压缩机直接转矩控制方法、装置、压缩机装置和空调设备制造方法及图纸

本申请涉及一种压缩机直接转矩控制方法、装置、压缩机装置和空调设备。通过获取压缩机的转速状态来获取对应的电压磁链估算值以及电流磁链估算值，然后根据预设积分输出阈值以及积分调节输入量来进行积分调节得到积分调节输出量，之后根据积分调节输出量得到定子磁链，最终实现对压缩机进行转矩控制，提高了定子磁链的估算准确性，提高了压缩机控制系统的控制精度，避免了积分调节过程中出现积分饱和，使得压缩机控制系统的性能得到提升。

Compressor direct torque control method, device, compressor device and air conditioning equipment

【技术实现步骤摘要】
压缩机直接转矩控制方法、装置、压缩机装置和空调设备
本申请涉及空调压缩机控制
，特别是涉及一种压缩机直接转矩控制方法、装置、压缩机装置和空调设备。
技术介绍
直接转矩控制技术是指其直接控制对象为转矩，由于其具有较好的动态控制性能，逐渐在压缩机控制领域得到使用，在实际应用中，通过加入空间矢量形成SVPWM(SpaceVectorPulseWidthModulation，空间矢量脉宽调制)直接转矩控制方法。SVPWM直接转矩控制是将定子磁链作为控制量来控制压缩机转矩，通过空间矢量的合成消除转矩和定子磁链误差，以此实现精确的控制。但SVPWM直接转矩控制方式涉及到对定子磁链进行估算，传统的定子磁链观测模型分为电压型以及电流型两种，电流型磁链观测模型在低速和高速情况下都能适应，但是引入定子电感，随着定子电流的增大，电机内部磁场将处于饱和状态，从而定子电感值“变小”，使得定子磁链的估计不准确，从而导致控制系统的性能下降。电压型磁链观测模型只涉及定子电阻值，电机在高速运行时，电机定子端电压比较高，定子电阻上压降相对比较小，可忽略不计，但是电机在低速运行时，定子端电压较低，定子电阻上的压降相对较高，此时定子电阻值的变化对定子磁链的估算影响较大。即无论是采用电流型磁链观测模型或者是电压型磁链观测模型，定子磁链估算准确性都比较差，降低了压缩机控制系统性能。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统的定子磁链估算准确性差导致压缩机控制系统性能低的问题，提供一种能够提高压缩机控制系统性能的压缩机直接转矩控制方法、装置、压缩机装置和空调设备。一种压缩机直接转矩控制方法，该方法包括步骤：获取压缩机定子的电压电流采样数据以及压缩机当前转速，并根据压缩机当前转速以及设定转速阈值获取压缩机的转速状态；根据转速状态采用预设磁链估算模型进行磁链估算，获取压缩机定子的电压磁链估算值以及电流磁链估算值，其中，预设磁链估算模型包括电压型磁链估算模型以及电流型磁链估算模型；根据电压磁链估算值和电流磁链估算值进行积分调节，获取积分调节输出量；根据积分调节输出量以及电压电流采样数据获取定子磁链，并根据定子磁链获取压缩机的定子电压以对压缩机进行转矩控制。一种压缩机直接转矩控制装置，该压缩机直接转矩控制装置包括：转速状态获取模块，用于获取压缩机定子的电压电流采样数据以及压缩机当前转速，并根据压缩机当前转速以及设定转速阈值获取压缩机的转速状态；模型估算模块，用于根据转速状态采用预设磁链估算模型进行磁链估算，获取压缩机定子的电压磁链估算值以及电流磁链估算值，其中，预设磁链估算模型包括电压型磁链估算模型以及电流型磁链估算模型；积分调节模块，用于根据电压磁链估算值和电流磁链估算值进行积分调节，获取积分调节输出量；转矩控制模块，用于根据积分调节输出量以及电压电流采样数据，获取定子磁链，并根据定子磁链获取压缩机的定子电压以对压缩机进行转矩控制。一种压缩机装置，该压缩机装置包括压缩机以及控制装置，所述压缩机与所述控制装置连接，所述控制装置用于根据上述的方法对所述压缩机进行转矩控制。一种空调设备，该空调设备包括上述的压缩机装置。上述压缩机直接转矩控制方法、装置、压缩机装置和空调设备，通过获取压缩机的转速状态来获取对应的电压磁链估算值以及电流磁链估算值，然后根据预设积分输出阈值以及积分调节输入量来进行积分调节得到积分调节输出量，之后根据积分调节输出量得到定子磁链，最终实现对压缩机进行转矩控制，提高了定子磁链的估算准确性，提高了压缩机控制系统的控制精度，避免了积分调节过程中出现积分饱和，使得压缩机控制系统的性能得到提升。