一种永磁无刷直流电机式压缩机非平衡启动优化方法技术

本发明专利技术公开了一种永磁无刷直流电机式压缩机非平衡启动优化方法，包括进行压缩机结构优化；选定压缩机电机最优正向启动起始位置角度；变频控制器控制转子运动至最优正向启动起始位置角度；压缩机正向启动运行。上述技术方案根据非平衡状态，压缩机运行一周期内负载情况随机械角度变化非常大且有既定规律的情况，从而可以选出压缩机电机最优启动位置，实现启动能力最优，通过控制电角度定位使电机转子到达预定机械位置，定位在理想机械位置进行正向启动，从而使非平衡启动能力及平稳性大大提高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁无刷直流电机式压缩机非平衡启动优化方法


[0001]本专利技术涉及压缩机
，尤其涉及一种永磁无刷直流电机式压缩机非平衡启动优化方法。

技术介绍

[0002]通常，压缩机在平衡压状态启动时，压缩机启动转子运行一周期内，其电机负载变化不是很明显，负载最大值也相对较小。随着制冷系统等厂商对节能要求的越来越高，以及为节省器件将制冷系统平衡阀去除，压缩机停机时建立的压差未被平衡，这样就对压缩机的非平衡压启动能力要求大大提高。由于非平衡启动时，旋转式压缩机运行一个机械周期内电机负载随位置的变化非常大，且由于刚启动，速度从零开始加速，在电机启动最大启动扭矩通常恒定的情况下，如若某启动位置点启动使得压缩机运行会很快进大负载区，则压缩机很容易启动失败，因此确定最优机械角度启动对提高压缩机非平衡启动能力非常重要。
[0003]有资料显示，针对压缩机启动前的转子位置定位，目前行业内多采用一次或两次电角度定位，确定最终正向启动位置，且电机转子充磁方向、装配位置未与机械做功部件活塞位置相关联，导致最终启动位置与负载情况无明确关联，从而非平衡压启动能力在同一产品中差异较大。部分控制策略中，采用变最终启动角度多次启动方式，启动失败后立即变电角度定位启动，以达到寻找到可以启动成功的定位电角度，并记忆该角度，以解决不同压缩机电机与机械做功部件装配位置不统一及负载大小不同导致的可启动定位点的不同，但该方法中，在启动成功前的多次变定位角度启动失败会带来较大的启动振动、噪声问题，甚至会撞缸。
[0004]中国专利文献CN114257140A公开了一种“无刷直流电机启动装置和启动方法”。无刷直流电机的定子包括三相绕组且转子包括永磁体。该启动装置包括：控制装置，在所述无刷直流电机的启动阶段提供控制信号；以及驱动电路，与所述控制装置相连接以获得所述控制信号，根据所述控制信号产生驱动信号的脉冲串，使得所述三相绕组的多组两相绕组在相反方向的驱动信号下依次导通，其中，所述控制装置对所述多组两相绕组的电感电流达到参考电流的时间进行计时以获得多个计时值，以及根据所述多个计时值进行换相控制以启动所述转子的转动。上述技术方案对于压缩机非平衡启动能力未进行考虑，难以解决压缩机非平衡启动能力差的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术主要解决原有的技术方案中压缩机非平衡启动能力差的技术问题，提供一种永磁无刷直流电机式压缩机非平衡启动优化方法，根据非平衡状态，压缩机运行一周期内吸排气过程中负载随机械角度变化非常大且有相关既定规律的情况，可以选出压缩机电机最优启动机械位置，实现启动能力最优，通过控制电角度定位使电机转子到达预定机械位置，定位在理想机械位置进行正向启动，从而使非平衡启动能力及平稳性大大提高。
[0006]本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本专利技术包括以下步骤：
[0007]S1进行压缩机结构优化；
[0008]S2选定压缩机电机最优正向启动起始位置电角度；
[0009]S3变频控制器控制转子运动至最优正向启动起始位置电角度；
[0010]S4压缩机正向启动运行。
[0011]永磁无刷直流电机式压缩机，其结构包括活塞、气缸、连杆、曲轴、转子、定子绕组和变频控制器，活塞设置在气缸内并与连杆一端相连接，曲轴与转子之间设有长轴，曲轴通过长轴与转子过盈配合，连杆另一端上设有轴孔，曲轴通过短轴与连杆的轴孔间隙配合，变频控制器连接定子绕组，变频控制器包含硬件和软件，控制着电机定子绕组的电压、电流波形幅值及相位，从而控制转子转动及压缩机的工作。
[0012]作为优选，所述步骤S1，压缩机结构部件生产装配过程中，转子磁钢极性及安装位置与曲轴的相对位置在转子圆周方向上固定，定子绕组各相绕组位置和绕制方向固定，定子绕组与变频控制器连接线序固定。确保各部件之间相对固定，能够通过电角度得到准确机械角度。
