CN103178767A - 永磁电机低速补偿方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种永磁电机低速补偿方法及装置,其中,所述包括:S1、检测永磁电机的响应电流,并根据该响应电流计算所述永磁电机的转子速度及负载信号;S2、若所述转子速度低于预设速度,则检测所述永磁电机的力矩周期S3、根据所述负载信号计算在所述力矩周期中的负载力矩波动幅度;S4、当所述负载力矩波动幅度和所述转子的马达力矩波动幅度偏差超过设定阈值时,根据所述负载力矩波动幅度的平均值和实际值的差值计算对转子Q轴的补偿电压,并在每个力矩周期内加入将所述补偿电压。通过本发明根据永磁电机负载在每个机械转动周期的转矩变化规律,将转矩补偿信号前馈至转矩环,即可及时对转矩变化进行调节,稳定速度,减小振动。
Description
技术领域
本发明涉及一种永磁电机低速补偿方法及装置,尤其是指一种用于压缩机的永磁电机低速补偿方法及装置。
背景技术
永磁电机由于具有功率密度大、效率高等优点,在很多场合中得到广泛应用,例如冰箱的压缩机。
在压缩机运行时,由于每个压缩周期的压缩过程和释放过程负载不同,永磁电机的转矩总是有变化的。而传统的控制方法是当转矩发生变化后再进行调节,这样转矩控制总是滞后于负载变化,会造成压缩机转速波动,产生机械振动。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明的目的在于提供一种永磁电机低速补偿方法。
本发明的另一目的在于提供一种永磁电机低速补偿装置。
相应地,本发明的一种实施方式的永磁电机低速补偿方法,包括:
S1、检测永磁电机的响应电流,并根据该响应电流计算所述永磁电机的转子速度及负载信号;
S2、若所述转子速度低于预设速度,则检测所述永磁电机的力矩周期;
S3、根据所述负载信号计算在所述力矩周期中的负载力矩波动幅度;
S4、当所述负载力矩波动幅度和所述转子的马达力矩波动幅度偏差超过设定阈值时,根据所述负载力矩波动幅度的平均值和实际值的差值计算对转子Q轴的补偿电压,并在每个力矩周期内加入将所述补偿电压。
作为本发明的进一步改进,所述S2步骤具体包括:
判断所述转子速度是否低于预设速度,若是,则检测所述永磁电机的力矩周期,若否,则保持所述转子速度。
作为本发明的进一步改进,所述“检测所述永磁电机的力矩周期”步骤具体包括:
根据所述转子速度和所述响应电流的电流周期获取所述力矩周期。
作为本发明的进一步改进,在所述“根据所述转子速度和所述响应电流的电流周期获取所述力矩周期”步骤后,还包括:
判断所述力矩周期是否检测完成,若是,则进行S3步骤,若否,则继续检测所述力矩周期。
作为本发明的进一步改进,S1步骤具体包括:
检测永磁电机的响应电流,根据所述响应电流反馈负载信号,以及根据所述相应电流的反电动势检测所述永磁电机的转子位置,并通过龙伯格观测器检测所述永磁电机的转子速度。
相应地,本发明的一种实施方式的永磁电机低速补偿装置,用于:
检测永磁电机的响应电流,并根据该响应电流计算所述永磁电机的转子速度及负载信号;
若所述转子速度低于预设速度,则检测所述永磁电机的力矩周期;
根据所述负载信号计算在所述力矩周期中的负载力矩波动幅度;
当所述负载力矩波动幅度和所述转子的马达力矩波动幅度偏差超过设定阈值时,根据所述负载力矩波动幅度的平均值和实际值的差值计算对转子Q轴的补偿电压,并在每个力矩周期内加入将所述补偿电压。
作为本发明的进一步改进,所述装置还用于:
判断所述转子速度是否低于预设速度,若是,则检测所述永磁电机的力矩周期,若否,则保持所述转子速度。
作为本发明的进一步改进,所述装置还用于:
根据所述转子速度和所述响应电流的电流周期获取所述力矩周期。
作为本发明的进一步改进,所述装置还用于:
判断所述力矩周期是否检测完成,若是,则根据所述负载信号计算在所述力矩周期中的负载力矩波动幅度,若否,则继续检测所述力矩周期。
作为本发明的进一步改进,所述装置用于:
