[發(fā)明專(zhuān)利]PFC電路、電機(jī)控制系統(tǒng)及變頻空調(diào)器

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810093556.8
• 申請(qǐng)日: 2018-01-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108123593A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 霍軍亞;段文訓(xùn)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東美的制冷設(shè)備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02M1/42
• 分類(lèi)號(hào): H02M1/42;H02P23/26;H02P27/08
• 代理公司: 深圳市世紀(jì)恒程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44287
• 代理人: 胡海國(guó)

1.一種PFC電路，所述PFC電路應(yīng)用于電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述PFC電路包括電抗器、整流部、電流檢測(cè)部、濾波電路、交流電壓采樣部、直流電壓采樣部和運(yùn)算控制部；所述電抗器連接交流電源的輸入端，所述電抗器和整流部串聯(lián)在交流電源回路中；所述整流部輸出端連接直流母線(xiàn)，所述濾波電路通過(guò)所述直流母線(xiàn)與所述整流部連接；所述電流檢測(cè)部串聯(lián)在所述直流母線(xiàn)上；

所述整流部包括第一二極管、第二二極管以及自帶續(xù)流二極管的第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管，所述第一二極管和第二二極管串聯(lián)后的公共連接點(diǎn)與交流電源的L線(xiàn)連接；所述第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管串聯(lián)后的公共連接點(diǎn)與交流電源的N線(xiàn)連接；所述第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管串聯(lián)后的一端連接所述第一二極管陰極，所述第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管串聯(lián)后的另一端連接所述第二二極管陽(yáng)極，所述第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管的控制端分別連接所述運(yùn)算控制部；其中

所述電流檢測(cè)部用于檢測(cè)所述直流母線(xiàn)電流，并獲得對(duì)應(yīng)的直流母線(xiàn)電流值；所述濾波電路用于對(duì)所述整流模塊輸出的直流電進(jìn)行平滑濾波以輸出直流母線(xiàn)電壓；所述交流電壓采樣部用于檢測(cè)交流輸入電壓，并獲得對(duì)應(yīng)的交流輸入電壓值；所述直流電壓采樣部用于檢測(cè)所述直流母線(xiàn)電壓，并獲得對(duì)應(yīng)的直流母線(xiàn)電壓值；

所述運(yùn)算控制部包括PFC運(yùn)算控制部，所述PFC運(yùn)算控制部用于獲取電機(jī)運(yùn)行的直流母線(xiàn)電壓給定值，并根據(jù)所述交流輸入電壓值、所述直流母線(xiàn)電壓值、所述直流母線(xiàn)電流值以及所述直流母線(xiàn)電壓給定值生成PFC開(kāi)關(guān)占空比信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述整流部的開(kāi)關(guān)管工作，以對(duì)所述輸入的交流電進(jìn)行功率因素校正。

2.如權(quán)利要求1所述的PFC電路，其特征在于，所述電流檢測(cè)部串聯(lián)在所述整流部和所述濾波電路之間，通過(guò)檢測(cè)所述直流母線(xiàn)電流確定通過(guò)所述電抗器的電流值。

3.如權(quán)利要求2所述的PFC電路，其特征在于，所述電流檢測(cè)部在所述第一開(kāi)關(guān)管或者所述第二開(kāi)關(guān)管關(guān)閉的中間時(shí)刻進(jìn)行電流采樣。

4.如權(quán)利要求1所述的PFC電路，其特征在于，所述電機(jī)控制系統(tǒng)包括相電流采樣部和逆變器；

所述相電流采樣部用于采樣所述電機(jī)的相電流信號(hào)并輸入到所述電機(jī)運(yùn)算控制部；

所述逆變器輸入端連接所述直流母線(xiàn)，所述逆變器輸出端連接電機(jī)；

所述運(yùn)算控制部還包括電機(jī)運(yùn)算控制部，所述電機(jī)運(yùn)算控制部用于根據(jù)所述直流母線(xiàn)電壓值、所述電機(jī)的相電流信號(hào)以及所述電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速值計(jì)算生成脈沖寬度信號(hào)，所述運(yùn)算控制部還生成三角載波信號(hào)，并根據(jù)所述三角載波信號(hào)和所述脈沖寬度信號(hào)生成PWM控制信號(hào)到所述逆變器，以驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)運(yùn)行。

5.如權(quán)利要求4所述的PFC電路，其特征在于，所述電機(jī)運(yùn)算控制部包括：

位置/速度估計(jì)模塊，用于對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行估計(jì)以獲得電機(jī)的轉(zhuǎn)子角度估計(jì)值和電機(jī)速度估計(jì)值；

Q軸給定電流值計(jì)算模塊，用于根據(jù)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速值、電機(jī)速度估計(jì)值計(jì)算Q軸給定電流值；

D軸給定電流值計(jì)算模塊，用于根據(jù)逆變器的最大輸出電壓和逆變器的輸出電壓幅值計(jì)算D軸給定電流值；

電流控制模塊，用于根據(jù)所述Q軸給定電流值、所述D軸給定電流值、所述電機(jī)速度估計(jì)值、所述直流母線(xiàn)電壓值以及對(duì)電機(jī)采樣的相電流值進(jìn)行計(jì)算生成所述脈沖寬度信號(hào)，并根據(jù)所述三角載波信號(hào)和所述脈沖寬度信號(hào)生成所述PWM控制信號(hào)到所述逆變器，以驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)運(yùn)行。

6.如權(quán)利要求5所述的PFC電路，其特征在于，所述D軸給定電流值計(jì)算模塊包括：

弱磁控制器，用于對(duì)所述逆變器的最大輸出電壓與所述逆變器的輸出電壓幅值進(jìn)行計(jì)算以獲得D軸給定電流值初始值；

限幅單元，用于對(duì)所述D軸給定電流值初始值進(jìn)行限幅處理以獲得所述D軸給定電流值。

7.如權(quán)利要求5所述的PFC電路，其特征在于，所述電流控制模塊還包括：

Q軸電流值和D軸電流值計(jì)算單元，用于根據(jù)所述相電流值和所述角度估計(jì)值進(jìn)行計(jì)算得到所述Q軸電流值和所述D軸電流值。