功率变换控制系统技术方案

本发明专利技术实施例提出一种功率变换控制系统，涉及变频驱动技术领域。该功率变换控制系统通过控制模块依据电路参数采集模块采集并传输的电源电压、母线电压、输入至电机的相电流以及预设定的电机转速参考值生成脉宽调制信号，以便在交流电压峰值处，控制电机输出较大的功率，而在交流电压过零点附近，控制电机输出较小功率，从而使得输入电流波形在交流电压过零点附近较小，减小了电流谐波，增大了功率因数，也使得电机的工作效率得以增强。

Power conversion control system

The embodiment of the invention puts forward a power conversion control system, which relates to the technical field of frequency conversion driving. The power converter control system through the control module based on the voltage of the power supply, circuit parameter acquisition module and transmission bus voltage, input to the motor phase current and preset motor speed reference value generating a pulse width modulated signal, so that the AC voltage peak, motor control large power output, while at the zero crossing of the AC voltage. Control the motor output power is smaller, so that the input current waveform of near zero is smaller in the AC voltage, reduce the current harmonics, increases the power factor, but also makes the motor work efficiency can be enhanced.

【技术实现步骤摘要】
功率变换控制系统
本专利技术涉及变频驱动
，具体而言，涉及一种功率变换控制系统。
技术介绍
压缩机是一种将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械，而压缩机工作需要电机的带动。在现有技术中，电机吸收的功率为恒定功率，交流电压峰值处的功率和交流电压过零点附近功率无差异，而在过零点附近因为交流电压比较低，故过零点赴京电流会比较大，从而导致交流输入电流不是正弦波形，功率因数较低，谐波电流比较大，致使压缩机电机的工作效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种功率变换控制系统，以减小谐波电流，提高功率因数。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：本专利技术实施例提供了一种功率变换控制系统，所述功率变换控制系统包括：电路参数采集模块、驱动模块、控制模块以及电机，所述驱动模块、所述电路参数采集模块及所述控制模块依次电连接，所述驱动模块与所述控制模块及所述电机均电连接；所述电路参数采集模块用于采集所述驱动模块中的电源电压、母线电压以及输入至所述电机的相电流，并将所述电源电压、所述母线电压以及所述相电流传输至所述控制模块；所述控制模块用于依据所述电源电压、所述母线电压、所述相电流以及预设定的电机转速参考值生成脉宽调制信号，并将所述脉宽调制信号传输至所述驱动模块；所述驱动模块用于依据所述脉宽调制信号控制所述电机运转。进一步地，所述控制模块用于依据所述电源电压、所述母线电压、所述相电流以及预设定的电机转速参考值计算q轴电压指令值及d轴电压指令值，并依据所述q轴电压指令值及所述d轴电压指令值生成所述脉宽调制信号。进一步地，所述控制模块用于依据所述电源电压、所述相电流及所述预设定的电机转速参考值计算q轴电压指令值。进一步地，所述控制模块用于依据所述电源电压、所述相电流及预设定的电机转速参考值计算功率参考值；并通过算式uq＝Kp1*(iq_Ref-iq)+Ki1*∫(iq_Ref-iq)dt计算所述q轴指令电压值，其中，uq为q轴指令电压值，iq_Ref为q轴电流参考值，iq为q轴电流，Kp1为预设定的第一比例系数，Ki1为预设定的第一积分系数。进一步地，所述控制模块用于通过算式计算所述q轴电流参考值，其中，iq_Ref为q轴电流参考值，PRef为功率参考值，Ud为d轴当前电压，Uq为q轴当前电压，id为d轴电流。进一步地，所述控制模块用于依据所述母线电压、所述相电流计算d轴电压指令值。进一步地，所述控制模块用于依据所述母线电压、所述相电流计算d轴电流参考值，并通过算式ud＝Kp3*(id_Ref-id)+Ki3*∫(id_Ref-id)dt计算所述d轴电压指令值，其中，ud为d轴指令电压值，id_Ref为d轴电流参考值，id为d轴电流，Kp3为预设定的第三比例系数，Ki3为预设定的第三积分系数。进一步地，所述控制模块用于通过算式计算所述d轴电流参考值，其中，η为预设定的电压利用率，udc为母线电压，Iq为预设定的q轴电流给定量，ωr为电机转速实际值，ψ为电机的转子永磁磁链，Ld为d轴电感，id_ref为d轴电流参考值。进一步地，所述驱动模块包括电源电路、整流电路、薄膜电容以及逆变电路，所述电源电路、所述整流电路、所述薄膜电容以及所述逆变电路依次电连接。进一步地，所述电路参数采集模块包括电源电压采集单元、母线电压采集单元以及相电流采集单元，所述电源电压采集单元以及所述母线电压采集单元分别与所述控制模块及驱动模块电连接，所述相电流采集单元与所述电机电连接；所述电源电压采集单元用于采集所述电源电压，并将所述电源电压传输至所述控制模块；所述母线电压采集单元用于采集所述母线电压，并将所述母线电压传输至所述控制模块；所述相电流采集单元用于采集所述相电流，并将所述相电流传输至所述控制模块。本专利技术实施例提供的功率变换控制系统，通过控制模块依据电路参数采集模块采集并传输的电源电压、母线电压、输入至电机的相电流以及预设定的电机转速参考值生成脉宽调制信号，以便在交流电压峰值处，控制电机输出较大的功率，而在交流电压过零点附近，控制电机输出较小功率，从而使得输入电流波形在交流电压过零点附近较小，减小了电流谐波，增大了功率因数，也使得电机的工作效率得以增强。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功率变换控制系统的电路结构框图。图2示出了电路参数采集模块的功能模块图。图3示出了驱动模块的电路结构框图。图4示出了驱动模块的电路图。图标：100-功率变换控制系统；110-电路参数采集模块；112-电源电压采集单元；114-母线电压采集单元；116-相电流采集单元；120-控制模块；130-驱动模块；132-电源电路；134-整流电路；136-薄膜电容；138-逆变电路；140-电机。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。实施例请参阅图1，示出了本专利技术实施例提供的功率变换控制系统100电路结构框图。该功率变换控制系统100包括电路参数采集模块110、驱动模块130、控制模块120以及电机140，驱动模块130、电路参数采集模块110及控制模块120依次电连接，驱动模块130与控制模块120及电机140均电连接。其中，电路参数采集模块110用于采集电源电压、母线电压以及输入至电机140的相电流，并将电源电压、母线电压、相电流传输至控制模块120。请参阅图2，示出了电路参数采集模块110的功能模块图。电路参数采集模块110包括、电源电压采集单元112、母线电压采集单元114以及相电流采集单元116。其中，电源电压采集单元112、母线电压采集单元114以及相电流采集单元116分别与控制模块120电连接。电源电压采集单元112用于采集电源输入电压，并将电源输入电压传输至控制模块120。在一种优选的实施例中，电源电压采集单元112电压互感器，与驱动模块130电连接。母线电压采集单元114用于采集母线电压，并将母线电压传输至控制模块120。相电流采集单元116用于采集相电流，并将相电流传输至控制模块120。在一种优选的实施例中，相电流采集单元116也为霍尔电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率变换控制系统，其特征在于，所述功率变换控制系统包括：电路参数采集模块、驱动模块、控制模块以及电机，所述驱动模块、所述电路参数采集模块及所述控制模块依次电连接，所述驱动模块与所述控制模块及所述电机均电连接；所述电路参数采集模块用于采集所述驱动模块中的电源电压、母线电压以及输入至所述电机的相电流，并将所述电源电压、所述母线电压以及所述相电流传输至所述控制模块；所述控制模块用于依据所述电源电压、所述母线电压、所述相电流以及预设定的电机转速参考值生成脉宽调制信号，并将所述脉宽调制信号传输至所述驱动模块；所述驱动模块用于依据所述脉宽调制信号控制所述电机运转。