附图说明图1为一实施例中压缩机直接转矩控制方法流程示意图；图2为另一实施例中压缩机直接转矩控制方法流程示意图；图3为一实施例中压缩机直接转矩控制装置结构框架图；图4为另一实施例中压缩机直接转矩控制装置结构框架图；图5为一实施例中压缩机装置系统结构框架图；图6为另一实施例中压缩机装置系统结构框架图；图7为一实施例中压缩机直接转矩控制原理图；图8为一实施例中磁链估算控制流程示意图；图9为一实施例中PI调节器积分调节流程示意图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。在一个实施例中，如图1所示，提供了一种压缩机直接转矩控制方法，该方法包括以下步骤：S200、获取压缩机定子的电压电流采样数据以及压缩机当前转速，并根据压缩机当前转速以及设定转速阈值获取压缩机的转速状态。具体的，本申请中所提到的压缩机可应用于空调外机环境中，压缩机包括转子以及定子等相关组件，压缩机定子的电压电流采样数据可通过电流传感器以及电压传感器等进行采集，压缩机当前转速可通过转速传感器进行采集，控制装置通过与电流传感器、电压传感器以及转速传感器连接，从而获取压缩机定子的电压电流采样数据以及压缩机当前转速。设定转速阈值是可调节设定的，例如操作人员可通过交互装置来对设定转速阈值进行调节，压缩机的转速状态包括有至少两种，例如高速状态和低速状态，当压缩机当前转速大于或等于设定转速阈值时，此时压缩机的转速状态为高速状态，当压缩机当前转速小于设定转速阈值时，此时压缩机的转速状态为低速状态。可以理解，在其它实施例中，压缩机的转速状态还可以是高速状态、中速状态以及低速状态等等，在此不再详细介绍。S300、根据转速状态采用预设磁链估算模型进行磁链估算，获取压缩机定子的电压磁链估算值以及电流磁链估算值。其中，预设磁链估算模型包括电压型磁链估算模型以及电流型磁链估算模型。具体的，压缩机的转速状态包括有至少两种，例如高转速状态和低转速状态，在本申请中，压缩机在不同的转速状态都会使用到电压型磁链估算模型以及电流型磁链估算模型来进行磁链估算，使用电压型磁链估算模型进行磁链估算时对应得到的是电压磁链估算值，使用电流型磁链估算模型进行磁链估算时对应得到的是电流磁链估算值。电压型磁链估算模型以及电流型磁链估算模型的具体估算过程为现有的常规技术，在此不做赘述，需要说明的是，在使用电压型磁链估算模型以及电流型磁链估算模型进行估算时，是将压缩机定子的电压电流采样数据作为输入的，在电压型磁链估算模型以及电流型磁链估算模型输出估算结果时，需要根据压缩机的转速状态来进行比重调节，最终得到电压磁链估算值和电流磁链估算值，例如当压缩机当前处于低速状态时，电流型磁链估算模型输出的估算结果比重较大，会将电流型磁链估算模型输出的估算结果乘以比重系数0.8，得到电流磁链估算值，而电压型磁链估算模型输出的估算结果占的比重较小，会将电压型磁链估算模型输出的估算结果乘以比重系数0.2，得到电压磁链估算值，相应的，若压缩机当前状态处于高速状态，则电压型磁链估算模型输出的估算结果占的比重较大，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压缩机直接转矩控制方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取压缩机定子的电压电流采样数据以及压缩机当前转速，并根据所述压缩机当前转速以及设定转速阈值获取所述压缩机的转速状态；/n根据所述转速状态采用预设磁链估算模型进行磁链估算，获取压缩机定子的电压磁链估算值以及电流磁链估算值；其中，所述预设磁链估算模型包括电压型磁链估算模型以及电流型磁链估算模型；/n根据所述电压磁链估算值和所述电流磁链估算值进行积分调节，获取积分调节输出量；/n根据所述积分调节输出量以及所述电压电流采样数据获取定子磁链，并根据所述定子磁链获取所述压缩机的定子电压以对所述压缩机进行转矩控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种压缩机直接转矩控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取压缩机定子的电压电流采样数据以及压缩机当前转速，并根据所述压缩机当前转速以及设定转速阈值获取所述压缩机的转速状态；
根据所述转速状态采用预设磁链估算模型进行磁链估算，获取压缩机定子的电压磁链估算值以及电流磁链估算值；其中，所述预设磁链估算模型包括电压型磁链估算模型以及电流型磁链估算模型；
根据所述电压磁链估算值和所述电流磁链估算值进行积分调节，获取积分调节输出量；
根据所述积分调节输出量以及所述电压电流采样数据获取定子磁链，并根据所述定子磁链获取所述压缩机的定子电压以对所述压缩机进行转矩控制。


