减小单转子变频压缩机低频下转子波动的方法、电子设备、计算机可读存储介质技术

本发明专利技术涉及一种减小单转子变频压缩机低频下转子波动的方法、电子设备、计算机可读存储介质，其中方法包括：步骤A.根据单转子变频压缩机的负载转矩曲线，拟合出q轴电流补偿方程i

Method, electronic equipment and computer readable storage medium for reducing the fluctuation of single rotor variable frequency compressor rotor at low frequency

【技术实现步骤摘要】
减小单转子变频压缩机低频下转子波动的方法、电子设备、计算机可读存储介质
本专利技术涉及变频领域，尤其涉及一种减小单转子变频压缩机低频下转子波动的方法、电子设备、计算机可读存储介质。
技术介绍
随着“节能减排，低碳经济”政策的推行，空调的能效等级也进一步提升，传统定频空调为了提高能效而增加蒸发器和冷凝器的换热面积，这使得定频空调和变频空调的成本进一步拉近，而变频空调通过控制压缩机转速的快慢达到控制室温的目的，使居室在短时间内迅速达到所需要的温度，并在低转速、低能耗状态下以较小的温差波动，实现了快速、节能和舒适控温效果。为了进一步降低变频空调的成本，成本低的永磁同步电机驱动的单转子变频压缩机被大量应用。由于成本低、工艺简单，转子压缩机运行时负荷转矩并不稳定，导致振动较大，特别是运行在40Hz以下的低频，需要对转矩进行补偿，以减小频率波动，降低噪音。现有技术存在两套转矩补偿方案，分别如下：方案一：从压缩机机械运动方程入手，分析电磁转矩和负载转矩的关系。忽略摩擦系数，得到理论负载转矩方程式，即式中：p：压缩机极对数；ψf：转子磁链；Ld、Lq：d-q坐标系下电感量；id、iq：d-q坐标系下定子电流；J：压缩机转动惯量；Ω：压缩机机械转速。通过上式可以估算压缩机的负载转矩，然后通过对负载转矩变化的补偿，降低压缩机低频下波动。方案一存在的缺陷是：调试相对简单，但计算复杂，对MCU资源有一定的要求，且转矩补偿过渡依赖电机参数。方案二：从压缩机工作过程来分析，单转子变频压缩机机械周期分为压缩和吸气两部分，从机械周期来看，转子转到同一位置(某一角度θ)，压缩机开始压缩，需要增加电磁转矩，以保持转速，转子转过半周后，压缩机开始吸气，需要减小电磁转矩，以保持匀速，因此可通过获得角度θ以及需要变化的电磁转矩T来补偿负载转矩的变化，实现降低压缩机低频波动。方案二存在的缺陷是：调试困难，对于不同的工况，参数会不一样，实际使用中，为了减少调试工作，一般调试3到5组参数，但这样，实际效果一般。
技术实现思路
本专利技术旨在减小单转子变频压缩机低频下转子波动。为此，减小单转子变频压缩机低频下转子波动的方法，包括依次执行的下述步骤：步骤A.根据单转子变频压缩机的负载转矩曲线，拟合出q轴电流补偿方程iq＝kisin(ω+θ)+iav，并根据所述负载转矩曲线确定补偿相位θ，式中，ki为转矩电流补偿系数，θ为转矩电流补偿相位，ω为压缩机实际机械角速度，iav为平均转矩电流；步骤B.根据所述q轴电流补偿方程，控制单转子变频压缩机运行，并在运行过程中，控制补偿转矩电流kisin(ω+θ)与负载转矩的波动保持一致。作为优选方案，步骤A中，拟合q轴电流补偿方程的方式进一步包括：基于所述负载转矩曲线为正弦波函数的特性，将负载转矩方程式拟合成正弦波模型；在控制压缩机的电磁转矩和负载转矩相等的前提下，将所述正弦波模型与理论负载转矩方程式相结合，从而获得所述q轴电流补偿方程。作为优选方案，所述理论负载转矩方程式具体是式中，p为压缩机极对数；ψf为转子磁链；Ld、Lq为d-q坐标系下电感量；id、iq为d-q坐标系下定子电流；J为压缩机转动惯量；Ω为压缩机机械转速。作为优选方案，步骤B中，控制补偿转矩电流kisin(ω+θ)与负载转矩的波动保持一致的方式进一步包括：计算单转子变频压缩机的压缩半周期Tdis和吸气半周期Tsuc之间的时间差ΔT；以所述时间差ΔT为控制对象，采用模糊控制算法将所述时间差ΔT控制在设定范围。作为优选方案，控制所述时间差ΔT为零或接近于零从而实现补偿转矩电流kisin(ω+θ)与负载转矩的波动一致。作为优选方案，通过模糊控制算法实时调整所述电流补偿系数ki的大小从而将所述时间差ΔT控制在设定范围。作为优选方案，所述模糊控制算法具体是PID算法。还提供一种电子设备，其中，该电子设备包括：控制器；以及，被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述控制器实现上述的方法。还提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被控制器执行时，实现上述的方法。有益效果：1、调试简单，不需要太多的MCU资源；2、转矩补偿不依赖任何压缩机参数，仅与压缩机实际运行状态有关，适用于不同的工况；3、转矩补偿采用自动调整功能，在升速或降速后，能自动调整转矩电流补偿系数ki，实现最优控制。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1示出了压缩机在不同工况下负载转矩曲线；图2示出了通过kisin(ω+θ)控制ΔT为零或接近于零的实施原理；图3为本专利技术的电子设备的结构示意图；图4为本专利技术的计算机可读存储介质的结构示意图。具体实施方式为减小单转子变频压缩机低频下转子波动，本实施例的方案以计算压缩半周期的时间和吸气半周期的时间差ΔT为控制对象，采用PID控制，补偿低频转矩的波动，将ΔT控制在可接受的设定范围，从而减小低频下运行频率的波动。具体而言，本实施例的方案通过以下方法实现：由于单转子变频压缩机结构特性决定了负载转矩的波动，压缩机在不同工况下负载转矩曲线如图1所示，由图可知，压缩机负载转矩曲线类似正弦波函数，因此，可根据压缩机厂家提供的负载转矩曲线，将负载转矩方程式拟合成下述正弦波模型，并确定补偿相位θ：TL＝K*sin(ω+θ)+Tav为了使单转子变频压缩机在低频下运行平稳，控制压缩机的电磁转矩和负载转矩相等，因此：TL＝Te＝1.5p[ψf+(Ld-Lq)id]*iq换算可得，q轴电流补偿方程为：将q轴电流补偿方程简化可得：iq＝kisin(ω+θ)+iav式中：ki为转矩电流补偿系数，随负载变化而变化；θ为转矩电流补偿相位，由压缩机结构而定；ω为压缩机实际机械角速度；iav为平均转矩电流，用于调节平均转速。从公式可以看出，转矩电流iq含有两部分，分别为kisin(ω+θ)和iav。iav是平均转矩电流，由速度环控制；而kisin(ω+θ)是补偿转矩电流，因此，可根据q轴电流补偿方程控制单转子变频压缩机运行，通过控制补偿转矩电流kisin(ω+θ)，使之与负载转矩的波动保持一致，则压缩机就可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.减小单转子变频压缩机低频下转子波动的方法，其特征在于，包括依次执行的下述步骤：/n步骤A.根据单转子变频压缩机的负载转矩曲线，拟合出q轴电流补偿方程i

