切换方法、切换装置、永磁同步电机、存储介质和压缩机制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种电路的切换方法、切换装置、永磁同步电机、存储介质和压缩机，其中，驱动电路的切换方法包括：在接收到切换指令时，冻结矢量控制系统中的控制环路，并控制进行星形绕组与三角形绕组之间的切换；在检测到冻结时间达到预设冻结时间时，解冻控制环路，并根据切换后的控制参数对永磁同步电机进行矢量控制。通过本发明专利技术的技术方案，能够减少切换过程中对矢量控制系统的位置冲击，并有利于提升永磁同步电机在星形连接结构与三角形连接结构之间切换的稳定性与可靠性。

Switching method, switching device, permanent magnet synchronous motor, storage medium and compressor.

The invention provides a switching method, a switching device, a permanent magnet synchronous motor, a storage medium and a compressor, in which the switching methods of the driving circuit include the control loop in the freezing vector control system when the switching instruction is received and the switching between the star winding and the triangular windings; When the freezing time reaches the preset freezing time, the control loop is unfrozen and the PMSM is vector controlled according to the switched control parameters. The technical scheme of this invention can reduce the position impact on the vector control system in the process of switching, and improve the stability and reliability of the permanent magnet synchronous motor switching between the star connection structure and the triangular connection structure.

【技术实现步骤摘要】
切换方法、切换装置、永磁同步电机、存储介质和压缩机
本专利技术涉及矢量控制系统
，具体而言，涉及一种驱动电路的切换方法、一种驱动电路的切换装置、一种永磁同步电机、一种计算机可读存储介质和一种压缩机。
技术介绍
随着经济社会的日益发展和科技水平的逐渐提高，永磁同步电机(PMSM，PermanentMagnetSynchronousMotor)的应用领域越来越广泛，对永磁同步电机的性能要求也越来越高。PMSM控制中由于需要全频段能效达到最优的境界，需要在中低频时提升主磁通，减小定子电流，降低变频器和电机损耗，高频时降低主磁通，降低弱磁带来的电机功率因素偏低，带载能力偏弱，以及电机效率低等问题。由于压缩机领域是sensorless(无传感器)控制，所以在实现星形绕组与三角形绕组控制切换时，必然会对sensorless控制系统和矢量控制系统造成冲击，从而影响了正常切换。
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驱动电路的切换方法。本专利技术的另一个目的在于提供一种驱动电路的切换装置。本专利技术的又一个目的在于提供一种永磁同步电机。本专利技术的又一个目的在于提供一种计算机可读存储介质。本专利技术的又一个目的在于提供一种压缩机。为了实现上述目的，根据本专利技术的第一方面的实施例，提出了一种驱动电路的切换方法，适用于永磁同步电机，永磁同步电机通过矢量控制系统控制运行，矢量控制系统包括变频器，变频器连接至多相定子绕组，多相定子绕组能够构造为星形绕组或三角形绕组，星形绕组与三角形绕组分别用于驱动电机以不同频率状态运行，其特征在于，切换方法包括：在接收到切换指令时，冻结矢量控制系统中的控制环路，并控制进行星形绕组与三角形绕组之间的切换；在检测到冻结时间达到预设冻结时间时，解冻控制环路，并根据切换后的控制参数对永磁同步电机进行矢量控制。在该技术方案中，通过在切换过程中冻结矢量控制系统中的控制环路，对于无传感器控制的矢量控制系统而言，不通过控制环路的输出矢量对电机进行矢量控制，从而能够减少切换过程中对矢量控制系统的位置冲击，并有利于提升永磁同步电机在星形连接结构与三角形连接结构之间切换的稳定性与可靠性。特别指出的是，通过设置预设解冻时长，实现矢量控制系统和多相定子绕组形态的同时切换，提升了永磁同步电机的稳定性与可靠性。