无电解电容变频电机的控制方法、装置和家电设备制造方法及图纸

本申请涉及变频驱动技术领域，公开一种无电解电容变频电机的控制方法。该无电解电容变频电机的控制方法包括：获得交流电源的估算电压以及交流电源经过整流滤波后输入至电机的输入电压和输入电流；确定与交流电源的内阻和滤波电感并联的虚拟电阻；根据估算电压、输入电压、输入电流和虚拟电阻确定虚拟电压；根据虚拟电压补偿电机的给定电压，以增大电机的给定电压；根据补偿后的给定电压控制电机。采用该无电解电容变频电机的控制方法可使整流滤波电路输出稳定的直流母线电压，进而提高了功率因数。本申请还公开一种无电解电容变频电机的控制装置和家电设备。的控制装置和家电设备。的控制装置和家电设备。

【技术实现步骤摘要】
无电解电容变频电机的控制方法、装置和家电设备


[0001]本申请涉及变频驱动
，例如涉及一种无电解电容变频电机的控制方法、装置和家电设备。

技术介绍

[0002]目前，直流变频压缩机驱动的控制方法大多采用的是交流
‑
直流
‑
交流的拓扑结构，母线侧使用大容量的电解电容来解耦交流输入侧与压缩机逆变侧的能量，稳定母线电压。为了满足电流谐波质量标准要求，采用功率因数校正(Power Factor Correction，PFC)电路提高功率因数。PFC电路需要电感，开关器件和控制器等，增加了物料成本和开发难度，同时电解电容的寿命和可靠性影响了整个压缩机控制系统的寿命。
[0003]可采用小容量的薄膜电容替代母线侧大容量的电解电容，同时省去PFC电路，可以提高输入侧功率因数，同时降低系统成本，提高变频压缩机驱动系统可靠性。
[0004]在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：
[0005]由于薄膜电容的特性，小体积薄膜电容很难做到大容值，母线侧小容量的薄膜电容很难支撑母线电压，导致母线电压跟随电网电压以两倍工频波动，导致功率因数下降。

