[實(shí)用新型]變頻空調(diào)用壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220194382.2
• 申請(qǐng)日: 2012-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202535303U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧晨宇;汪韌冬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 瑞薩電子(中國(guó))有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02P21/05
• 分類(lèi)號(hào): H02P21/05
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種變頻空調(diào)用壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置。

背景技術(shù)

目前，在家用變頻空調(diào)的壓縮機(jī)中普遍是采用單轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)，即由電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子帶動(dòng)一個(gè)偏心輪的機(jī)構(gòu)。這種單轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)可以提高壓縮機(jī)的性?xún)r(jià)比，降低制造成本。另外，隨著管路密封技術(shù)的提高，無(wú)效的冷媒泄露減少到了最小。但是這卻給壓縮機(jī)中電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)帶來(lái)了一種困難：在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，負(fù)荷是不確定的，是隨著轉(zhuǎn)子位置變化而變化的，而因?yàn)榍笆龉苈访芊饧夹g(shù)的提高，冷媒泄露減少，更加劇了這種負(fù)荷的波動(dòng),降低了壓縮機(jī)的效率。

其次，家用變頻空調(diào)的壓縮機(jī)廣泛采用永磁同步電動(dòng)機(jī)作為熱能轉(zhuǎn)換的動(dòng)力源，為了提高電動(dòng)機(jī)的效率，隨著永磁同步材料技術(shù)的發(fā)展，永磁同步電動(dòng)機(jī)的永磁體的磁通量變得越來(lái)越大。但是，用于驅(qū)動(dòng)這個(gè)電動(dòng)機(jī)的變頻裝置的供電電壓并未因此而成比例的提高。如果仍然使用傳統(tǒng)的單相供電功率因數(shù)校正方法，由于直流母線(xiàn)電壓是固定值，而無(wú)法隨著電動(dòng)機(jī)的工作狀況的變化而變化，結(jié)果會(huì)導(dǎo)致實(shí)際變頻控制系統(tǒng)的綜合效率下降。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種變頻空調(diào)用壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，用于提高單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)的運(yùn)行性能和效率。

本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種變頻空調(diào)用壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，包括：速度調(diào)節(jié)器、q軸電流調(diào)節(jié)器、d軸電流調(diào)節(jié)器、第一轉(zhuǎn)矩控制單元、第二轉(zhuǎn)矩控制單元、第三轉(zhuǎn)矩控制單元、電壓坐標(biāo)逆變換單元、電流坐標(biāo)變換單元、轉(zhuǎn)速估計(jì)單元、弱磁控制單元和直流母線(xiàn)電壓控制單元，所述第一轉(zhuǎn)矩控制單元用于根據(jù)轉(zhuǎn)速估計(jì)單元所估計(jì)的實(shí)際轉(zhuǎn)速值得到用于抑制振動(dòng)的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償指令值；所述第一轉(zhuǎn)矩控制單元輸出的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償指令值和所述速度調(diào)節(jié)器輸出的轉(zhuǎn)矩值相加后，通過(guò)轉(zhuǎn)矩和q軸電流的換算得到q軸電流值作為所述q軸電流調(diào)節(jié)器的輸入值；所述第二轉(zhuǎn)矩控制單元用于根據(jù)所述電流轉(zhuǎn)換單元輸出的q軸實(shí)際電流值得到降低電流波動(dòng)的q軸電壓補(bǔ)償指令值；所述第二轉(zhuǎn)矩控制單元輸出的q軸電壓補(bǔ)償指令值和所述q軸電流調(diào)節(jié)器的輸出值疊加后得到q軸電壓指令；所述第三轉(zhuǎn)矩控制單元用于根據(jù)所述電流轉(zhuǎn)換單元輸出的d軸實(shí)際電流值得到降低電流波動(dòng)的d軸電壓補(bǔ)償指令值；所述第二轉(zhuǎn)矩控制單元輸出的d軸電壓補(bǔ)償指令值和所述d軸電流調(diào)節(jié)器的輸出值疊加后得到d軸電壓指令；所述電壓坐標(biāo)逆變換單元用于對(duì)所述q軸電壓指令及所述d軸電壓指令進(jìn)行坐標(biāo)變換后輸出給電動(dòng)機(jī)以驅(qū)動(dòng)所述單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)；所述電流坐標(biāo)變換單元用于將所述電動(dòng)機(jī)檢測(cè)出的U、W相電流值轉(zhuǎn)換為d、q軸的實(shí)際電流值；所述轉(zhuǎn)速估計(jì)單元用于根據(jù)所述d、q軸的實(shí)際電流值估算出所述實(shí)際轉(zhuǎn)速值；所述弱磁控制單元用于對(duì)d軸電流指令值進(jìn)行弱磁控制；所述直流母線(xiàn)電壓控制單元用于根據(jù)經(jīng)過(guò)弱磁控制輸出的d軸電流指令值自動(dòng)調(diào)節(jié)功率因數(shù)調(diào)節(jié)電路的升壓比；并將所述的升壓比用于功率因數(shù)調(diào)節(jié)電路，提升輸出的直流母線(xiàn)電壓值。

優(yōu)選地，本實(shí)用新型實(shí)施例中第一轉(zhuǎn)矩控制單元包括：第一提取模塊，用于提取實(shí)際轉(zhuǎn)速值中的交流成分；第一積分調(diào)節(jié)模塊，用于對(duì)所述交流成分進(jìn)行積分調(diào)節(jié)；相位確定模塊，用于提取所述實(shí)際轉(zhuǎn)速值波動(dòng)的相位來(lái)決定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的相位；第一輸出模塊，用于輸出抑制振動(dòng)的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償指令值。

優(yōu)選地，本實(shí)用新型實(shí)施例中第二轉(zhuǎn)矩控制單元包括：第二提取模塊，用于提取q軸實(shí)際電流值中的交流成分；第二積分調(diào)節(jié)模塊，用于對(duì)q軸實(shí)際電流值中的交流成分進(jìn)行積分調(diào)節(jié)以使所述交流成分為零；第二輸出模塊，用于輸出用于降低電流波動(dòng)的q軸電壓補(bǔ)償指令值；所述第三轉(zhuǎn)矩控制單元包括：第三提取模塊，用于提取d軸實(shí)際電流值中的交流成分；第三積分調(diào)節(jié)模塊，用于對(duì)d軸實(shí)際電流值中的交流成分進(jìn)行積分調(diào)節(jié)以使所述交流成分為零；第三輸出模塊，用于輸出用于降低電流波動(dòng)的d軸電壓補(bǔ)償指令值。

優(yōu)選地，本實(shí)用新型實(shí)施例中直流母線(xiàn)電壓控制單元具體用于，對(duì)d軸電流指令值的限制值與經(jīng)過(guò)弱磁控制輸出的d軸電流指令值誤差進(jìn)行積分調(diào)節(jié)，得到功率因數(shù)校正電路的升壓比指令。

另一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種空調(diào)機(jī)，包括如上所述的驅(qū)動(dòng)裝置。本實(shí)用新型實(shí)施例可以使得電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在低速域時(shí)抑制電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)，且電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在中速率時(shí)降低電流波動(dòng)，從而降低了系統(tǒng)的損耗，最后本實(shí)用新型實(shí)施例電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在高速率時(shí)還可以自動(dòng)調(diào)整直流電壓，給系統(tǒng)提供最適當(dāng)?shù)碾妷海M(jìn)一步提高系統(tǒng)的綜合效率。

附圖說(shuō)明