壓縮機力矩自動補償方法、裝置和壓縮機及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了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(jù)目標速度和反饋速度生成波動速度；根據(jù)目標速度和波動速度利用PLL的方式生成力矩補償角度；獲取負載力矩參考值，并根據(jù)負載力矩參考值生成力矩補償幅值；根據(jù)目標速度、力矩補償角度和力矩補償幅值生成前饋力矩補償值。該壓縮機力矩自動補償方法能夠?qū)崟r跟蹤負載力矩角度和負載力矩幅值，大大降低了力矩補償?shù)恼{(diào)試時間，并且在壓縮機全工況范圍內(nèi)實現(xiàn)最優(yōu)補償效果。本發(fā)明還公開了一種壓縮機的控制方法、一種壓縮機力矩自動補償裝置和一種具有該裝置的壓縮機。
【專利說明】壓縮機力矩自動補償方法、裝置和壓縮機及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓縮機控制【技術(shù)領(lǐng)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(shù)】
[0002]近年來，隨著變頻控制技術(shù)的快速發(fā)展和高效節(jié)能概念的推廣，變頻空調(diào)得到迅速的推廣應(yīng)用。變頻空調(diào)通過改變壓縮機供電頻率，調(diào)節(jié)壓縮機轉(zhuǎn)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。
[0003]目前，市面上高能效的變頻空調(diào)均使用直流變頻壓縮機，其內(nèi)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(yōu)點。其中，2HP以下的直流變頻單缸壓縮機是主流產(chǎn)品，然而單缸壓縮機具有不均勻負載的特點，在空調(diào)矢量控制系統(tǒng)中速度環(huán)帶寬較低，導致電磁轉(zhuǎn)矩跟蹤不上實際負載轉(zhuǎn)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(wěn)定運行，但是普通的正弦力矩補償需要實時在空調(diào)系統(tǒng)中根據(jù)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(diào)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(jù)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(xiàn)過補償或欠補償狀態(tài)或者補償角度差異較大，導致壓縮機振動較大。
[0004]因此，現(xiàn)有技術(shù)中對壓縮機力矩進行補償?shù)募夹g(shù)需要進行改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的旨在至少解決上述的技術(shù)缺陷。
[0006]為此，本發(fā)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?qū)崟r跟蹤負載力矩角度和負載力矩幅值，大大降低了力矩補償?shù)恼{(diào)試時間，并且在壓縮機全工況范圍內(nèi)實現(xiàn)最優(yōu)補償效果。
[0007]本發(fā)明的第二目的在于提出了一種壓縮機的控制方法。本發(fā)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(fā)明第四個目的在于提出了一種具有該裝置的壓縮機。
[0008]為達到上述目的，本發(fā)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(jù)所述目標速度和反饋速度生成波動速度；根據(jù)所述目標速度和波動速度利用鎖相環(huán)PLL的方式生成力矩補償角度；獲取負載力矩參考值，并根據(jù)所述負載力矩參考值生成力矩補償幅值；以及根據(jù)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。