在上述任一技术方案中，优选地，控制环路包括速度环路、角度环路与电流环路，冻结控制环路，具体包括以下步骤：将速度环路、角度环路以及电流环路中的偏差值调整为0，以根据偏差值调节控制环路的输出，其中，控制环路的输出为u＝Kpe+Ki∫Δ，Kp为比例增益，e为偏差值，Ki为积分增益，∫Δ为积分值。在该技术方案中，将速度环路、角度环路以及电流环路中的偏差值均调整为0，即不执行PI(比例积分控制器)的调节操作，在预设冻结时间段内，预设冻结时间作为死区时间，因为反馈量为0，因此没有电流，通过冻结控制环路，防止了电流环路，速度环路以及角度环路继续工作时造成PI输出的值异常增加而导致的切换过程的工作异常。在上述任一技术方案中，优选地，根据切换后的控制参数对永磁同步电机进行矢量控制，具体包括以下步骤：根据切换前的第一交轴给定电压与第一直轴给定电压确定切换后的第二交轴给定电压与第二直轴给定电压；根据切换前的第一交轴给定电流与第一直轴给定电流确定切换后的第二交轴给定电流与第二直轴给定电流；根据切换前的第一给定角度、第一给定转子转速与预设冻结时间，确定切换后的第二给定角度与第二给定转子转速；在检测到冻结时间达到预设冻结时间时，根据第二交轴给定电压、第二直轴给定电压、第二交轴给定电流、第二直轴给定电流、第二给定角度与第二给定转子转速控制同步电机运行。在该技术方案中，通过根据切换前的交轴给定电压与直轴给定电压确定切换后的交轴给定电压与直轴给定电压，根据切换前的交轴给定电流与直轴给定电流确定切换后的交轴给定电流与直轴给定电流，以及根据切换前的转速、给定角度结合预设冻结时间确定切换后的转速与给定角度，实现了切换后矢量控制系统中矢量控制参数的确定，以在完成星形绕组与三角形绕组之间的切换后，根据切换后的矢量控制参数对电机进行矢量控制，进而实现了绕组切换后电机的正常运行。具体地，电机的三角形绕组将各相绕组依次首尾相连，并将每个相连的点引出，作为三相电的三个相线，三角形接法时电机的相电压等于线电压，即380V，线电流等于根号3倍的相电流，电机的星形绕组是将各相绕组的一端都接在一个点上，而它们的另一端作为引出线，分别为三个相线，星形绕组中线电压是相电压的三倍，线电压为220V，而线电流等于相电流。在上述任一技术方案中，优选地，还包括：将速度环路中的积分值修订为切换后的第二交轴给定电流与第二直轴给定电流；将角度环路中的积分值修订为切换后的park转化与逆park转化中的第二给定角度；将电流环路中的积分值修订为切换后的第二交轴给定电压与第二直轴给定电压。在该技术方案中，通过将切换后的矢量参数作为控制环路中的积分值，实现了切换过程的参数补偿，其中，根据第二给定角度，在通过将两相旋转的电压转换为两相静止的电压后，通过park转化将两相电压转换为三相电压，以输入三相定子绕组，或通过逆park转化将三相电压转换为两相电压，进而实现了电机转子运行数据的反馈，进而根据反馈值执行更精确的控制操作。在上述任一技术方案中，优选地，根据切换前的第一交轴给定电压与第一直轴给定电压确定切换后的第二交轴给定电压与第二直轴给定电压，具体包括以下步骤：在由三角形绕组切换至星形绕组时，根据第一组公式确定第二交轴给定电压与第二直轴给定电压；在由星形绕组切换至三角形绕组时，根据第二组公式确定第二交轴给定电压与第二直轴给定电压；其中，第一组公式为第二组公式为usd2*为第二直轴给定电压，usq2*为第二交轴给定电压，usd1*为第一直轴给定电压，usq1*为第一交轴给定电压。在该技术方案中，三角形绕组的相电压为星形绕组的相电压的倍，对应地，在二相向三转换之前的交轴电压与直轴电压，在三角形绕组中也是星形绕组中的倍，进而实现了切换之前的给定电压相切换之后的给定电压的转换，一方面，保证了绕组形状切换之后的电机的正常控制运行，另一方面，实现了电流环路中的积分值的确定，从而保证了切换过程的顺利进行。在上述任一技术方案中，优选地，根据切换前的第一交轴给定电流与第一直轴给定电流确定切换后的第二交轴给定电流与第二直轴给定电流，具体包括以下步骤：在由三角形绕组切换至星形绕组时，根据第三组公式确定第二交轴给定电流与第二直轴给定电流；在由星形绕组切换至三角形绕组时，根据第四组公式确定第二交轴给定电流与第二直轴给定电流；其中，第三组公式为第四组公式为isd2*为第二直轴给定电流，isq2*为第二交轴给定电流，isd1*为第一直轴给定电流，isq1*为第一交轴给定电流。在该技术方案中，三角形绕组的相电流为星形绕组的相电流的倍，对应地，在二相向三转换之前的交轴电流与直轴电流，在三角形绕组中也是星形绕组中的倍，进而实现了切换之前的给定电流相切换之后的给定电流的转换，一方面，保证了绕组形状切换之后的电机的正常控制运行，另一方面，实现了速度环路中的积分值的确定，进一步保证本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种驱动电路的切换方法，适用于永磁同步电机，所述永磁同步电机通过矢量控制系统控制运行，所述矢量控制系统包括变频器，所述变频器连接至多相定子绕组，所述多相定子绕组能够构造为星形绕组或三角形绕组，所述星形绕组与所述三角形绕组分别用于驱动所述电机以不同频率状态运行，其特征在于，所述切换方法包括：在接收到切换指令时，冻结所述矢量控制系统中的控制环路，并控制进行所述星形绕组与所述三角形绕组之间的切换；在检测到冻结时间达到预设冻结时间时，解冻所述控制环路，并根据切换后的控制参数对所述永磁同步电机进行矢量控制。

