变频空调用压缩机的驱动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例提供了一种变频空调用压缩机的驱动装置，包括：速度调节器、q轴电流调节器、d轴电流调节器、第一转矩控制单元、第二转矩控制单元、第三转矩控制单元、电压坐标逆变换单元、电流坐标变换单元、转速估计单元、弱磁控制单元和直流母线电压控制单元。本实用新型专利技术实施例可以抑制电动机在低速度时的振动，且降低电动机在中速度时的电流波动，还可以在电动机运行在高速度时自动调整直流电压，给系统提供最适当的电压，进一步提高系统的综合效率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及压缩机
，尤其是涉及一种变频空调用压缩机的驱动装置。
技术介绍
目前，在家用变频空调的压缩机中普遍是采用单转子机构，即由电动机的转子带动一个偏心轮的机构。这种单转子机构可以提高压缩机的性价比，降低制造成本。另外，随着管路密封技术的提高，无效的冷媒泄露减少到了最小。但是这却给压缩机中电动机的驱动带来了一种困难在电动机的转子旋转一周的过程中，负荷是不确定的，是随着转子位置变化而变化的，而因为前述管路密封技术的提高，冷媒泄露减少，更加剧了这种负荷的波动，降低了压缩机的效率。其次，家用变频空调的压缩机广泛采用永磁同步电动机作为热能转换的动力源，为了提高电动机的效率，随着永磁同步材料技术的发展，永磁同步电动机的永磁体的磁通量变得越来越大。但是，用于驱动这个电动机的变频装置的供电电压并未因此而成比例的提高。如果仍然使用传统的单相供电功率因数校正方法，由于直流母线电压是固定值，而无法随着电动机的工作状况的变化而变化，结果会导致实际变频控制系统的综合效率下降。
技术实现思路
本技术实施例提供了一种变频空调用压缩机的驱动装置，用于提高单转子压缩机的运行性能和效率。本技术实施例还提供了一种变频空调用压缩机的驱动装置，包括速度调节器、q轴电流调节器、d轴电流调节器、第一转矩控制单元、第二转矩控制单元、第三转矩控制单元、电压坐标逆变换单元、电流坐标变换单元、转速估计单元、弱磁控制单元和直流母线电压控制单元，所述第一转矩控制单元用于根据转速估计单元所估计的实际转速值得到用于抑制振动的转矩补偿指令值；所述第一转矩控制单元输出的转矩补偿指令值和所述速度调节器输出的转矩值相加后，通过转矩和q轴电流的换算得到q轴电流值作为所述q轴电流调节器的输入值；所述第二转矩控制单元用于根据所述电流转换单元输出的q轴实际电流值得到降低电流波动的q轴电压补偿指令值；所述第二转矩控制单元输出的q轴电压补偿指令值和所述q轴电流调节器的输出值叠加后得到q轴电压指令；所述第三转矩控制单元用于根据所述电流转换单元输出的d轴实际电流值得到降低电流波动的d轴电压补偿指令值；所述第二转矩控制单元输出的d轴电压补偿指令值和所述d轴电流调节器的输出值叠加后得到d轴电压指令；所述电压坐标逆变换单元用于对所述q轴电压指令及所述d轴电压指令进行坐标变换后输出给电动机以驱动所述单转子压缩机；所述电流坐标变换单元用于将所述电动机检测出的U、W相电流值转换为d、q轴的实际电流值；所述转速估计单元用于根据所述d、q轴的实际电流值估算出所述实际转速值；所述弱磁控制单元用于对d轴电流指令值进行弱磁控制；所述直流母线电压控制单元用于根据经过弱磁控制输出的d轴电流指令值自动调节功率因数调节电路的升压比；并将所述的升压比用于功率因数调节电路，提升输出的直流母线电压值。优选地，本技术实施例中第一转矩控制单元包括第一提取模块，用于提取实际转速值中的交流成分；第一积分调节模块，用于对所述交流成分进行积分调节；相位确定模块，用于提取所述实际转速值波动的相位来决定电动机转矩的相位；第一输出模块，用于输出抑制振动的转矩补偿指令值。优选地，本技术实施例中第二转矩控制单元包括第二提取模块，用于提取q轴实际电流值中的交流成分；第二积分调节模块，用于对q轴实际电流值中的交流成分进行积分调节以使所述交流成分为零；第二输出模块，用于输出用于降低电流波动的q轴电压补偿指令值；所述第三转矩控制单元包括第三提取模块，用于提取d轴实际电流值中的交流成分；第三积分调节模块，用于对d轴实际电流值中的交流成分进行积分调节以使所述交流成分为零；第三输出模块，用于输出用于降低电流波动的d轴电压补偿指令值。优选地，本技术实施例中直流母线电压控制单元具体用于，对d轴电流指令值的限制值与经过弱磁控制输出的d轴电流指令值误差进行积分调节，得到功率因数校正电路的升压比指令。另一方面，本技术实施例还提供了一种空调机，包括如上所述的驱动装置。