[0009]根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機力矩自動補償方法，通過鎖相環(huán)PLL的方式生成力矩補償角度，并通過速度環(huán)輸出的負載力矩參考值生成力矩補償幅值，這樣能夠?qū)崟r跟蹤負載力矩角度和負載力矩幅值，實現(xiàn)角度和幅值實時在線調(diào)整，大大降低了力矩補償?shù)恼{(diào)試時間，并且在壓縮機全工況范圍內(nèi)實現(xiàn)最優(yōu)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(wěn)定運行。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，根據(jù)所述目標速度和波動速度利用鎖相環(huán)PLL的方式生成力矩補償角度，進一步包括:根據(jù)所述目標速度生成機械角度；根據(jù)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(jù)所述第一參考值生成第二參考值；根據(jù)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。
[0011 ] 并且，在根據(jù)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。
[0012]其中，根據(jù)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(shù)計算以生成第四參考值；根據(jù)所述波動速度生成系數(shù)參數(shù)；以及根據(jù)所述第四參考值和所述系數(shù)參數(shù)生成所述第二參考值。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第三參考值根據(jù)以下公式計算得到:
【權(quán)利要求】
1.一種壓縮機力矩自動補償方法，其特征在于，包括以下步驟: 獲取目標速度和反饋速度； 根據(jù)所述目標速度和反饋速度生成波動速度； 根據(jù)所述目標速度和波動速度利用鎖相環(huán)PLL的方式生成力矩補償角度； 獲取負載力矩參考值，并根據(jù)所述負載力矩參考值生成力矩補償幅值；以及 根據(jù)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。
2.如權(quán)利要求1所述的壓縮機力矩自動補償方法，其特征在于，根據(jù)所述目標速度和波動速度利用鎖相環(huán)PLL的方式生成力矩補償角度，進一步包括: 根據(jù)所述目標速度生成機械角度； 根據(jù)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(jù)所述第一參考值生成第二參考值； 根據(jù)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。
3.如權(quán)利要求2所述的壓縮機力矩自動補償方法，其特征在于，在根據(jù)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。
4.如權(quán)利要求 2所述的壓縮機力矩自動補償方法，其特征在于，根據(jù)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(shù)計算以生成第四參考值； 根據(jù)所述波動速度生成系數(shù)參數(shù)；以及 根據(jù)所述第四參考值和所述系數(shù)參數(shù)生成所述第二參考值。
5.如權(quán)利要求4所述的壓縮機力矩自動補償方法，其特征在于，所述第三參考值根據(jù)以下公式計算得到:
C = ω X BCosioy + Θ) 其中，C為所述第三參考值，ω為所述波動速度，ω為所述目標速度，B為所述系數(shù)參數(shù)，ω A力所述機械角度，Θ為所述反饋的力矩補償角度。
6.如權(quán)利要求2所述的壓縮機力矩自動補償方法，其特征在于，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。
7.如權(quán)利要求1所述的壓縮機力矩自動補償方法，其特征在于，根據(jù)所述負載力矩參考值生成力矩補償幅值進一步包括: 根據(jù)所述負載力矩參考值和力矩補償系數(shù)參數(shù)生成第五參考值；以及 根據(jù)所述第五參考值生成所述力矩補償幅值。
8.如權(quán)利要求7所述的壓縮機力矩自動補償方法，其特征在于，根據(jù)所述第五參考值生成所述力矩補償幅值進一步包括: 當所述第五參考值大于力矩補償限制值時，則將所述力矩補償限制值作為所述力矩補償幅值；以及當所述第五參考值小于等于所述力矩補償限制值時，則將所述第五參考值作為所述力矩補償幅值。
9.如權(quán)利要求2所述的壓縮機力矩自動補償方法，其特征在于，如果壓縮機為稀土壓縮機，則根據(jù)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，進一步包括: 對所述第一參考值進行正弦函數(shù)計算以生成第六參考值；以及 根據(jù)所述第六參考值和所述力矩補償幅值生成所述前饋力矩補償值。
