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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及空调变频驱动器,具体涉及一种用于抑制弱电网发生电压电流谐振的pfc控制方法及系统。
技术介绍
1、变频空调相对于定频空调而言,可根据室温变化进行频率调节,进而实现功率调节,实现了连续低速的运行状态,避免了压缩机的频繁启动,节能效果显著。它主要依赖于微电脑控制技术和电力电子变频技术,变频空调的微电脑实时监测室内环境的关键信号,并与内部的设定值进行比较,经运算处理后输出控制信号到变频器,通过变频器的频率调节来控制改变压缩机转速,从而连续调节其功率以达到调节制冷制热的目的,满足动态变化的室内调温调湿需要。
2、随着变频空调的普及率不断提升,围绕着如何降低空调控制板成本特别是空调压缩机及风机的变频驱动板成本,行业内提出了不同的解决方案。
3、目前主流趋势是提高载波频率、降低pfc电感感量及直流母线电容容量。但随着pfc电感感量的降低,相应地降低了对电网的抗干扰能力,因而需要对滤波器做出改进,增加滤波器电容容量,但电容容量太大则泄漏电流增加,不仅增加了滤波器成本,也难以达到安规要求,还不能彻底解决谐振问题。
4、产生谐振的机理是:由于pfc电感感量较小,此时输入电源前端的漏感不能被忽略,该漏感与滤波器电容以及pfc电感共同构成了lcl谐振电路,谐振频率随漏感的变化而变化,当漏感较大时,输入电流产生震荡,进而导致输入电压同时发生震荡,最终引起变频驱动工作异常,甚至引起电网同一接入点其它设备或电器工作异常。
5、基于上述谐振产生机理,现有带pfc控制的空调变频驱动器在弱电网下容易发
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足,本专利技术提供一种用于抑制弱电网发生电压电流谐振的pfc控制方法及系统,用于解决现有带pfc控制的空调变频驱动器在弱电网下容易发生谐振的技术问题,从而达到显著降低成本,提高系统性能及可靠性的目的。
2、为解决上述问题,本专利技术所采用的技术方案如下:
3、一种用于抑制弱电网发生电压电流谐振的pfc控制方法,包括以下步骤:
4、采用输入电压前馈控制弱电网下的变频驱动器pfc控制电路,采用pfc电感电流实际值作为控制器反馈量,同时作为谐波抑制控制器的输入量,并且输出反馈到pwm控制器;
5、通过控制pfc控制的功率半导体开关的占空比,抑制弱电网下的电流、电压谐振;
6、其中,所述弱电网下的变频驱动器pfc控制电路包括:等效电阻、等效电感、变频驱动滤波器的等效滤波电容、整流桥、变频驱动的pfc电感、pfc的续流二极管、pfc控制的功率半导体开关、直流母线电容、变频驱动逆变桥;
7、所述整流桥具有第一接线端和第二接线端,所述变频驱动逆变桥具有与所述整流桥相对应的第三接线端和第四接线端;
8、所述第一接线端和所述第三接线端之间依次串联有所述变频驱动的pfc电感、所述pfc的续流二极管;
9、所述第一接线端和所述第二接线端之间并联有所述变频驱动滤波器的等效滤波电容,所述变频驱动滤波器的等效滤波电容靠近所述整流桥一侧,所述第三接线端和所述第四接线端之间并联有所述直流母线电容,所述直流母线电容靠近所述变频驱动逆变桥一侧;
10、所述pfc控制的功率半导体开关一端电连接于所述变频驱动的pfc电感和所述pfc的续流二极管之间的线路上,所述pfc控制的功率半导体开关另一端连接于所述第二接线端和所述第四接线端之间的线路上;
11、所述等效电阻设于市电和变频驱动之间,并与所述等效电感组成等效阻抗,所述等效阻抗与市电共同组成弱电网。
12、作为本专利技术优选的实施方式,在控制所述pfc控制的功率半导体开关的占空比时,包括:
13、获取所述弱电网下的变频驱动器pfc控制电路的pfc电感电流实际值i2和所述变频驱动滤波器的等效滤波电容上的电压v1;
14、其中,所述弱电网下的变频驱动器pfc控制电路在高频信号下,所述pfc电感电流实际值i2和所述变频驱动滤波器的等效滤波电容上的电压v1满足公式1:
15、sc1v1=i1-i2 (1);
16、式中,c1为所述变频驱动滤波器的等效滤波电容,i1为电网电流。
17、作为本专利技术优选的实施方式,在控制所述pfc控制的功率半导体开关的占空比时,还包括:
18、获取所述弱电网下的变频驱动器pfc控制电路的直流母线设定电压和直流母线实际电压;
19、根据所述直流母线设定电压与所述直流母线实际电压的差值通过pi控制器计算得到pfc电感电流设定值
20、作为本专利技术优选的实施方式,在控制所述pfc控制的功率半导体开关的占空比时,还包括:
21、获取所述弱电网下的变频驱动器pfc控制电路的pfc电感电流设定值和pfc电感电流实际值i2;
22、根据所述pfc电感电流设定值和所述pfc电感电流实际值i2的误差通过pi控制器计算得到pfc输出指令电压vc。