本技术实施例可以使得电动机运行在低速域时抑制电动机的振动，且电动机运行在中速率时降低电流波动，从而降低了系统的损耗，最后本技术实施例电动机运行在高速率时还可以自动调整直流电压，给系统提供最适当的电压，进一步提高系统的综合效率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本技术实施例提供的一种单转子压缩机的驱动装置的结构示意图；图2为本技术实施例提供的直流母线电压控制单元的控制流程图；图3为本技术实施例提供的一种第一转矩控制单元的结构示意图；图4为本技术实施例提供的一种第二转矩控制单元的结构示意图；图5为本技术实施例提供的一种第三转矩控制单元的结构示意图；图6为本技术实施例提供的一种空调机的结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图I所示为本技术实施例提供的一种单转子压缩机的驱动装置的结构示意图，该驱动装置包括速度调节器510、q轴电流调节器520、d轴电流调节器530、第一转矩控制单元540、第二转矩控制单元550、第三转矩控制单元560、电压坐标逆变换单元570、电流坐标变换单元580、转速估计单元590、弱磁控制单元600和直流母线电压控制单元610。速度调节器510用于控制实际转速与转速指令值一致，其输入为转速指令值和转速估计单元590所输出的实际转速值O1，其输出为。第一转矩控制单元540用于根据转速估计单元590所估计的实际转速值《 得到用于抑制振动的转矩补偿指令值△ T %因此，第一转矩控制单元540的输入为转速估计单元590所输出的实际转速值W1，而输出为转矩补偿指令值△ t'在本实施例中，速度调节器510的输出和第一转矩控制单元540的输出A ^叠加后得到再通过转矩和q轴电流的换算(即单位电流最大输出矩阵优化)得到q轴电流指令值<，再作为q轴电流调节器520的一个输入，以此实现了在电动机运行在低速域时达到抑制振动的目的。在本实施例中转矩和q轴电流的换算关系如下T*=|pfc+fc-I；)/)./；h \p{k>{L-L^yd)其中P :电动机极对数'k;:发电常数设定值-A IL*q : d轴/q轴电感设定值-J: . d轴电流指令值。q轴电流调节器520用于控制q轴实际电流和指令电流值保持一致，其一个输入为速度调节器510和第一转矩控制单元540输出的叠加值并通过转矩和q轴电流的换算得到的换算值<，另一个输入为电流坐标变换单元580输出的q轴实际电流值第二转矩控制单元550用于根据电流坐标变换单元580输出的q轴实际电流值I,得到降低电流波动的q轴电压补偿指令值AF:，因此，第二转矩控制单元550的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频空调用压缩机的驱动装置，其特征在于，包括：速度调节器、q轴电流调节器、d轴电流调节器、第一转矩控制单元、第二转矩控制单元、第三转矩控制单元、电压坐标逆变换单元、电流坐标变换单元、转速估计单元、弱磁控制单元和直流母线电压控制单元，所述第一转矩控制单元用于根据转速估计单元所估计的实际转速值得到用于抑制振动的转矩补偿指令值；所述第一转矩控制单元输出的转矩补偿指令值和所述速度调节器输出的转矩值相加后，通过转矩和q轴电流的换算得到q轴电流值作为所述q轴电流调节器的输入值；所述第二转矩控制单元用于根据所述电流转换单元输出的q轴实际电流值得到降低电流波动的q轴电压补偿指令值；所述第二转矩控制单元输出的q轴电压补偿指令值和所述q轴电流调节器的输出值叠加后得到q轴电压指令；所述第三转矩控制单元用于根据所述电流转换单元输出的d轴实际电流值得到降低电流波动的d轴电压补偿指令值；所述第二转矩控制单元输出的d轴电压补偿指令值和所述d轴电流调节器的输出值叠加后得到d轴电压指令；所述电压坐标逆变换单元用于对所述q轴电压指令及所述d轴电压指令进行坐标变换后输出给电动机以驱动所述单转子压缩机；所述电流坐标变换单元用于将所述电动机检测出的U、W相电流值转换为d、q轴的实际电流值；所述转速估计单元用于根据所述d、q轴的实际电流值估算出所述实际转速值；所述弱磁控制单元用于对d轴电流指令值进行弱磁控制；所述直流母线电压控制单元用于根据经过弱磁控制输出的d轴电流指令 值自动调节功率因数调节电路的升压比；并将所述的升压比用于功率因数调节电路，提升输出的直流母线电压值。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾晨宇，汪韧冬，
申请(专利权)人：瑞萨电子中国有限公司，
类型：实用新型
国别省市：