【技术特征摘要】
1.一种功率变换控制系统，其特征在于，所述功率变换控制系统包括：电路参数采集模块、驱动模块、控制模块以及电机，所述驱动模块、所述电路参数采集模块及所述控制模块依次电连接，所述驱动模块与所述控制模块及所述电机均电连接；所述电路参数采集模块用于采集所述驱动模块中的电源电压、母线电压以及输入至所述电机的相电流，并将所述电源电压、所述母线电压以及所述相电流传输至所述控制模块；所述控制模块用于依据所述电源电压、所述母线电压、所述相电流以及预设定的电机转速参考值生成脉宽调制信号，并将所述脉宽调制信号传输至所述驱动模块；所述驱动模块用于依据所述脉宽调制信号控制所述电机运转。2.如权利要求1所述的功率变换控制系统，其特征在于，所述控制模块用于依据所述电源电压、所述母线电压、所述相电流以及预设定的电机转速参考值计算q轴电压指令值及d轴电压指令值，并依据所述q轴电压指令值及所述d轴电压指令值生成所述脉宽调制信号。3.如权利要求1所述的功率变换控制系统，其特征在于，所述控制模块用于依据所述电源电压、所述相电流及所述预设定的电机转速参考值计算q轴电压指令值。4.如权利要求3所述的功率变换控制系统，其特征在于，所述控制模块用于依据所述电源电压、所述相电流及预设定的电机转速参考值计算功率参考值，并通过算式uq＝Kp1*(iq_Ref-iq)+Ki1*∫(iq_Ref-iq)dt计算所述q轴指令电压值，其中，uq为q轴指令电压值，iq_Ref为q轴电流参考值，iq为q轴电流，Kp1为预设定的第一比例系数，Ki1为预设定的第一积分系数。5.如权利要求4所述的功率变换控制系统，其特征在于，所述控制模块用于通过算式计算所述q轴电流参考值，其中，iq_Ref为q轴电流参考值，PRef为功率参考值...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓森庆，郑丹露，皮书扬，董宏达，
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