[發明專利]壓縮機力矩自動補償方法、裝置和壓縮機及其控制方法

有效

• 申請號: 201310738946.3
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103742396A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 宋萬杰;任新杰;李玉杰;羅冠峰
• 申請（專利權）人: 廣東美芝制冷設備有限公司
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋融冰

技術領域

本發明涉及壓縮機控制技術領域，特別涉及一種壓縮機力矩自動補償方法、一種壓縮機的控制方法以及一種壓縮機力矩自動補償裝置和具有該裝置的壓縮機。

背景技術

近年來，隨著變頻控制技術的快速發展和高效節能概念的推廣，變頻空調得到迅速的推廣應用。變頻空調通過改變壓縮機供電頻率，調節壓縮機轉速的快慢達到控制室溫的目的，使得室溫波動小、電能消耗少，大大提高了舒適度。

目前，市面上高能效的變頻空調均使用直流變頻壓縮機，其內部以永磁同步電機為動力核心。永磁同步電動機具有體積小、損耗低、效率高等優點。其中，2HP以下的直流變頻單缸壓縮機是主流產品，然而單缸壓縮機具有不均勻負載的特點，在空調矢量控制系統中速度環帶寬較低，導致電磁轉矩跟蹤不上實際負載轉矩，所以在低頻時振動較大。單缸壓縮機在低頻運行時需要加入力矩補償才能穩定運行，但是普通的正弦力矩補償需要實時在空調系統中根據振動尋找最佳角度值和最佳幅度值，這需要花費大量時間和精力去調試力矩補償，而且補償效果一般。在壓縮機運行各個頻率下只有一個角度和在同一頻率下只有一個幅值給定，幅值和角度不能根據負載進行變化，而在實際過程負載力矩基波角度和負載是實時變化的，這就導致了力矩補償會出現過補償或欠補償狀態或者補償角度差異較大，導致壓縮機振動較大。

因此，現有技術中對壓縮機力矩進行補償的技術需要進行改進。

發明內容

本發明的目的旨在至少解決上述的技術缺陷。

為此，本發明的第一個目的在于提出一種壓縮機力矩自動補償方法，能夠實時跟蹤負載力矩角度和負載力矩幅值，大大降低了力矩補償的調試時間，并且在壓縮機全工況范圍內實現最優補償效果。

本發明的第二目的在于提出了一種壓縮機的控制方法。本發明第三個目的在于提出了一種壓縮機力矩自動補償裝置。本發明第四個目的在于提出了一種具有該裝置的壓縮機。

為達到上述目的，本發明第一方面實施例提出的一種壓縮機力矩自動補償方法，包括以下步驟：獲取目標速度和反饋速度；根據所述目標速度和反饋速度生成波動速度；根據所述目標速度和波動速度利用鎖相環PLL的方式生成力矩補償角度；獲取負載力矩參考值，并根據所述負載力矩參考值生成力矩補償幅值；以及根據所述目標速度、所述力矩補償角度和所述力矩補償幅值生成前饋力矩補償值。

根據本發明實施例的壓縮機力矩自動補償方法，通過鎖相環PLL的方式生成力矩補償角度，并通過速度環輸出的負載力矩參考值生成力矩補償幅值，這樣能夠實時跟蹤負載力矩角度和負載力矩幅值，實現角度和幅值實時在線調整，大大降低了力矩補償的調試時間，并且在壓縮機全工況范圍內實現最優補償效果，尤其能夠減小壓縮機在低頻運行時的振動，保證壓縮機穩定運行。

根據本發明的一個實施例，根據所述目標速度和波動速度利用鎖相環PLL的方式生成力矩補償角度，進一步包括：根據所述目標速度生成機械角度；根據所述機械角度和反饋的力矩補償角度生成第一參考值；根據所述第一參考值生成第二參考值；根據所述波動速度和所述第二參考值生成第三參考值；以及對所述第三參考值進行比例積分PI處理以生成所述力矩補償角度。

并且，在根據所述波動速度和所述第二參考值生成第三參考值之前，還包括：以相同的截止頻率對所述波動速度和所述第二參考值進行濾波。

其中，根據所述第一參考值生成第二參考值具體包括：對所述第一參考值進行余弦函數計算以生成第四參考值；根據所述波動速度生成系數參數；以及根據所述第四參考值和所述系數參數生成所述第二參考值。

根據本發明的一個實施例，所述第三參考值根據以下公式計算得到：

C=ω~×BCos(ω‾t+θ)]]>

其中，C為所述第三參考值，為所述波動速度，為所述目標速度，B為所述系數參數，為所述機械角度，θ為所述反饋的力矩補償角度。

根據本發明的一個實施例，在對所述第三參考值進行PI處理以生成所述力矩補償角度之前，還包括：對所述第三參考值進行低通濾波處理。