一种永磁同步电机载频控制方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种永磁同步电机载频控制方法和系统，在压缩机上电运行后，以设定固定频率作为压缩机驱动载频运行，并判断压缩机运行频率是否与目标运行频率一致，若是，调节压缩机驱动载频为调节载频F=2Nf；其中，f为所述目标运行频率，n为正整数，若否，则保持以设定固定频率作为压缩机驱动载频。在对压缩机的控制进入压缩机驱动载频自调节模式后，当压缩机运行频率达到目标运行频率，调节压缩机驱动载频与压缩机运行频率呈偶数倍数关系，使得压缩机驱动载频与压缩机运行频率同步，从而改善了压缩机运行噪声，提高了EMC性能和噪声性能，有助于提高产品品质。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁同步电机载频控制方法和系统
本专利技术属于电机控制
，具体地说，是涉及一种永磁同步电机载频控制方法和系统。
技术介绍
在诸如空调压缩机、冰箱压缩机、洗衣机电机、风扇电机等控制领域中，永磁同步压缩机控制是最主要的驱动控制，大约占控制芯片70%的工作内容。通常，压缩机在运行时的运行频率（也就是压缩机转速）与压缩机的驱动载频之间是不存在关联且没有规律的，如图3所示的压缩机运行频率f与压缩机驱动控制的压缩机驱动载频f1的示意图，在压缩机运行频率的一个周期的开始点a和结束点b上，压缩机驱动载频与之不存在同步关系，这种不同步关系业内人员并不会关注，因为对压缩机控制不会造成明显的负面影响，产品设计指标能够满足国家标准。但经研究发现，这种不同步关系会导致容易产生周期性的噪声频谱，影响设备的EMC（ElectroMagneticCompatibility,电磁兼容性）性能和噪声性能，且因为在电流过零点附近，对应的载波周期有可能采样到过零点左边的电流信号，也可能采样到过零点右边的信号，而右边的采样信号实际上是下一个电流周期的信号，这对本周期属于无用信号，这会影响频率控制的精准性，不利于产品品质的提升。
技术实现思路
本申请提供了一种永磁同步电机载频控制方法和系统，通过构建压缩机运行频率与压缩机驱动载频之间的比例关系，根据压缩机运行频率来调整压缩机驱动载频实现二者同步，解决二者不同步会出现的噪声问题，满足产品更精细化控制、更低噪音要求和更小的EMC谐波影响，提高产品性能。为实现上述技术效果，本申请采用以下技术方案予以实现：提出一种永磁同步电机载频控制方法，包括：判断压缩机运行频率是否与目标运行频率一致；若是，调节压缩机驱动载频为调节载频F=2Nf；其中，f为所述目标运行频率，n为正整数；若否，保持以设定固定频率作为压缩机驱动载频。提出一种永磁同步电机载频控制系统，包括载频自调节判断模块、载频自调节模块和载频控制模块；所述载频自调节判断模块，用于判断压缩机运行频率是否与目标运行频率一致；若是，则所述载频自调节模块，用于调节压缩机驱动载频为调节载频F=2nf；其中，f为所述目标运行载频，n为正整数；若否，则所述载频控制模块，用于保持以设定固定频率作为压缩机驱动载频。与现有技术相比，本申请的优点和积极效果是：本申请提出的永磁同步电机载频控制方法和系统中，在压缩机上电工作后，当压缩机运行频率没有达到目标频率时，以设定固定频率作为压缩机驱动载频运行，当判断压缩机运行频率达到目标频率后，则调节压缩机驱动载频与压缩机运行频率呈偶数倍数关系，使得压缩机驱动载频与压缩机运行频率同步，也即，在压缩机运行频率曲线的一个的周期开始点和结束点处，压缩机驱动载频曲线与压缩机运行频率曲线在过零点是重合的，这样带来的效果是每一个压缩机驱动载频周期内，不会产生周期性的噪声频谱，进而能够提高设备的EMC性能和噪声性能，电流采样信号、控制信号等都是有用的信号，实现频率控制的精准控制，有利于提升产品的品质。结合附图阅读本申请实施方式的详细描述后，本申请的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明图1为本申请提出的永磁同步电机载频控制方法的方法流程图；图2为本申请提出的永磁同步电机载频控制系统的系统框图；图3为现有技术中压缩机运行频率与压缩机驱动载频曲线示意图；图4为经过本申请提出的永磁同步电机载频控制方法控制之后的压缩机运行频率与调节载频曲线示意图；图5为本申请中调节载频设定范围示例图。具体实施方式下面结合附图对本申请的具体实施方式作进一步详细地说明。本申请提出的永磁同步电机载频控制方法，如图1所示，包括如下步骤：步骤S11：判断压缩机运行频率是否与目标运行频率一致。压缩机在产品中上电后，压缩机运行频率逐渐升高直至目标运行频率，在压缩机运行频率没有达到目标运行频率时，压缩机驱动载频使用设定固定频率F0，在判断达到目标运行频率后，步骤S12：调节压缩机驱动载频为调节载频F=2nf；其中，f为所述目标运行频率，n为正整数。