空调机的谐波抑制设备及其抑制方法技术

一种空调机的谐波抑制设备及其谐波抑制方法，适于在过载状况中增加比正常负载状况更长的谐波抑制时间。该空调机包含：变换器装置，用于把ＡＣ电源输入端的ＡＣ输入电源变换成ＤＣ电源；逆变器装置，用于把在变换器上变换的ＤＣ电源变换成期望频率的三相ＡＣ电源；和由逆变器装置输出的ＡＣ三相电源带动转动的压缩机，该设备包括：零电压检测单元，室外温度检测单元，控制单元和用于同步输入电压零电位从而短路压缩机电源线的谐波抑制单元。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适于根据制冷或加热生产率产生压缩机可变的工作频率的逆变器空调机，特别涉及一种适于有效地消除空调机在过载状况下操作时生成的谐波分量的。如附图说明图1所示，逆变器设备通常包括变换器3，用于把从电源输入端1输入的交流AC电源变换成直流DC电源；控制器5，用于根据室外状况和室内单元的指令确定压缩机9的工作频率以输出逆变器驱动信号；和逆变器7，用于根据控制器5输出的驱动信号使功率晶体管(未示出)交替导通或截止，以把变换器3输出的DC电源变换成三相AC电源。变换器3进一步设有桥式整流器11，用于把AC输入电源整流为预定的DC电压；和连接桥式整流器11的输出端的平滑电容器C1，用于滤除由桥式整流器11整流的DC电压中含有的波纹分量，同时充入整流的DC电压。在这种构造的逆变器设备中，当AC输入电源加到电源输入端1上时，AC输入电源在变换器3上的桥式整流器11整流成预定的DC电源，并且由平滑电容器C1滤除桥式整流器11整流的DC电源中含有的波纹分量。此时，逆变器7用来根据控制器5输出的驱动信号交替地导通或截止6个功率晶体管(未示出)，以把变换器3输出的DC电源变换成三相(U相，V相，W相)AC电源，从而驱动压缩机9。如上所述，把AC输入电源变换成DC电源的变换器3利用平滑电容器C1的较大电容量，以便获得具有小波纹的DC电源。然而，存在以下问题输入电流受平滑电容器C1的影响变形成为非正弦波从而含有增加的谐波分量，以致电源电容器的操作故障、阻断等情况发生并使无功功率增加。由于这种情况，欧洲和其它发达国家根据国际电工技术委员会IEC建议已经建立了谐波的法律标准和技术规格(EN 55022)，因此不满足IEC标准的电气和电子产品不允许出口。所以，空调机被设计成满足谐波标准(EN 55022)，特别是当逆变器7被接通以驱动压缩机9时，谐波分量显著增加，因此必须发展谐波抑制设备。如图2所示，作为空调机的传统谐波抑制设备，零电压检测器13和谐波抑制器15被设置在传统的逆变器设备上。在这里，零电压检测器13检测从电源输出端1输入的AC输入电源的零电压点并从零电压点向控制器5输入脉冲信号；在控制器5预置的谐波抑制时间期间，谐波抑制器15在零电压检测器13输入的脉冲信号的后沿上短路连接变换器3和逆变器7的正(+)电源线和负(-)电源线，从而使电流流通。在如此构成的空调机的谐波抑制设备中，当从电源输入端1施加AC输入电源时，AC输入电源被变换器3变换成DC电源，逆变器7根据控制器5输出的驱动信号导通和截止6个功率晶体管(未示出)，以把变换器3输出的DC电源变换成三相(U相、V相、W相)AC电源，从而驱动压缩机9。当压缩机9启动时，电流波形(b)与负载(压缩机)上消耗的电流量成比例地滞后于电压，因而如图4所示，生成了电流波形(b)与电压波形(a)之间的相位差从而增加了谐波分量。所以，为了消除该谐波分量，由零电压检测器13检测从电压输入端1输入的AC输入电源的零电压点，以便在电压波形(a)处于零电压点上时向控制器5输入脉冲信号(c)。在预置的谐波抑制期间控制器15在零电压检测器13输入的脉冲信号(c)的后沿驱动谐波抑制器15，以短路连接变换器3和逆变器7的正(+)电源线和负(-)电源线以便在短时间期间随意产生电流波形，从而减小了电流波形(b)与电压波形(a)之间的相位差，于是抑制了谐波分量，如图5所示。其间，当压缩机9以低工作频率操作时，消耗电流也减小从而减小了电流波形(b)与电压波形(a)之间的相位差，当压缩机9以高工作频率操作时，消耗电流也增加从而增大了电流波形(b)与电压波形(a)之间的相位差。此时控制器5建立与压缩机9的工作频率成比例的谐波抑制时间。接着，当控制器5根据压缩机9的工作频率建立的谐波抑制时间结束时，谐波抑制器15被关断。