压缩机控制系统、变频空调器技术方案

本发明专利技术提供了压缩机控制系统、变频空调器，在压缩机处于低频运行状态时，根据低频运行状态下的转速值确定压缩机转速波动指标值，并根据压缩机转速波动指标值确定压缩机的最低运行频率值，最后根据压缩机最低运行频率值确定压缩机的目标运行频率值，以控制压缩机按照目标运行频率值运行。本发明专利技术实施的压缩机控制系统根据压缩机在低频运行状态下时转速的实际波动情况确定一个压缩机实际可运行的最低频率值，替代现有的固定的压缩机最低频率值，由于此最低频率值反应了根据压缩机的实际负载情况，因此确保压缩机在此最低频率值下可靠稳定的运行，同时又能使得当前压缩机处于最低的能耗状态，节能了压缩机的能耗。

Compressor control system, variable frequency air conditioner

【技术实现步骤摘要】
压缩机控制系统、变频空调器
本专利技术涉及压缩机控制领域，尤其涉及压缩机控制系统、变频空调器。
技术介绍
现有的两匹以下变频空调器大多采用单转子压缩机。而单转子压缩机在低速下存在振动大与速度波动大的问题，需要专门的转矩补偿控制方法才能使单转子压缩机实现平稳的低速运行。然而，在高温重负荷的条件下，即使增加了转矩补偿，也无法完全抑制振动与速度波动，因而同样无法实现平稳的低速运行。为避免速度波动过大而引起的失速或振动过大的现象，需对压缩机最低运行频率进行限制。然而，预设的固定频率限制将使压缩机无法运行于足够低的频率，从而影响了压缩机的节能效果。因此需要对限于的固定最低运行频率的做法进行改进。上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种压缩机控制系统、变频空调器，目的在于解决现有压缩机驱动系统中由于固定最低频率的限制导致影响压缩机的节能效果问题。为实现上述目的，本专利技术提供的一种压缩机控制系统，包括整流器、滤波电路、逆变器、控制部及压缩机；所述整流器对交流输入电压进行全波整流，所述整流器的两输出端连接直流母线；所述滤波电路、逆变器依次与所述直流母线并联，所述交流输入电压通过所述整流器、滤波电路处理后转换为直流母线电压，以为所述逆变器提供电源；所述逆变器输出端连接所述压缩机，所述控制部对所述逆变器进行控制以驱动所述压缩机运行；所述控制部，还用于当所述压缩机处于低频运行状态时，根据所述低频运行状态下的转速值确定压缩机转速波动指标值，并根据所述压缩机转速波动指标值确定压缩机的最低运行频率值，最后根据所述压缩机最低运行频率值确定压缩机的目标运行频率值，以控制所述压缩机按照所述目标运行频率值运行。优选的，所述控制部包括转速检测模块、转速波动指标检测模块、最低频率计算模块、频率限制模块以及运行控制模块，所述转速检测模块用于根据当前压缩机的相电流信号值检测压缩机的运行转速；所述转速波动指标检测模块用于根据压缩机处于低频运行状态时，在预设时间内获取压缩机的多个转速值，并根据所述压缩机的多个转速值确定压缩机转速波动指标值；所述最低频率计算模块用于根据所述转速波动指标值确定压缩机最低运行频率值；所述频率限制模块用于根据所述压缩机最低运行频率值和当前压缩机的运行频率值确定压缩机的目标运行频率值；所述运行控制模块用于根据所述压缩机的目标运行频率值输出三相PWM控制信号到所述逆变模块以驱动所述压缩机运行。优选的，所述转速波动指标检测模块包括：第一低通滤波器，用于对所述压缩机的多个转速值通过第一低通滤波器进行低通滤波处理，去掉其中的直流信号值，获得转速波动分量；第二低通滤波器，用于对所述转速分量通过第二低通滤波器进行低通滤波处理，对所述的转速波动分量进行积分并求平均值，获得所述缩机转速波动指标值。