[发明专利]空调器、变频调速系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及变频调速技术领域，特别涉及一种变频调速系统的控制方法以及一种变频调速系统和具有该变频调速系统的空调器。

背景技术

随着社会的不断发展，人们对能源的重视程度日益提高。变频调速技术具有显著的节能效果和优良的调速性能，在空调、电梯、冶金、机械、电子、石化、造纸、纺织等行业都有着广泛的应用。

目前，传统变频调速系统通常采用光电编码器作为测量传感器，同时出于成本考虑或工作环境限制，有些也采用无传感器的控制方式。但是，有传感器和无传感器的控制方式往往需要滤波处理检测到的速度以避免差分噪声的影响，滤波环节的加入使得处理出来的速度出现滞后，而这种滞后极大影响着调速系统的调速性能和节能效果。

现有技术中，为了提高变频调速设备的节能效果，提出了一种基于机器视觉的节能控制方案，该方案通过安装于空调内机上的摄像头采集图像，利用图像处理算法预测室内人的位置，并根据人的位置控制压缩机的转速以达到节能的效果。还有一种基于变频调速器的注塑机节能装置及方法，是利用信号采集装置采集注塑机的工艺参数和工作状态信号，并通过信号处理装置处理采集到的这些信号，转换成给定频率值输出到变频器以达到节能效果。此外，现有技术中还提出了一种控制水泵的模糊控制方法，通过建立相应的模糊控制规则库，利用PLC和模糊控制器智能控制水位，使变频器的输出频率随着水位的变化而变化，从而达到节能的效果。

但是，现有技术的节能方案均是在变频调速控制系统以外采取措施，以调节给定频率来达到节能的效果，并没有解决或降低控制系统自身能耗，节能效果不佳。

发明内容

本发明的目的旨在至少从一定程度上解决上述的技术缺陷。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种变频调速系统的控制方法，能够提高调速性能，改善节能效果。

本发明的第二个目的在于提出变频调速系统。本发明的第三个目的在于提出一种具有该变频调速系统的空调器。

为达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种变频调速系统的控制方法，包括以下步骤：检测电机的三相电流Ia、Ib、Ic；估计所述电机的转子的位置和速度以获得转子的估计角度和转子的估计速度；根据输入的斜坡信号对所述转子的估计角度进行位置校正以获得给定速度，并对所述斜坡信号进行微分计算，以及将计算结果叠加到所述给定速度以获得目标速度；根据所述目标速度对所述转子的估计速度进行速度校正以获得交轴目标电流Iqref；对所述三相电流Ia、Ib、Ic进行坐标转换以获得直轴电流Id和交轴电流Iq，根据直轴目标电流Idref和所述交轴目标电流Iqref分别对所述直轴电流Id和交轴电流Iq进行电流校正以获得直轴电压Vd和交轴电压Vq，并根据所述直轴电压Vd和交轴电压Vq对所述电机进行控制。

根据本发明实施例的变频调速系统的控制方法，通过输入的斜坡信号对转子的估计角度进行位置校正，并对斜坡信号进行微分计算，以及将位置校正的结果和微分计算的结果进行叠加以作为系统的目标速度，根据该目标速度对电机进行控制，从而实现对经过滤波处理后速度的滞后进行补偿，这种控制方法减小了系统速度的滞后与速度的噪声，提高了系统的调速性能，并且无需增加硬件成本，有效改善变频调速系统的节能效果。此外，该控制方法简单可靠，无需复杂的计算。

在本发明的一个实施例中，在所述步骤S5中，根据所述直轴电压Vd和交轴电压Vq对所述电机进行控制具体包括：根据所述转子的估计角度对所述直轴电压Vd和交轴电压Vq进行逆park坐标转换以获得两相电压Valpha、Vbeta；对所述两相电压Valpha、Vbeta进行逆clarke坐标转换以获得三相电压Va、Vb、Vc；根据所述三相电压Va、Vb、Vc对所述电机进行控制以调整所述电机的速度。

在本发明的一个实施例中，在所述步骤S5中，对所述三相电流Ia、Ib、Ic进行坐标转换以获得直轴电流Id和交轴电流Iq具体包括：对所述三相电流Ia、Ib、Ic进行clarke坐标转换以获得两相电流Ialpha、Ibeta；根据所述转子的估计角度对所述两相电流Ialpha、Ibeta进行park坐标转换以获得所述直轴电流Id和交轴电流Iq。

在本发明的一个实施例中，所述步骤S2具体包括：根据所述两相电压Valpha、Vbeta和所述两相电流Ialpha、Ibeta估计所述电机的转子的位置和速度以获得所述转子的估计角度和所述转子的估计速度。