10.如權(quán)利要求2所述的壓縮機力矩自動補償方法，其特征在于，如果壓縮機為鐵氧體壓縮機，則根據(jù)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進一步包括: 對所述第一參考值進行正弦函數(shù)計算以生成第六參考值； 根據(jù)所述目標速度和機電時間常數(shù)生成第七參考值； 根據(jù)所述第六參考值和所述第七參考值生成第八參考值； 根據(jù)所述第八參考值和所述力矩補償幅值生成所述前饋力矩補償值。
11.一種壓縮機的控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 獲取目標速度和反饋速度，并根據(jù)所述目標速度和反饋速度生成波動速度； 對所述波動速度進行速度環(huán)控制以生成負載力矩參考值； 根據(jù)如權(quán)利要求1-10中任一項所述的壓縮機力矩自動補償方法生成所述前饋力矩補償值； 根據(jù)所述負載力矩參考值和所述前饋力矩補償值對所述壓縮機進行控制。
12.—種壓縮機力矩自動補償裝置，其特征在于，包括: 速度獲取模塊，用于獲取目標速度和反饋速度； 速度生成模塊，用于根據(jù)所述目標速度和反饋速度生成波動速度； 力矩補償角度生成模塊，用于所述目標速度和波動速度利用鎖相環(huán)PLL的方式生成力矩補償角度； 力矩補償幅值生成模塊，用于獲取負載力矩參考值，并根據(jù)所述負載力矩參考值生成力矩補償幅值；以及 前饋力矩補償生成模塊，用于根據(jù)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。
13.如權(quán)利要求12所述的壓縮機力矩自動補償裝置，其特征在于，所述力矩補償角度生成模塊用于根據(jù)所述目標速度生成機械角度，并根據(jù)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(jù)所述第一參考值生成第二參考值，以及根據(jù)所述波動速度和所述第二參考值生成第三參考值，并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。
14.如權(quán)利要求13所述的壓縮機力矩自動補償裝置，其特征在于，所述力矩補償角度生成模塊在生成所述第三參考值之前，還用于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。
15.如權(quán)利要求13所述的壓縮機力矩自動補償裝置，其特征在于，所述力矩補償角度生成模塊還用于對所述第一參考值進行余弦函數(shù)計算以生成第四參考值，并根據(jù)所述波動速度生成系數(shù)參數(shù)，以及根據(jù)所述第四參考值和所述系數(shù)參數(shù)生成所述第二參考值。
16.如權(quán)利要求15所述的壓縮機力矩自動補償裝置，其特征在于，所述力矩補償角度生成模塊根據(jù)以下公式計算所述第三參考值:
17.如權(quán)利要求13所述的壓縮機力矩自動補償裝置，其特征在于，所述力矩補償角度生成模塊在對所述第三參考值進行PI處理之前還用于對所述第三參考值進行低通濾波處理。
18.如權(quán)利要求12所述的壓縮機力矩自動補償裝置，其特征在于，所述力矩補償幅值生成模塊還用于根據(jù)所述負載力矩參考值和力矩補償系數(shù)參數(shù)生成第五參考值，并根據(jù)所述第五參考值生成所述力矩補償幅值。
19.如權(quán)利要求18所述的壓縮機力矩自動補償裝置，其特征在于， 當所述第五參考值大于力矩補償限制值時，所述力矩補償幅值生成模塊將所述力矩補償限制值作為所述力矩補償幅值；以及 當所述第五參考值小于等于所述力矩補償限制值時，所述力矩補償幅值生成模塊將所述第五參考值作為所述力矩補償幅值。
20.如權(quán)利要求13所述的壓縮機力矩自動補償裝置，其特征在于，當壓縮機為稀土壓縮機時，所述前饋力矩補償生成模塊對所述第一參考值進行正弦函數(shù)計算以生成第六參考值，并根據(jù)所述第六參考值和所述力矩補償幅值生成所述前饋力矩補償值。
21.如權(quán)利要求13所述的壓縮機力矩自動補償裝置，其特征在于，當壓縮機為鐵氧體壓縮機時，所述前饋力矩補償生成模塊對所述第一參考值進行正弦函數(shù)計算以生成第六參考值，并根據(jù)所述目標速度和機電時間常數(shù)生成第七參考值，根據(jù)所述第六參考值和所述第七參考值生成第八參考值，以及根據(jù)所述第八參考值和所述力矩補償幅值生成所述前饋力矩補償值。
22.一種壓縮機，其特征在于，包括如權(quán)利要求12-21中任一項所述的壓縮機力矩自動補償裝置。
【文檔編號】F04B49/06GK103742396SQ201310738946
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】宋萬杰, 任新杰, 李玉杰, 羅冠峰 申請人:廣東美芝制冷設(shè)備有限公司