优选的，所述第一低通滤波器基于以下公式获得所述转速波动分量：ωr＝|ω-ω*1/(T1S+1)|其中T1为滤波时间常数，ω为压缩机的转速值，ωr为压缩机转速波动分量。优选的，所述第二低通滤波器基于以下公式获得所述缩机转速波动指标值：Iω＝ωr*1/(T2S+1)其中T2为滤波时间常数，ωr为转速波动分量，Iω为压缩机转速波动指标值。优选的，所述最低频率计算模块基于以下公式获得所述压缩机最低运行频率值：其中fmin1为转速波动指标值等于Iω1时的最低可运行频率，fmin2为转速波动指标值等于Iω2时的最低可运行频率。优选的，所述运频率限制模块根据所述压缩机最低运行频率值和当前压缩机的运行频率值确定压缩机的目标运行频率值具体包括：所述运行控制模块根据所述当前压缩机的运行频率值和所述压缩机最低运行频率值选择其中的最小值做为所述压缩机的目标运行频率值。优选的，所述运行控制模块根据所述压缩机的目标运行频率值输出三相PWM控制信号到所述逆变模块具体包括：所述运行控制模块根据输入的直流母线电压值、所述压缩机的目标运行频率值和所述压缩机的相电流信号值计算驱动所述压缩机运行的三相PWM控制信号。优选的，还包括PFC电路，所述与所述直流母线并联，输入端连接所述整流器，输出端连接所述滤波电路，以对所述整流器输出脉动直流电进行功率因素校正。为实现上述目的，本专利技术还提供一种变变频空调器，包括所述的空调器压缩机控制系统。本专利技术提供的压缩机控制系统，在压缩机处于低频运行状态时，根据低频运行状态下的转速值确定压缩机转速波动指标值，并根据压缩机转速波动指标值确定压缩机的最低运行频率值，最后根据压缩机最低运行频率值确定压缩机的目标运行频率值，以控制压缩机按照目标运行频率值运行。本专利技术实施的压缩机控制系统根据压缩机在低频运行状态下时转速的实际波动情况确定一个压缩机实际可运行的最低频率值，替代现有的固定的压缩机最低频率值，由于此最低频率值反应了根据压缩机的实际负载情况，因此确保压缩机在此最低频率值下可靠稳定的运行，同时又能使得当前压缩机处于最低的能耗状态，节能了压缩机的能耗。附图说明图1为本专利技术压缩机控制系统第一实施例的电路结构示意图；图2为基于图1中的控制部的功能模块示意图；图3为基于图2中的转速波动指标检测模块的功能模块示意图；图4为基于图2中的最低频率计算模块计算转速波动指标的函数曲线图；图5为基于图2中的频率限制模块功能模块示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。参照图1，图1为本专利技术第一实施例提供的压缩机控制系统电路结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本专利技术实施例相关的部分，详述如下：压缩机7控制系统包括整流器2、滤波电路6、逆变器4、控制部5及压缩机7；整流器2对交流电源1的交流输入电压进行全波整流，整流器2的两输出端连接直流母线，这里整流器2可以由整流桥堆构成，其内部为D1-D4四个整流二极管构成全桥整流电路；滤波电路6、逆变器4依次与直流母线并联，交流输入电压通过整流器2、滤波电路6处理后转换为直流母线电压，以为逆变器4提供电源，滤波电路主要由电容C3构成，对整流器输出的脉动直流电进行滤波；逆变器4输出端连接压缩机7，控制部5对逆变器4进行控制以驱动压缩机7运行，逆变器4由驱动电路以及六个自带续流二极管的开关管S1-S6构成，控制部5输出三相PWM控制信号到驱动电路，驱动电动根据三相PWM控制信号驱动六个开关管S1-S6工作，输出三相电流驱动电机6运行，这里逆变器4可由IPM模块(智能功率模块)构成；控制部5，还用于当压缩机7处于低频运行状态时，根据低频运行状态下的转速值确定压缩机7转速波动指标值Iω，并根据压缩机7转速波动指标值Iω确定压缩机7的最低运行频率值fmin，最后根据压缩机7最低运行频率值确定压缩机7的目标运行频率值fref，以控制压缩机7按照目标运行频率值fref运行。