然而，在所述的现有技术的谐波抑制设备中存在以下问题当在过载状况下执行操作时谐波分量不能被有效抑制，这是因为谐波抑制器15在仅与压缩机9的工作频率成比例建立的谐波抑制周期的期间启动，而不考虑在过载期间电压波形(a)与电流波形(b’)之间的相位差变得大于电压波形(a)与电流波形(b)之间的相位差的情况，甚至当压缩机9以同样工作频率操作时也是这样，如图6所示。本专利技术公开了一种解决上述问题的技术方案，其目的是提供，它们适于为了过载状况的辨别检测室外温度并适于在过载状况期间增加比在正常负载状况期间更长的谐波抑制时间，从而有效地抑制了谐波分量，这样可以满足与负载变化无关地抑制谐波电流的IEC的标准(EN 55022)。根据本专利技术的一个目的，提供了一种空调机的谐波抑制设备，该空调机包含变换器装置，用于把电源输入端的AC输入电源变换成DC电源；逆变器装置，用于把在变换器装置上变换的DC电源变换成期望频率的三相AC电源；和由逆变器装置输出的三相AC电源带动转动的压缩机，其中所述的谐波抑制设备包括零电压检测装置，用于检测来自电源输入端的输入电压的零电压点；室外温度检测装置，用于检测室外温度；控制装置，用于辨别室外温度检测装置检测的室外温度是过载状况还是正常负载状况，如果室外温度是过载状况则将谐波抑制时间增加到比在正常负载状况下更长的时间；和谐波抑制装置，用于使零电压检测装置输入的输入电压的零电压点同步从而短路压缩机的电源线。根据本专利技术的另一个目的，这里提供了一种空调机的谐波抑制方法，该空调机适应于把从电源输入端输出的AC电源变换成DC电源和把变换的DC电源变换成期望频率的三相AC电源随后操作压缩机的，该方法包括以下步骤建立与压缩机工作频率相称的谐波抑制装置的驱动时间；检测从电源输入端输入的输入电压的零电压点；检测室外温度，以辨别室外温度是过载还是正常负载；当室外温度是过载辨别步骤中的过载状况时，以比时间建立步骤建立的谐波抑制装置的驱动时间更长的时间期间短路压缩机的电源线；和当室外温度是过载辨别步骤中的正常负载状况时，以在时间建立步骤建立的谐波抑制装置的驱动时间短路压缩机的电源线。为了更好地理解本专利技术的特性和目的，将结合附图进行如下的详细地说明。图1是传统逆变器设备的电路方框图；图2是与现有技术相应的谐波抑制设备的方框图；图3是从输入电源电压的零电压点输出的脉冲波形图；图4是谐波抑制器被驱动前的电压和电流波形图；图5是谐波抑制器被驱动时的电压和电流波形图；图6是在与现有技术相应的过载和正常负载状况下的电压和电流波形；图7是说明本专利技术一个实施例的空调机的谐波抑制设备的方框图；图8是说明本专利技术一个实施例的空调机的谐波抑制设备具体电路图；图9是说明本专利技术的空调机的谐波抑制操作程序的流程图；图10是在本专利技术的过载和正常负载状况下的电压和电流波形图。下面参照附图详细说明本专利技术的优选实施例。图7是说明本专利技术一个实施例的空调机的谐波抑制设备的方框图，图8是说明本专利技术一个实施例的空调机的谐波抑制设备具体电路图。如图7和图8所示，变换器装置100整流和平滑从电源输入端1输入的AC输入电源，然后将其变换成DC电源；零电压检测装置110检测从电源输入端1输入的AC输入电源的零电压点，零电压检测装置110包含滤波单元112、光电耦合器114、第一开关单元116和第二开关单元118。滤波单元112设有用于滤除从电源输入端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空调机的谐波抑制设备，该空调机包含：变换器装置，用于把电源输入端的ＡＣ输入电源变换成ＤＣ电源；逆变器装置，用于把在变换器上变换的ＤＣ电源变换成期望频率的三相ＡＣ电源；和由逆变器装置输出的ＡＣ三相电源带动转动的压缩机，其中所述的设备包括：零电压检测装置，用于检测来自电源输入端的输入电压的零电压点；室外温度检测装置，用于检测室外温度；控制装置，用于判别室外温度检测装置检测的室外温度是过载还是正常负载状况，如果室外温度是过载状况则增加比在正常负载状况中更长的谐波抑制时间；和谐波抑制装置，用于与零电压检测装置输入的输入电压的零电压点同步从而短路压缩机的电源线。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：廉善吉，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]