【技术特征摘要】
1.减小单转子变频压缩机低频下转子波动的方法，其特征在于，包括依次执行的下述步骤：
步骤A.根据单转子变频压缩机的负载转矩曲线，拟合出q轴电流补偿方程iq＝kisin(ω+θ)+iav，并根据所述负载转矩曲线确定补偿相位θ，式中，ki为转矩电流补偿系数，θ为转矩电流补偿相位，ω为压缩机实际机械角速度，iav为平均转矩电流；
步骤B.根据所述q轴电流补偿方程，控制单转子变频压缩机运行，并在运行过程中，控制补偿转矩电流kisin(ω+θ)与负载转矩的波动保持一致。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中，拟合q轴电流补偿方程的方式进一步包括：
基于所述负载转矩曲线为正弦波函数的特性，将负载转矩方程式拟合成正弦波模型；
在控制压缩机的电磁转矩和负载转矩相等的前提下，将所述正弦波模型与理论负载转矩方程式相结合，从而获得所述q轴电流补偿方程。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述理论负载转矩方程式具体是式中，p为压缩机极对数；ψf为转子磁链；Ld、Lq为d-q坐标系下电感量；id、iq为d-q坐标系下定子电流；J为压缩机转动惯量；Ω为压缩机机械转速。
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【专利技术属性】
技术研发人员：方晖，黎祥松，柳晶津，
申请(专利权)人：广东海悟科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44