2.根据权利要求1所述的压缩机直接转矩控制方法，其特征在于，所述根据所述电压磁链估算值和所述电流磁链估算值进行积分调节，获取积分调节输出量，包括：
获取所述电压磁链估算值与所述电流磁链估算值的误差量，并将所述误差量作为积分调节输入量；
根据预设积分输出阈值以及所述积分调节输入量进行积分调节，得到所述积分调节输出量。


3.根据权利要求2所述的压缩机直接转矩控制方法，其特征在于，所述积分输出阈值包括积分限最大值以及积分限最小值，所述根据积分输出阈值以及所述积分调节输入量进行积分调节，得到所述积分调节输出量，包括：
将所述误差量作为积分调节输入量并进行积分调节，得到积分结果；
当所述积分结果大于或等于所述积分限最大值时，输出所述积分限最大值作为所述积分调节输出量；
当所述积分结果小于或等于所述积分限最小值时，输出所述积分限最小值作为所述积分调节输出量；
当所述积分结果小于积分限最大值且大于积分限最小值时，输出所述积分结果作为所述积分调节输出量。


4.根据权利要求1所述的压缩机直接转矩控制方法，其特征在于，所述获取压缩机定子的电压电流采样数据以及压缩机当前转速之前，包括：
获取压缩机定子的三相电流，并对所述定子的三相电流进行三相/两相坐标变化，得到两相坐标系下对应的电流数据；
获取压缩机的母线电压数据以及脉冲宽度调制周期数据，并根据所述母线电压数据以及所述脉冲宽度调制周期数据进行电压重构，得到构造电压并对所述构造电压进行三相/两相坐标变化，得到两相坐标系下对应的电压数据；
将所述电流数据以及所述电压数据作为所述压缩机定子的电压电流采样数据。


5.根据权利要求1所述的压缩机直接转矩控制方法，其特征在于，所述根据所述压缩机当前转速以及设定转速阈值获取所述压缩机的转速状态，包括：
当所述压缩机当前转速大于或等于所述设定转速阈值时，判定所述压缩机为高转速状态；
当所述压缩机当前转速小于所述设定转速阈值时，判定所述压缩机为低转速状态。


6.根据权利要求5所述的压缩机直接转矩控制方法，其特征在于，所述根据所述转速状态采用预设磁链估算模型进行磁链估算，获取压缩机定子的电压磁链估算值以及电流磁链估算值，包括：
当所述压缩机为低转速状态时，将所述电压电流采样数据分别输入至所述电压型磁链估算模型以及所述电流型磁链估算...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文斌，陶海莉，杨帆，刘涛，张煜文，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44