[发明专利]空调器、压缩机及其闭环零速启动方法、系统

说明书

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，具体涉及一种压缩机的闭环零速启动方法、一种压缩机的闭环零速启动系统、一种压缩机和一种空调器。

背景技术

因节能性与舒适性方面的优势，以永磁同步电机驱动的变频空调已逐步成为市场的主流。通过矢量控制技术，永磁同步电机可实现良好的驱动效率与噪声水平。矢量控制需利用永磁同步电机的转子位置信息。考虑到成本与可靠性，压缩机无法安装位置传感器，其转子位置一般通过扩展反电势法、磁链观测法等位置估计算法获取。且压缩机运行过程中所采用的位置估计方法需在压缩机具备一定运行转速时，才能给出准确的位置估计值。

在压缩机启动阶段，由于转速需从零速逐步递增，因而无法实现有效的转子位置估计。针对此问题，可通过压缩机定位与开环拖动使其达到一定的转速，然后再切入位置估计算法与矢量控制。虽然此方法可使压缩机可靠启动，但由于在定位与开环启动过程中，压缩机转子位置未知，因此无法实现电机电流指令的准确给定。这一方面会导致压缩机启动电流偏大，从而使压缩机启动的功耗增大；另一方面会使压缩机启动过程存在明显的振动与噪声。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种压缩机的闭环零速启动方法。该方法能够实现压缩机全过程位置闭环启动，且能够降低压缩机启动电流幅值，降低启动功耗。

本发明的第二个目的在于提出一种压缩机的闭环零速启动系统。

本发明的第三个目的在于提出一种压缩机。

本发明的第四个目的在于提出一种空调器。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种压缩机的闭环零速启动方法，包括以下步骤：在压缩机开始启动时，向所述压缩机注入高频电压信号以估计所述压缩机转子的初始位置；根据所述压缩机转子的初始位置对所述压缩机的磁链观测器和锁相环进行初始化；在所述压缩机进入闭环控制状态后，通过初始化后的磁链观测器和锁相环估算所述压缩机转子的实时位置，以对所述压缩机进行矢量控制。

根据本发明实施例的压缩机的闭环零速启动方法，首先在压缩机开始启动时，向压缩机注入高频电压信号以估计压缩机转子的初始位置，然后根据压缩机转子的初始位置对压缩机的磁链观测器和锁相环进行初始化，进而在压缩机进入闭环控制状态后，通过初始化后的磁链观测器和锁相环估算压缩机转子的实时位置，以对压缩机进行矢量控制，由此能够实现压缩机全过程位置闭环启动，且能够降低压缩机启动电流幅值，降低启动功耗。

另外，根据本发明上述实施例的压缩机的闭环零速启动方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，向所述压缩机注入高频电压信号以估计所述压缩机转子的初始位置，包括：生成角频率为ω_hf的高频电压信号，其中，所述高频电压信号包括V_hfα和V_hfβ，V_hfα＝V_hf*cos(ω_hft)，为高频电压信号在两相静止坐标系中α轴方向的值，V_hfβ＝V_hf*sin(ω_hft)，为高频电压信号在两相静止坐标系中β轴方向的值，V_hf为所述高频电压信号的幅值；将V_hfα注入α轴，并将V_hfβ注入β轴；检测所述压缩机的三相电流信号I_a、I_b和I_c，并对所述三相电流信号进行预处理以获得所述压缩机的α轴负序电流和β轴负序电流；根据所述压缩机的α轴负序电流和β轴负序电流获得转子角度估计值根据所述转子角度估计值获得所述压缩机转子的初始位置

根据本发明的一个实施例，根据所述转子角度估计值获得所述压缩机转子的初始位置包括：向所述压缩机的d轴方向注入正反向脉冲电压；获取所述正反向脉冲电压对应的d轴电流响应幅值ID1与ID2；判断ID1是否小于ID2；如果ID1小于ID2，则令如果ID1大于等于ID2，则令

根据本发明的一个实施例，所述高频电压信号注入的持续时间小于等于0.5s。

根据本发明的一个实施例，根据如下公式对所述压缩机的磁链观测器和锁相环进行初始化：

其中，为所述压缩机转子的初始位置，λ_m为所述压缩机转子永磁体的磁链值，为所述压缩机转子的当前位置，与分别为α、β轴的磁链观测值。