[发明专利]一种压缩机控制方法及装置

说明书

本发明提供一种压缩机控制方法及装置，用以解决目前压缩机控制算法精度较低的问题，其中，该方法包括：确定压缩机以第一预设频率运行时使所述压缩机输入功率最小的第一最优转矩角；确定压缩机以第二预设频率运行时使所述压缩机输入功率最小的第二最优转矩角；根据压缩机实际运行频率与所述第一预设频率和/或第二预设频率的大小关系确定压缩机实际运行频率对应的第三最优转矩角；使用所述第三最优转矩角对所述压缩机进行矢量旋转控制，该方案最大化提高了MTPA算法中直轴电流超前角的精度，进而实现了MTPA的高精度控制。

技术领域

本发明涉及压缩机控制领域，特别是涉及一种压缩机控制方法及装置。

背景技术

压缩机凸极电机的输出转矩公式为：

Te＝1.5P(Ψm*Iq+(Ld-Lq)*Id*Iq) (1)

其中：P为电机极数、Ψm为永磁体的磁链、Id、Iq为直轴电流和交轴电流以及Ld、Lq为直轴电感和交轴电感。由公式(1)可以看出，电机力矩由两部分组成，1.5P*Ψm*Iq是励磁转矩，1.5P*(Ld-Lq)*Id*Iq是磁阻转矩。当注入负向的Id时，可以使输出转矩增大，如图1所示。

用定子电流的幅值Im和该电流超前Id的相位角β来表示公式(1)，Id＝Im*cosβ(2)，Iq＝Im*sinβ(3)，得到公式如下：

Te＝1.5P(Ψm*Im*sinβ+(Ld-Lq)*Im*cosβ*Im*sinβ)＝1.5P(Ψm*Im*sinβ+(Ld-Lq)*Im²*sin2β/2) (4)

将上述公式(4)进行微分，得

Teˊ＝1.5P(Ψm*Im*cosβ+(Ld-Lq)*Im²*cos2β) (5)

当Teˊ＝0时，Te在0-180区间有最大值，可以得到：

Ψm*cosβ+(Ld-Lq)*Im*cos2β＝0 (6)

求解上述方程，可得：

公式(7)中的β,即为最优转矩角。

将公式(7)代入公式(2)，有将Im＝Iq/sinβ(9)代入(8),有

通过公式(10)，直接计算Id值，从而实现MTPA(maximum torque per ampere,MTPA，最大转矩电流比)的算法控制。显而易见，Ψm、Ld、Lq为压缩电机的固有参数，Iq为算法中的控制量。该种实现方式由于依赖于压缩机的参数，在实际空调系统中，不同电流情况下Ld和Lq都是变化的，因此，这种方法控制精度较低；在压缩的驱动算法中，压缩机转子的位置估算是基于反电动势的PLL(Phase Locked Loop，为锁相回路或锁相环算法)实现。在该算法中，由于高通滤波器的使用，使得Id基准角度跟实际的转子角度会存在一定的误差，尤其是在压缩机中低频运行时，Id角度估算误差相对较大，这就使得基于转子位置估算的变量都存在一定的误差，这也使得MTPA算法精度降低，影响整机的效率。

发明内容

本发明提供一种压缩机控制方法及装置，用以解决目前压缩机控制算法精度较低的问题。

根据本发明的第一个方面，提供了一种压缩机控制方法，包括：确定压缩机以第一预设频率运行时使压缩机输入功率最小的第一最优转矩角；确定压缩机以第二预设频率运行时使压缩机输入功率最小的第二最优转矩角；根据压缩机实际运行频率与第一预设频率和/或第二预设频率的大小关系确定压缩机实际运行频率对应的第三最优转矩角；使用第三最优转矩角对压缩机进行矢量旋转控制。

其中，第一预设频率属于压缩机运行的低频段，第二预设频率属于压缩机运行的高频段。