具体的，如图2所示，控制部5包括转速检测模块51、转速波动指标检测模块52、最低频率计算模块53、频率限制模块54以及运算控制模块55，转速检测模块51用于根据当前压缩机的相电流信号值检测压缩机的运行转速；转速波动指本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压缩机控制系统，其特征在于，包括整流器、滤波电路、逆变器、控制部及压缩机；所述整流器对交流输入电压进行全波整流，所述整流器的两输出端连接直流母线；所述滤波电路、逆变器依次与所述直流母线并联，所述交流输入电压通过所述整流器、滤波电路处理后转换为直流母线电压，以为所述逆变器提供电源；所述逆变器输出端连接所述压缩机，所述控制部对所述逆变器进行控制以驱动所述压缩机运行；所述控制部，还用于当所述压缩机处于低频运行状态时，根据所述低频运行状态下的转速值确定压缩机转速波动指标值，并根据所述压缩机转速波动指标值确定压缩机的最低运行频率值，最后根据所述压缩机最低运行频率值确定压缩机的目标运行频率值，以控制所述压缩机按照所述目标运行频率值运行。

【技术特征摘要】
1.一种压缩机控制系统，其特征在于，包括整流器、滤波电路、逆变器、控制部及压缩机；所述整流器对交流输入电压进行全波整流，所述整流器的两输出端连接直流母线；所述滤波电路、逆变器依次与所述直流母线并联，所述交流输入电压通过所述整流器、滤波电路处理后转换为直流母线电压，以为所述逆变器提供电源；所述逆变器输出端连接所述压缩机，所述控制部对所述逆变器进行控制以驱动所述压缩机运行；所述控制部，还用于当所述压缩机处于低频运行状态时，根据所述低频运行状态下的转速值确定压缩机转速波动指标值，并根据所述压缩机转速波动指标值确定压缩机的最低运行频率值，最后根据所述压缩机最低运行频率值确定压缩机的目标运行频率值，以控制所述压缩机按照所述目标运行频率值运行。2.如权利要求1所述的压缩机控制系统，其特征在于，所述控制部包括转速检测模块、转速波动指标检测模块、最低频率计算模块、频率限制模块以及运算控制模块，所述转速检测模块用于根据当前压缩机的相电流信号值检测压缩机的运行转速；所述转速波动指标检测模块用于根据压缩机处于低频运行状态时，在预设时间内获取压缩机的多个转速值，并根据所述压缩机的多个转速值确定压缩机转速波动指标值；所述最低频率计算模块用于根据所述转速波动指标值确定压缩机最低运行频率值；所述频率限制模块用于根据所述压缩机最低运行频率值和当前压缩机的运行频率值确定压缩机的目标运行频率值；所述运算控制模块用于根据所述压缩机的目标运行频率值输出三相PWM控制信号到所述逆变模块以驱动所述压缩机运行。3.如权利要求2所述的压缩机控制系统，其特征在于：所述转速波动指标检测模块包括：第一低通滤波器，用于对所述压缩机的多个转速值通过第一低通滤波器进行低通滤波处理，去掉其中的直流信号值，获得转速波动分量；第二低通滤波器，用于对所述转速分量通过第二低通滤波器进行低通滤波处理，对所述的转速波动分量进行积分并求平均值，获得所述缩机转速波动指标值。4.如权利要求3所述的压缩机控制系统，其特征在于，所述第一低通滤波器基于以下公式获得所述转速波动分量：ωr＝|ω-ω*1/(T1S+1)|其中T1为滤波时间常数，ω为压...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国柱，
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