技术实现思路

[0006]为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。
[0007]本公开实施例提供了一种无电解电容变频电机的控制方法、装置和变频压缩机，以解决小体积薄膜电容容易导致功率因数下降的技术问题。
[0008]在一些实施例中，无电解电容变频电机的控制方法包括：获得交流电源的估算电压以及所述交流电源经过整流滤波后输入至电机的输入电压和输入电流；确定与所述交流电源的内阻和滤波电感并联的虚拟电阻；根据所述估算电压、所述输入电压、所述输入电流和所述虚拟电阻确定虚拟电压；根据所述虚拟电压补偿电机的给定电压，以增大所述电机的给定电压；根据补偿后的给定电压控制所述电机。
[0009]可选地，根据所述估算电压、所述输入电压、所述输入电流和所述虚拟电阻确定虚拟电压，包括：
[0010][0011]其中，v
viritual
为虚拟电压，E
dc
为输入电压，i
com
为输入电流，v
estimate
为估算电压，R
virtual
为虚拟电阻，α为系数。
[0012]可选地，根据所述虚拟电压补偿电机的给定电压，包括：获得所述电机的q轴的给定电压；获得所述虚拟电压与所述q轴的给定电压的电压和；确定所述虚拟电压与所述q轴的给定电压的电压和，以及所述电机的d轴的给定电压为所述补偿后的给定电压。
[0013]可选地，所述电机的d轴的给定电压是通过如下方式获得的：获得所述d轴的给定电流与实际电流的第一电流差值；获得第一电流控制器输出的与所述第一电流差值相对应的所述d轴的给定电压。
[0014]可选地，获得所述电机的q轴的给定电压，包括：获得所述q轴的给定电流和实际电流的第二电流差值；获得第二电流控制器输出的与所述第二电流差值相对应的q轴的给定电压。
[0015]可选地，获得所述q轴的给定电流，包括：获得电机的给定功率和实际功率的功率差值；获得功率控制器输出的与所述功率差值相对应的所述q轴的给定电流。
[0016]可选地，获得所述电机的给定功率，包括：获得所述电机的给定转速和实际转速的转速差值；获得转速控制器输出与所述转速差值相对应的给定扭矩；获得状态观测器输出的与电机的等效电压和等效电流相对应的估算转速；根据所述给定扭矩和所述估算转速确定所述电机的给定功率。
[0017]可选地，根据所述给定扭矩和所述估算转速确定所述电机的给定功率，包括：
[0018]P
*
＝(T
*
×
n
′
)/9550
[0019]其中，P
*
为给定功率，T
*
为给定扭矩，n
′
为估算转速。
[0020]在一些实施例中，无电解电容变频电机的控制装置包括：第一获得模块、第一确定模块、第二确定模块、补偿模块和控制模块，所述第一获得模块被配置为获得交流电源的估算电压以及所述交流电源经过整流滤波后输入至电机的输入电压和输入电流；所述第一确定模块被配置为确定与所述交流电源的内阻和滤波电感并联的虚拟电阻；所述第二确定模块被配置为根据所述估算电压、所述输入电压、所述输入电流和所述虚拟电阻确定虚拟电压；所述补偿模块被配置为根据所述虚拟电压补偿电机的给定电压，以增大所述电机的给定电压；所述控制模块被配置为根据补偿后的给定电压控制所述电机。
[0021]在一些实施例中，家电设备包括前述实施例提供的无电解电容变频电机的控制装置。
[0022]本公开实施例提供的无电解电容变频电机的控制方法、装置和变频压缩机，可以实现以下技术效果：
[0023]利用虚拟电压补偿电机的给定电压，使电机的给定电压增大，这可相当于在交流电源的内阻和滤波电感上并联一个虚拟电容，这样可增加系统阻尼，使整流滤波电路输出稳定的直流母线电压，进而提高了功率因数。
[0024]以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。
附图说明
[0025]一个或一个以上实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件视为类似的元件，并且其中：
[0026]图1是一种传统变频电机驱动系统的拓扑结构的示意图；
[0027]图2是一种无电解电容变频电机驱动系统的拓扑结构的示意图；
[0028]图3是本公开实施例提供的无电解电容变频电机的控制方法的示意图；
[0029]图4是本公开实施例提供的一种电机驱动系统的拓扑结构的等效示意图；
[0030]图5是本公开实施例提供的一种无电解电容变频电机的驱动系统的示意图；
[0031]图6是本公开实施例提供的一种无电解电容变频电机的控制装置的示意图；
[0032]图7是本公开实施例提供的一种无电解电容变频电机的控制装置的示意图。
具体实施方式
[0033]为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与
技术实现思路
，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或一个以上实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。
[0034]本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无电解电容变频电机的控制方法，其特征在于，包括：获得交流电源的估算电压以及所述交流电源经过整流滤波后输入至电机的输入电压和输入电流；确定与所述交流电源的内阻和滤波电感并联的虚拟电阻；根据所述估算电压、所述输入电压、所述输入电流和所述虚拟电阻确定虚拟电压；根据所述虚拟电压补偿电机的给定电压，以增大所述电机的给定电压；根据补偿后的给定电压控制所述电机。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据所述估算电压、所述输入电压、所述输入电流和所述虚拟电阻确定虚拟电压，包括：其中，v
viritual
为虚拟电压，E
dc
为输入电压，i
com
为输入电流，v
estimate
为估算电压，R
virtual
为虚拟电阻，α为系数。3.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，根据所述虚拟电压补偿电机的给定电压，包括：获得所述电机的q轴的给定电压；获得所述虚拟电压与所述q轴的给定电压的电压和；确定所述虚拟电压与所述q轴的给定电压的电压和，以及所述电机的d轴的给定电压为所述补偿后的给定电压。4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述电机的d轴的给定电压是通过如下方式获得的：获得所述d轴的给定电流与实际电流的第一电流差值；获得第一电流控制器输出的与所述第一电流差值相对应的所述d轴的给定电压。5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，获得所述电机的q轴的给定电压，包括：获得所述q轴的给定电流和实际电流的第二电流差值；获得第二电流控制器输出的与所述第二电流差值相对应的q...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙玉良，宋洪强，厉杰，许升，虞朝丰，
申请(专利权)人：海尔智家股份有限公司，
类型：发明
国别省市：