在压缩机运行频率上升至目标运行频率后，调节压缩机驱动载频为一个调节载频，该调节载频F=2nf，f为当前压缩机运行频率，也即目标运行频率，而调节载频为该目标运行频率的偶数倍数关系，使得压缩机驱动载频与压缩机运行频率同步，也即，在压缩机运行频率曲线的一个的周期开始点和结束点处，压缩机驱动载频曲线与压缩机运行频率曲线在过零点是重合的，如图4所示，这样带来的效果是每一个压缩机驱动载频周期内，电流采样信号、控制信号等都是本周期内的有用的信号，不会采样到相邻周期的信号，也不会产生周期性的噪声频谱，进而能够提高设备的EMC性能和噪声性能，实现频率控制的精准控制，有利于提升产品的品质。本申请实施例中，步骤S11和步骤S12定义为压缩机驱动载频自调节模式阶段，而压缩机是否进入该模式阶段执行则存在如下的判断步骤S10：判断压缩机运行频率是否达到阈值频率；也即界定一个阈值频率，在压缩机上电之后，压缩机运行频率上升过程中，在压缩机运行频率没有上升至阈值频率时，以设定固定频率作为压缩机驱动载频，在上升至阈值频率之后，才进入压缩机驱动载频自调节模式阶段。在综合考虑开关功耗等因素时，设定调节载频与压缩机运行频率满足以下关系：压缩机运行频率小于第一频率时，调节载频为第一固定调节载频；压缩机运行频率大于第一频率且小于第二频率时，调节载频与压缩机运行频率满足F=af；a为设定斜率；压缩机运行频率大于第二频率时，调节载频为第二固定调节载频；其中，第二固定调节载频大于第一固定调节载频。如图5所示，当压缩机运行频率小于20HZ时，调节载频为3000HZ；当压缩机运行频率大于20HZ小于60HZ时，调节载频取与压缩机运行频率50倍比例关系，也即a=50；当压缩机运行频率大于60HZ时，调节载频为5000HZ；当然上述首先要限定在调节频率与压缩机运行频率呈偶数倍数关系的条件下的。基于上述提出的永磁同步电机载频控制方法，本申请还提出一种永磁同步电机载频控制系统，如图2所示，包括载频自调节判断模块21、载频自调节模块22和载频控制模块23。载频自调节判断模块21用于判断压缩机运行频率是否与目标运行频率一致；若是，则载频自调节模块22用于调节压缩机驱动载频为调节载频F=2nf；其中，f为目标运行载频，n为正整数；若否，则载频控制模块23用于保持以设定固定频率作为压缩机驱动载频。该系统还包括压缩机运行频率判断模块24，用于在载频自调节判断模块21判断压缩机运行频率是否与目标运行频率一致之前，判断压缩机运行频率是否达到阈值频率；若是，则载频自调节判断模块21判断压缩机运行频率是否与目标运行频率一致；若否，则载频控制模块23以设定固定频率作为要所及驱动载频。该系统还包括调节载频设定模块25，用于设定调节载频与压缩机运行频率满足以下关系：压缩机运行频率小于第一频率时，调节载频为第一固定调节载频；压缩机运行频率大于第一频率且小于第二频率时，调节载频与压缩机运行频率满足F=af；a为设定斜率；压缩机运行频率大于第二频率时，调节载频为第二固定调节载频；其中，第二固定调节载频大于第一固定调节载频。具体的系统对压缩机驱动载频的控制方式已经在上述提出的永磁同步电机载频控制方法中详述，此处不予赘述。上述本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁同步电机载频控制方法，其特征在于，包括：判断压缩机运行频率是否与目标运行频率一致；若是，调节压缩机驱动载频为调节载频F=2Nf；其中，f为所述目标运行频率，n为正整数；若否，保持以设定固定频率作为压缩机驱动载频。

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机载频控制方法，其特征在于，包括：判断压缩机运行频率是否与目标运行频率一致；若是，调节压缩机驱动载频为调节载频F=2Nf；其中，f为所述目标运行频率，n为正整数；若否，保持以设定固定频率作为压缩机驱动载频。2.根据权利要求1所述的永磁同步电机载频控制方法，其特征在于，在判断压缩机运行频率是否与目标运行频率一致之前，所述方法还包括：判断所述压缩机运行频率是否达到阈值频率，若是，则判断压缩机运行频率是否与目标运行频率一致；若否，则以所述设定固定频率作为所述压缩机驱动载频。3.根据权利要求1所述的永磁同步电机载频控制方法，其特征在于，所述调节载频与所述压缩机运行频率满足以下关系：所述压缩机运行频率小于第一频率时，所述调节载频为第一固定调节载频；所述压缩机运行频率大于所述第一频率且小于第二频率时，所述调节载频与所述压缩机运行频率满足F=af；所述a为设定斜率；所述压缩机运行频率大于所述第二频率时，所述调节载频为第二固定调节载频；其中，所述第二固定调节载频大于所述第一固定调节载频。4.一种永磁同步电机载频控制系统，其特征在于，包括载频自调节判断模块、载频自调节模块和载频控制模块；所述载频自调节判断模块，用于判断压缩机运行频率是...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永良，王志刚，
申请(专利权)人：海信山东空调有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37