[0013]作为优选，所述的步骤S2具体包括，变频控制器通过控制，朝压缩机正常运行的反方向移动以改变定子绕组磁力电角度方向，至设定的最优正向启动起始位置电角度，使压缩机电机反转运行至压缩机吸气侧的最优正向启动起始位置机械角度。由于转子磁钢极性及安装位置与曲轴的相对位置在转子表面圆周方向上固定，以及定子绕组线序及方向固定，定子绕组与变频控制器连接线序固定，保证了电角度和机械角度位置一一对应。根据压缩机负载为非平衡压情况下，做功运行一个机械周期内吸排气过程负载变化规律，选出最优正向启动起始位置机械角度，然后根据电角度与机械角度的位置对应关系，确定其对应最优正向启动起始位置电角度。
[0014]作为优选，所述的步骤S3具体包括，变频控制器控制定子绕组磁力电角度朝压缩机正常工作运行反方向逐步改变，至最优正向启动起始位置机械角度对应的目标电角度。结合压缩机运行工作情况，整个过程为，压缩机正向启动前，变频控制器控制压缩机电机转子往其工作运行方向相反方向后退一定角度，定位至压缩机正常运行工作的吸气侧的正向启动起始位置角度，最优正向启动起始位置角度可根据具体启动能力要求调整。
[0015]本专利技术的有益效果是：根据非平衡状态，压缩机运行一周期内负载情况随机械角度变化非常大且有既定相关规律的情况，以选出压缩机电机最优启动位置，实现启动能力最优，通过控制电角度定位使电机转子到达预定机械位置，定位在理想机械位置进行正向启动，从而使非平衡启动能力及平稳性大大提高。
附图说明
[0016]图1是本专利技术的一种流程图。
[0017]图2是本专利技术的一种压缩机传动做工系统示意图。
[0018]图3是本专利技术的一种原理连接结构图。
[0019]图4是本专利技术的一种压缩机在下死点位置示意图。
[0020]图5是本专利技术的一种气缸内气压随机械角度变化情况示意图。
[0021]图中1活塞，2气缸，3连杆，4曲轴，5转子，6转子磁钢，7定子绕组，8控制器。
具体实施方式
[0022]下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。本实施例不能理解为对本专利技术保护范围的限定，本领域的技术工程师根据上述专利技术的内容对本专利技术作出一些非本质的改进和调整均落入本专利技术的保护范围内。
[0023]实施例：本实施例的一种永磁无刷直流电机式压缩机非平衡启动优化方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0024]S1进行压缩机结构优化。
[0025]压缩机结构具体包括活塞1、气缸2、连杆3、曲轴4、转子5、定子绕组7和变频控制器8，活塞1设置在气缸2内并与连杆3一端相连接，曲轴4与转子5之间设有长轴，曲轴4通过长轴与转子5过盈配合，连杆3另一端上设有轴孔，曲轴4通过短轴与连杆3的轴孔间隙配合，转子5上设有转子磁钢6，转子5外围设有定子绕组7，变频控制器8连接定子绕组7，变频控制器8控制着电机定子绕组7的电压、电流波形幅值及相位，即控制磁力的大小与方向，从而控制转子5转动及压缩机传动部件的工作。
[0026]根据电机控制原理，其控制一般为针对电角度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁无刷直流电机式压缩机非平衡启动优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1进行压缩机结构优化；S2选定压缩机电机最优正向启动起始位置角度；S3变频控制器(8)控制转子(5)运动至最优正向启动起始位置角度；S4压缩机正向启动运行。2.根据权利要求1所述的一种永磁无刷直流电机式压缩机非平衡启动优化方法，其特征在于，所述步骤S1压缩机结构具体包括气缸(2)，所述气缸(2)内设有活塞(1)，活塞(1)外侧与连杆(3)一端相连，连杆(3)另一端经过曲轴(4)与转子(5)相连，所述转子(5)上设有转子磁钢(6)，所述转子(5)外围设有定子绕组(7)，所述定子绕组(7)与变频控制器(8)相连。3.根据权利要求2所述的一种永磁无刷直流电机式压缩机非平衡启动优化方法，其特征在于，所述曲轴(4)与转子(5)之间设有长轴，曲轴(4)通过长轴与转子(5)过盈配合，连杆(3)另一端上设有轴孔，曲轴(4)与轴孔之间设有短轴，曲轴(4)通过短轴与连...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兵，陈乐玲，胡菲凡，陈淑芬，
申请(专利权)人：加西贝拉压缩机有限公司，
类型：发明
国别省市：