检测永磁电机的响应电流,根据所述响应电流反馈负载信号,以及根据所述相应电流的反电动势检测所述永磁电机的转子位置,并通过龙伯格观测器检测所述永磁电机的转子速度。
与现有技术相比,通过本发明根据永磁电机负载在每个机械转动周期的转矩变化规律,将转矩补偿信号前馈至转矩环,即可及时对转矩变化进行调节,稳定速度,减小振动。
附图说明
图1是本发明一实施方式中永磁电机低速补偿方法的流程图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明,本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
本发明一实施方式中,该永磁电机低速补偿方法及装置应用在冰箱压缩机中。
如图1所示,在本发明一实施方式中,所述永磁电机低速补偿方法包括:
S1、检测永磁电机的响应电流,并根据该响应电流计算所述永磁电机的转子速度及负载信号;优选地,先检测永磁电机的响应电流,其次根据所述响应电流反馈负载信号,以及根据所述相应电流的反电动势检测所述永磁电机的转子位置,并通过龙伯格观测器检测所述永磁电机的转子速度。
S2、若所述转子速度低于预设速度,则检测所述永磁电机的力矩周期;优选地,先判断所述转子速度是否低于预设速度(例如2500转),若是,则根据所述转子速度和所述响应电流的电流周期获取所述力矩周期,所述电流周期为所述响应电流正极负极切换一次的时间,其中,转子速度与所述响应电流的电流周期有相互对应的关系,转子速度运转一周,压缩机即完成了吸气排气过程,也就是力矩周期。若否,则保持所述转子速度。再判断所述力矩周期是否检测完成,若是,则进行S3步骤,若否,则继续检测所述力矩周期。
S3、根据所述负载信号计算在所述力矩周期中的负载力矩波动幅度;
S4、当所述负载力矩波动幅度和所述转子的马达力矩波动幅度偏差超过设定阈值时,根据所述负载力矩波动幅度的平均值和实际值的差值计算对转子Q轴的补偿电压,并在每个力矩周期内加入将所述补偿电压。其中,所述马达力矩波动幅度的检测方法,本领域技术人员可通过现有技术获得,在此不再赘述。
在本发明一实施方式中,所述永磁电机低速补偿装置用于:
检测永磁电机的响应电流,并根据该响应电流计算所述永磁电机的转子速度及负载信号;优选地,先检测永磁电机的响应电流,其次根据所述响应电流反馈负载信号,以及根据所述相应电流的反电动势检测所述永磁电机的转子位置,并通过龙伯格观测器检测所述永磁电机的转子速度。
若所述转子速度低于预设速度,则检测所述永磁电机的力矩周期;优选地,先判断所述转子速度是否低于预设速度(例如2500转),若是,则根据所述转子速度和所述响应电流的电流周期获取所述力矩周期,所述电流周期为所述响应电流正极负极切换一次的时间,其中,转子速度与所述响应电流的电流周期有相互对应的关系,转子速度运转一周,压缩机即完成了吸气排气过程,也就是力矩周期。若否,则保持所述转子速度。再判断所述力矩周期是否检测完成,若是,则根据所述负载信号计算在所述力矩周期中的负载力矩波动幅度,若否,则继续检测所述力矩周期。
当所述负载力矩波动幅度和所述转子的马达力矩波动幅度偏差超过设定阈值时,根据所述负载力矩波动幅度的平均值和实际值的差值计算对转子Q轴的补偿电压,并在每个力矩周期内加入将所述补偿电压。其中,所述马达力矩波动幅度的检测方法,本领域技术人员可通过现有技术获得,在此不再赘述。
综上所述,通过本发明根据永磁电机负载在每个机械转动周期的转矩变化规律,将转矩补偿信号前馈至转矩环,即可及时对转矩变化进行调节,稳定速度,减小振动。
为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然,在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
