机发热。在上述技术方案中，可选地，所述弱磁控制单元具体用于：将电压限幅阈值与所述幅值电压之间的差值确定为弱磁电压差值；对所述弱磁电压差值执行比例积分调节操作，以得到所述弱磁控制电流；将所述弱磁控制电流与所述无功电流之和执行限幅操作，以得到所述弱磁电流。其中，将根据旋转坐标系下输出电压ud/uq或者静止坐标系下输出电压uα/uβ计算输出的电压值确定为幅值电压us，即：根据驱动器能够输出的最大电压幅值设置电压限幅阈值umax，当采用空间矢量脉宽调制算法并且驱动器只工作在线性调制区内而不进行过调制时，能够输出的最大电压幅值为直流母线电压udc的0.577倍，那么，umax＝0.577udc，其中，在该技术方案中，通过将弱磁控制电流与无功电流之和进行限流操作，以将超过预定门限值的所有瞬时电流减弱至接近该门限值，以实现弱磁控制，弱磁控制单元具体用于将电压限幅阈值与幅值电压之间的差值确定为弱磁电压差值，并对弱磁电压差值执行比例积分调节操作，以得到弱磁控制电流，通过将弱磁控制电流与无功电流之和执行限幅操作以得到弱磁电流。在上述技术方案中，可选地，所述调节模组包括：第一电流调节器与第二电流调节器，所述第一电流调节器接收所述给定交轴电流与反馈交轴电流并输出交轴电压，所述第二电流调节器接收所述给定直轴电流与反馈直轴电流并输出直轴电压；park逆变单元，接收所述交轴电压与所述直轴电压，并将所述交轴电压与所述直轴电压逆变为矢量控制输出电压；空间矢量调制单元，用于根据接收的所述矢量控制输出电压输出所述脉冲宽度调制信号，其中，根据所述矢量控制输出电压，或所述交轴电压与所述直轴电压确定所述幅值电压。在该技术方案中，调节模组包括第一电流调节器与第二电流调节器、park逆变单元和空间矢量调制单元；第一电流调节器用于接收给定交轴电流与反馈交轴电流并输出交轴电压，第二电流调节器接收给定直轴电流与反馈直轴电流并输出直轴电压，park逆变单元用于接收第一电流调节器和第二电流调节器输出的交轴电压和直轴电压，并将交轴电压与直轴电压逆变为矢量控制输出电压，空间矢量调制单元用于接收矢量控制输出电压，并根据接收的矢量控制输出电压输出脉冲宽度调制信号，以便变频驱动模块将直流信号逆变为三相交流信号，其中，调节模组根据矢量控制输出电压，或交轴电压与直轴电压确定幅值电压。在上述项技术方案中，可选地，还包括：电流传感器，用于采集所述变频驱动单元输出的三相交流信号；所述控制模块还包括：clarke变换单元，用于将所述三相交流信号转换为静止坐标反馈电流；磁链角度与转速估计单元，接收所述静止坐标反馈电流与所述矢量控制输出电压，并根据无传感器估计算法计算估计转速与估计角度；park变换单元，用于将所述静止坐标反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矢量控制系统，适用于变频压缩机，所述变频压缩机内设置有永磁同步电机，其特征在于，所述矢量控制系统包括：控制模块与变频驱动模块，所述控制模块，包括：弱磁控制单元，用于输出弱磁电流；无功电流控制单元，用于向所述弱磁控制单元注入无功电流，以使所述弱磁控制单元根据所述无功电流调制所述弱磁电流；最大转矩电流比控制单元，接收输入的给定转矩与调制后的所述弱磁电流，并根据所述给定转矩、预设转矩电流系数与所述弱磁电流输出给定交轴电流与给定直轴电流；调节模组，所述调节模组接收所述给定交轴电流与所述给定直轴电流，并输出脉冲宽度调制信号；所述变频驱动模块接收所述输入脉冲宽度调制信号，用于将直流信号逆变为三相交流信号，以输入永磁同步电机，其中，通过注入所述弱磁电流增加所述三相交流信号的电流输出，以使所述永磁同步电机发热。

【技术特征摘要】
1.一种矢量控制系统，适用于变频压缩机，所述变频压缩机内设置有永磁同步电机，其特征在于，所述矢量控制系统包括：控制模块与变频驱动模块，所述控制模块，包括：弱磁控制单元，用于输出弱磁电流；无功电流控制单元，用于向所述弱磁控制单元注入无功电流，以使所述弱磁控制单元根据所述无功电流调制所述弱磁电流；最大转矩电流比控制单元，接收输入的给定转矩与调制后的所述弱磁电流，并根据所述给定转矩、预设转矩电流系数与所述弱磁电流输出给定交轴电流与给定直轴电流；调节模组，所述调节模组接收所述给定交轴电流与所述给定直轴电流，并输出脉冲宽度调制信号；所述变频驱动模块接收所述输入脉冲宽度调制信号，用于将直流信号逆变为三相交流信号，以输入永磁同步电机，其中，通过注入所述弱磁电流增加所述三相交流信号的电流输出，以使所述永磁同步电机发热。2.根据权利要求1所述的矢量控制系统，其特征在于，所述弱磁控制单元接收幅值电压，并根据所述幅值电压确定弱磁控制电流；所述弱磁控制单元还用于：所述弱磁控制电压与所述无功电流向所述最大转矩电流比控制单元注入所述弱磁电流。3.根据权利要求2所述的矢量控制系统，其特征在于，所述弱磁控制单元具体用于：将电压限幅阈值与所述幅值电压之间的差值确定为弱磁电压差值；对所述弱磁电压差值执行比例积分调节操作，以得到所述弱磁控制电流；将所述弱磁控制电流与所述无功电流之和执行限幅操作，以得到所述弱磁电流。4.根据权利要求2所述的矢量控制系统，其特征在于，所述调节模组包括：第一电流调节器与第二电流调节器，所述第一电流调节器接收所述给定交轴电流与反馈交轴电流并输出交轴电压，所述第二电流调节器接收所述给定直轴电流与反馈直轴电流并输出直轴电压；park逆变单元，接收所述交轴电压与所述直轴电压，并将所述交轴电压与所述直轴电压逆变为矢量控制输出电压；空间矢量调制单元，用于根据接收的所述矢量控制输出电压输出所述脉冲宽度调制信号，其中，根据所述交轴电压与所述直轴电压确定所述幅值电压。5.根据权利要求4所述的矢量控制系统，其特征在于，还包括：电流传感器，用于采集所述变频驱动单元输出的三相交流信号；所述控制模块还包括：clarke变换单元，用于将所述三相交流信号转换为静止坐标反馈电流；磁链角度与转速估计单元，接收所述静止坐标反馈电流与所述矢量控制输出电压，并根据无传感器估计算法计算估计转速与估计角度；park变换单元，用于将所述静止坐标反馈电流变换为所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀部美彦，黄招彬，李金波，徐振坤，
申请(专利权)人：广东美的制冷设备有限公司，美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44