【技术特征摘要】
2018.01.03 CN 201810005009X1.一种驱动电路的切换方法，适用于永磁同步电机，所述永磁同步电机通过矢量控制系统控制运行，所述矢量控制系统包括变频器，所述变频器连接至多相定子绕组，所述多相定子绕组能够构造为星形绕组或三角形绕组，所述星形绕组与所述三角形绕组分别用于驱动所述电机以不同频率状态运行，其特征在于，所述切换方法包括：在接收到切换指令时，冻结所述矢量控制系统中的控制环路，并控制进行所述星形绕组与所述三角形绕组之间的切换；在检测到冻结时间达到预设冻结时间时，解冻所述控制环路，并根据切换后的控制参数对所述永磁同步电机进行矢量控制。2.根据权利要求1所述的驱动电路的切换方法，其特征在于，所述控制环路包括速度环路、角度环路与电流环路，所述冻结所述控制环路，具体包括以下步骤：将所述速度环路、所述角度环路以及所述电流环路中的偏差值调整为0，以根据所述偏差值调节所述控制环路的输出，其中，所述控制环路的输出为u＝Kpe+Ki∫Δ，Kp为比例增益，e为所述偏差值，Ki为积分增益，∫Δ为积分值。3.根据权利要求2所述的驱动电路的切换方法，其特征在于，所述根据切换后的控制参数对所述永磁同步电机进行矢量控制，具体包括以下步骤：根据切换前的第一交轴给定电压与第一直轴给定电压确定切换后的第二交轴给定电压与第二直轴给定电压；根据切换前的第一交轴给定电流与第一直轴给定电流确定切换后的第二交轴给定电流与第二直轴给定电流；根据切换前的第一给定角度、第一给定转子转速与预设冻结时间，确定切换后的第二给定角度与第二给定转子转速；在检测到所述冻结时间达到所述预设冻结时间时，根据所述第二交轴给定电压、所述第二直轴给定电压、所述第二交轴给定电流、所述第二直轴给定电流、所述第二给定角度与所述第二给定转子转速控制所述同步电机运行。4.根据权利要求3所述的驱动电路的切换方法，其特征在于，还包括：将所述速度环路中的所述积分值修订为切换后的所述第二交轴给定电流与所述第二直轴给定电流；将所述角度环路中的所述积分值修订为切换后的park转化与逆park转化中的所述第二给定角度；将所述电流环路中的所述积分值修订为切换后的所述第二交轴给定电压与所述第二直轴给定电压。5.根据权利要求3所述的驱动电路的切换方法，其特征在于，所述根据切换前的第一交轴给定电压与第一直轴给定电压确定切换后的第二交轴给定电压与第二直轴给定电压，具体包括以下步骤：在由所述三角形绕组切换至所述星形绕组时，根据第一组公式确定所述第二交轴给定电压与所述第二直轴给定电压；在由所述星形绕组切换至所述三角形绕组时，根据第二组公式确定所述第二交轴给定电压与所述第二直轴给定电压；其中，所述第一组公式为所述第二组公式为usd2*为所述第二直轴给定电压，usq2*为所述第二交轴给定电压，usd1*为所述第一直轴给定电压，usq1*为所述第一交轴给定电压。6.根据权利要求3所述的驱动电路的切换方法，其特征在于，所述根据切换前的第一交轴给定电流与第一直轴给定电流确定切换后的第二交轴给定电流与第二直轴给定电流，具体包括以下步骤：在由所述三角形绕组切换至所述星形绕组时，根据第三组公式确定所述第二交轴给定电流与所述第二直轴给定电流；在由所述星形绕组切换至所述三角形绕组时，根据第四组公式确定所述第二交轴给定电流与所述第二直轴给定电流；其中，所述第三组公式为所述第四组公式为isd2*为所述第二直轴给定电流，isq2*为所述第二交轴给定电流，isd1*为所述第一直轴给定电流，isq1*为所述第一交轴给定电流。7.根据权利要求3所述的驱动电路的切换方法，其特征在于，所述根据切换前的第一给定角度、第一给定转子转速与预设冻结时间，确定切换后的第二给定角度与第二给定转子转速，具体包括以下步骤：根据第五公式确定所述第二给定转子转速；将所述第二给定转子转速输入至第六公式，以获取损失角度；在由所述三角形绕组切换至所述星形绕组时，根据所述损失角度与第七公式确定所述第二给定角度；在由所述星形绕组切换至所述三角形绕组时，根据所述损失角度与第八公式确定所述第二给定角度，其中，所述第五组公式为所述第六组公式为所述第七公式为θ2＝θ1-30°-Δθ1，所述第八公式为θ2＝θ1+30°-Δθ1，ω1为所述第一给定转子转速，ω2为所述第二给定转子转速，Te为切换转矩，J为转动惯量，Tdead为所述预设冻结时间，np为极对数，Δθ1为所述损失角度，θ1为所述第一给定角度，θ2为所述第二给定角度。8.根据权利要求1至7中任一项所述的驱动电路的切换方法，其特征在于，所述控制进行所述星形绕组与所述三角形绕组之间的切换，具体包括以下步骤：在接收到所述切换指令时，控制断开第一组开关；在检测到所述冻结时间达到所述预设冻结时间时，控制导通第二组开关，其中，所述第一组开关导通时形成所述星形绕组，所述第二组开关导通时形成所述三角形绕组。9.一种驱动电路的切换装置，适用于永磁同步电机，所述永磁同...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋万杰，任新杰，
申请(专利权)人：广东美芝制冷设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44