[發明專利]無電解電容永磁同步電機空調驅動系統的諧振抑制方法

有效

• 申請號: 201910667231.0
• 申請日: 2019-07-23
• 公開（公告）號: CN110266229B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 王高林;白音;趙楠楠;張國強;徐殿國
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H02P21/05
• 分類號: H02P21/05;H02P21/14
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 劉冰

無電解電容永磁同步電機空調驅動系統的諧振抑制方法，本發明涉及永磁同步電機驅動系統的諧振抑制方法。本發明的目的是為了解決現有空調驅動系統中的電解電容替換成薄膜電容后，系統中出現諧振的問題。體過程為：一：計算永磁同步電機驅動系統的總輸入阻抗及電機驅動系統穩定所滿足的條件；二：對母線電壓信號進行處理，提取母線電壓波動分量；將提取的母線電壓波動分量分別乘以系數得到系統阻尼調節信號；三：通過計算出的滿足電機驅動系統穩定性所需的最小輸入阻抗選擇調節參數的大??；四：將阻尼調節信號通過逆park變換，將dq軸阻尼調節信號轉換至αβ軸，并疊加在α軸電壓和β軸電壓部分。本發明用于電機控制技術領域。

技術領域

本發明應用在電機控制技術領域，尤其涉及永磁同步電機驅動系統的諧振抑制方法。

背景技術

永磁同步電機以其結構簡單、運行可靠、功率密度高的優點被廣泛應用于各種工業制造領域，在家用變頻空調系統中常用其作為室外壓縮機使用。在傳統空調電機驅動系統中，通常使用大容量的電解電容以抑制母線電壓紋波，并引入PFC電路調節網側功率因數。但是電解電容受溫度影響較大，在室外溫差較大的環境中容易損壞，從而導致空調系統故障?？梢詫⒋笕萘康碾娊怆娙萏鎿Q為容值較小的薄膜電容，使母線電容的壽命得到了提高。由于直流母線電容起到穩定母線電壓、減小電壓紋波的作用，當母線電容容值減小時，直流側儲存能量減少，導致母線電壓波動量增加，整流電路的導通角增大，系統輸入功率因數增大，這樣就可以去掉功率因數校正電路，節約系統成本。

但是，由于去掉了PFC電路，使濾波電抗器與直流母線電容重新連在一起，導致了二者相互作用產生LC諧振現象，導致輸入電流存在諧波，對電網電流造成污染。目前研究的方法中，對諧振現象的抑制策略可分為硬件方法及軟件方法。硬件方法通過在前級電路中增加阻抗元件的方式對系統阻尼進行調節，但是增加阻抗元件會增大系統損耗，增加系統故障點。軟件方法可以避免對硬件電路的修改，通過先進的控制策略對系統的阻尼進行調節，并且可以通過實時修改程序中的參數對系統穩定性進行自適應調節。因此，研究出在無電解電容空調永磁同步電機驅動系統中的軟件諧振抑制方法具有重要的理論和實際意義。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有空調驅動系統中的電解電容替換成薄膜電容后，系統中出現諧振的問題，而提出無電解電容永磁同步電機空調驅動系統的諧振抑制方法。

無電解電容永磁同步電機空調驅動系統的諧振抑制方法具體過程為：

步驟一：計算永磁同步電機驅動系統的總輸入阻抗及電機驅動系統穩定所滿足的條件；

步驟二：對母線電壓信號進行處理，提取母線電壓波動分量；將提取的母線電壓波動分量分別乘以系數g_vd與g_vq得到d軸與q軸的系統阻尼調節信號；

步驟三：通過步驟一中計算出的滿足電機驅動系統穩定性所需的最小輸入阻抗選擇調節參數g_vd與g_vq的大小；

步驟四：將步驟二中公式(11)(12)的阻尼調節信號u_{d_damp}和u_{q_damp}通過逆park變換，將dq軸阻尼調節信號u_{d_damp}和u_{q_damp}轉換至αβ軸，并疊加在α軸電壓u_α和β軸電壓u_β部分。

本發明的有益效果為：