通过以上的实施方式的描述可知,本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,信息推送服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施方式或者实施方式的某些部分所述的方法。
以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施方式方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
本申请可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如:个人计算机、信息推送服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施方式中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种永磁电机低速补偿方法,其特征在于,所述永磁电机低速补偿方法包括以下步骤:
S1、检测永磁电机的响应电流,并根据该响应电流计算所述永磁电机的转子速度及负载信号;
S2、若所述转子速度低于预设速度,则检测所述永磁电机的力矩周期;
S3、根据所述负载信号计算在所述力矩周期中的负载力矩波动幅度;
S4、当所述负载力矩波动幅度和所述转子的马达力矩波动幅度偏差超过设定阈值时,根据所述负载力矩波动幅度的平均值和实际值的差值计算对转子Q轴的补偿电压,并在每个力矩周期内加入将所述补偿电压。
2.根据权利要求1所述的永磁电机低速补偿方法,其特征在于,所述S2步骤具体包括:
判断所述转子速度是否低于预设速度,若是,则检测所述永磁电机的力矩周期,若否,则保持所述转子速度。
3.根据权利要求1所述的永磁电机低速补偿方法,其特征在于,所述“检测所述永磁电机的力矩周期”步骤具体包括:
根据所述转子速度和所述响应电流的电流周期获取所述力矩周期。
4.根据权利要求3所述的永磁电机低速补偿方法,其特征在于,在所述“根据所述转子速度和所述响应电流的电流周期获取所述力矩周期”步骤后,还包括:
判断所述力矩周期是否检测完成,若是,则进行S3步骤,若否,则继续检测所述力矩周期。
5.根据权利要求1所述的永磁电机低速补偿方法,其特征在于,S1步骤具体包括:
检测永磁电机的响应电流,根据所述响应电流反馈负载信号,以及根据所述相应电流的反电动势检测所述永磁电机的转子位置,并通过龙伯格观测器检测所述永磁电机的转子速度。
6.一种永磁电机低速补偿装置,其特征在于,所述永磁电机低速补偿装置用于:
检测永磁电机的响应电流,并根据该响应电流计算所述永磁电机的转子速度及负载信号;
若所述转子速度低于预设速度,则检测所述永磁电机的力矩周期;
根据所述负载信号计算在所述力矩周期中的负载力矩波动幅度;
当所述负载力矩波动幅度和所述转子的马达力矩波动幅度偏差超过设定阈值时,根据所述负载力矩波动幅度的平均值和实际值的差值计算对转子Q轴的补偿电压,并在每个力矩周期内加入将所述补偿电压。
7.根据权利要求6所述的永磁电机低速补偿装置,其特征在于,所述装置还用于:
判断所述转子速度是否低于预设速度,若是,则检测所述永磁电机的力矩周期,若否,则保持所述转子速度。
8.根据权利要求6所述的永磁电机低速补偿装置,其特征在于,所述装置还用于:
根据所述转子速度和所述响应电流的电流周期获取所述力矩周期。
9.根据权利要求8所述的永磁电机低速补偿装置,其特征在于,所述装置还用于:
判断所述力矩周期是否检测完成,若是,则根据所述负载信号计算在所述力矩周期中的负载力矩波动幅度,若否,则继续检测所述力矩周期。
10.根据权利要求6所述的永磁电机低速补偿装置,其特征在于,所述装置用于:
检测永磁电机的响应电流,根据所述响应电流反馈负载信号,以及根据所述相应电流的反电动势检测所述永磁电机的转子位置,并通过龙伯格观测器检测所述永磁电机的转子速度。
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