23、作为本专利技术优选的实施方式,在通过pi控制器计算得到pfc电感电流设定值和pfc输出指令电压vc时,所述pi控制器的传递函数如公式2所示:
24、
25、式中,kp为比例系数,ki为积分系数,s为拉氏算子。
26、作为本专利技术优选的实施方式,在控制所述pfc控制的功率半导体开关的占空比时,还包括:
27、获取所述变频驱动滤波器的等效滤波电容上的电压v1经过前馈放大器gf(s)得到的前馈电压vff,其中gf(s)=kff,kff取0~1之间的常数。
28、作为本专利技术优选的实施方式,在控制所述pfc控制的功率半导体开关的占空比时,还包括:
29、获取所述pfc电感电流实际值i2,并将所述pfc电感电流实际值i2输入到adf控制器得到有源阻尼补偿电压vad。
30、作为本专利技术优选的实施方式,在将所述pfc电感电流i2输入到adf控制器得到有源阻尼补偿电压vad时,所述adf控制器的传递函数如公式3所示:
31、
32、式中,kad为比例系数,ωad为截止频率,s为拉氏算子。
33、作为本专利技术优选的实施方式,在控制所述pfc控制的功率半导体开关的占空比时,还包括:
34、获取所述前馈电压vff、所述pfc输出指令电压vc、所述有源阻尼补偿电压vad以及所述直流母线实际电压,并得到所述pfc控制的功率半导体开关的占空比,如公式4所示:
35、
36、式中,vdc为所述直流母线实际电压。
37、一种用于抑制弱电网发生电压电流谐振的pfc控制系统,包括:
38、参数获取单元:用于获取所述弱电网下的变频驱动器pfc控制电路的pfc电感电流实际值i2、所述变频驱动滤波器的等效滤波电容上的电压v1、直流母线设定电压、直流母线实际电压;
39、电感电流设定值获取单元:本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于抑制弱电网发生电压电流谐振的PFC控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的用于抑制弱电网发生电压电流谐振的PFC控制方法,其特征在于,在控制所述PFC控制的功率半导体开关的占空比时,包括:
3.根据权利要求2所述的用于抑制弱电网发生电压电流谐振的PFC控制方法,其特征在于,在控制所述PFC控制的功率半导体开关的占空比时,还包括:
4.根据权利要求3所述的用于抑制弱电网发生电压电流谐振的PFC控制方法,其特征在于,在控制所述PFC控制的功率半导体开关的占空比时,还包括:
5.根据权利要求4所述的用于抑制弱电网发生电压电流谐振的PFC控制方法,其特征在于,在通过PI控制器计算得到PFC电感电流设定值和PFC输出指令电压vc时,所述PI控制器的传递函数如公式2所示:
6.根据权利要求5所述的用于抑制弱电网发生电压电流谐振的PFC控制方法,其特征在于,在控制所述PFC控制的功率半导体开关的占空比时,还包括:
7.根据权利要求6所述的用于抑制弱电网发生电压电流谐振的PFC控制方法,其特
8.根据权利要求7所述的用于抑制弱电网发生电压电流谐振的PFC控制方法,其特征在于,在将所述PFC电感电流i2输入到ADF控制器得到有源阻尼补偿电压vad时,所述ADF控制器的传递函数如公式3所示:
9.根据权利要求8所述的用于抑制弱电网发生电压电流谐振的PFC控制方法,其特征在于,在控制所述PFC控制的功率半导体开关的占空比时,还包括:
10.一种用于抑制弱电网发生电压电流谐振的PFC控制系统,其特征在于,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种用于抑制弱电网发生电压电流谐振的pfc控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的用于抑制弱电网发生电压电流谐振的pfc控制方法,其特征在于,在控制所述pfc控制的功率半导体开关的占空比时,包括:
3.根据权利要求2所述的用于抑制弱电网发生电压电流谐振的pfc控制方法,其特征在于,在控制所述pfc控制的功率半导体开关的占空比时,还包括:
4.根据权利要求3所述的用于抑制弱电网发生电压电流谐振的pfc控制方法,其特征在于,在控制所述pfc控制的功率半导体开关的占空比时,还包括:
5.根据权利要求4所述的用于抑制弱电网发生电压电流谐振的pfc控制方法,其特征在于,在通过pi控制器计算得到pfc电感电流设定值和pfc输出指令电压vc时,所述pi控制器的传递函数如公式2所示:
...【专利技术属性】
技术研发人员:曹成,
申请(专利权)人:珠海市伟高变频科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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