CN103884148A - 冰箱的变频控制方法及系统 - Google Patents

冰箱的变频控制方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN103884148A
CN103884148A CN201210556495.7A CN201210556495A CN103884148A CN 103884148 A CN103884148 A CN 103884148A CN 201210556495 A CN201210556495 A CN 201210556495A CN 103884148 A CN103884148 A CN 103884148A
Authority
CN
China
Prior art keywords
compressor
motor
torque
rotor
positional information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201210556495.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103884148B (zh
Inventor
刘建
范纪青
董金盛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Haier Group Corp
Qingdao Haier Technology Co Ltd
Original Assignee
Haier Group Corp
Qingdao Haier Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Haier Group Corp, Qingdao Haier Technology Co Ltd filed Critical Haier Group Corp
Priority to CN201210556495.7A priority Critical patent/CN103884148B/zh
Publication of CN103884148A publication Critical patent/CN103884148A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103884148B publication Critical patent/CN103884148B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

本发明涉及变频技术领域，公开了一种冰箱的变频控制方法，包括以下步骤：S1、在冰箱的压缩机启动之前，向压缩机的电机的定子发送电压脉冲，并利用所述电压脉冲获取所述电机中转子的位置信息；S2、利用所述转子的位置信息控制所述电机运转，并获取压缩机负载在每个机械转动周期的转矩变化规律，得到转矩补偿信号，在每个机械转动周期将所述转矩补偿信号加入到转矩给定，从而进行转矩补偿。本发明实现了柔性变频。

Description

冰箱的变频控制方法及系统
技术领域
本发明涉及变频技术领域，特别是涉及一种冰箱的变频控制方法及系统。
背景技术
现有技术中，变频技术有第1代方波变频技术：120°变频，以及第2代矢量变频技术：180°变频。
在对冰箱的启动进行控制时，这些传统技术的做法是在冰箱压缩机未运转之前先对压缩机通一个一定电流的直流电，并保持一段时间，使压缩机电机的转子的N、S极定位到特定位置，从而获取转子的位置信息，而转子的位置信息是用于控制电机运行的重要信息，可以看出，这种技术只有在转子转动的情况下才能获取转子位置信息，而且，获取信息的这个过程的对压缩机所施加的电流会造成压缩机额外发热、晃动，导致压缩机磨损，产生噪音。
而在对冰箱的运行过程进行控制时，由于在运行过程中，压缩机每个压缩周期的压缩过程和释放过程负载不同，转矩总是有变化，传统的控制方法是当转矩发生变化后再进行调节，这种技术对于转矩的控制总是滞后于负载的变化，因此会造成压缩机转速波动，从而产生机械振动。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明首先要解决的技术问题是：如何减小冰箱启动时对零部件的磨损，并降低冰箱运行时的噪音。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种冰箱的变频控制方法，包括以下步骤：
S1、在冰箱的压缩机启动之前，向压缩机的电机的定子发送电压脉冲，并利用所述电压脉冲获取所述电机中转子的位置信息；
S2、利用所述转子的位置信息控制所述电机运转，并获取压缩机负载在每个机械转动周期的转矩变化规律，得到转矩补偿信号，在每个机械转动周期将所述转矩补偿信号加入到转矩给定，从而进行转矩补偿。
优选地，步骤S1中利用所述电压脉冲获取所述电机中转子的位置信息具体为：检测所述电压脉冲在压缩机内电机的三相线圈内通过时，与电机中转子周围的磁场相互作用所产生的反馈电流，并对所检测的反馈电流进行处理后得到转子的位置信息。
优选地，步骤S1中，对所述反馈电流进行处理具体为：从反馈电流中提取正负相序的幅值，并对负相序的电流分量进行低通滤波后得到转子的位置信息。
优选地，步骤S2中获取电机运转过程中每个转动周期的转矩变化规律曲线具体为：根据压缩机电机中转子的极对数，以及压缩机中往复式活塞的运行特性数据，计算得到电机运转过程中每个转动周期的转矩变化规律曲线。
优选地，所述转矩变化规律为正弦的变化规律，所述机械转动周期根据电周期计算得到。
优选地，所述转子为永磁体。
本发明还提供了一种冰箱的变频控制系统，包括：逆变器以及微处理器，其中：
所述微处理器用于在冰箱器的压缩机的电机启动之前，控制所述逆变器向压缩机的电机发送电压脉冲，并利用所述电压脉冲获取所述电机中转子的位置信息；
所述微处理器还用于利用所述转子的位置信息控制所述电机运转，并获取压缩机负载在每个机械转动周期的转矩变化规律，得到转矩补偿信号，在每个机械转动周期将所述转矩补偿信号加入到转矩给定，从而进行转矩补偿。
优选地，所述变频控制系统还包括供电电路，用于以开关电源方式为所述逆变器和微处理器提供电源。
（三）有益效果
上述技术方案具有如下优点：本发明通过在冰箱压缩机启动之前获取转子位置信息，从而能够在压缩机静止状态下直接进入闭环控制，实现了压缩机的零速启动，而无需在压缩机运转前通一个额外的连续直流电流，从而避免了压缩机的额外发热与晃动，避免了零部件产生的额外磨损，提高了能效，降低了噪声。进一步，本发明获取电机运转过程中每个转动周期的转矩变化规律曲线，并在电机运转过程中利用所述转矩变化规律曲线对转矩进行补偿，这样可以及时对转矩变化进行调节，使得压缩机在低速时的转矩更平滑输出，稳定电机速度，减小电机振动，减小压缩机噪音。
附图说明
图1是本发明的方法流程图；
图2是本发明的系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
冰箱的压缩机运行时，由于活塞的每个运行周期的压缩气体和释放，转矩总是有变化，而速度调节器总是有一定的滞后，造成压缩机转速波动，从而产生机械振动。在低速时尤为明显。本发明根据压缩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（或转矩给定），这样可以及时对转矩变化进行调节，稳定速度，减小振动。
本发明提供一种冰箱的变频控制方法（称为F-D柔性变频方法），包括以下步骤：
S1、在冰箱的压缩机启动之前，向压缩机的电机的定子发送高频电压脉冲，并利用所述高频电压脉冲获取所述电机中转子（永磁体）的位置信息；
S2、利用所述转子的位置信息控制所述电机运转，并获取压缩机负载在每个机械转动周期的转矩变化规律，得到转矩补偿信号，在每个机械转动周期将所述转矩补偿信号加入到转矩给定，从而进行转矩补偿。
步骤S1中利用所述电压脉冲获取所述电机中转子的位置信息具体为：检测所述电压脉冲在压缩机内电机的三相线圈内通过时，与电机中转子周围的磁场相互作用所产生的反馈电流，并对所检测的反馈电流进行处理后得到转子的位置信息。对所述反馈电流进行处理具体为：从反馈电流中提取正负相序的幅值，并对负相序的电流分量进行低通滤波后得到转子的位置信息。由于压缩机电机的定子与转子在磁场所处的相对位置不同，因此反馈电流也不同，因此可以通过检测反馈电流获取转子的位置信息。步骤S1实现了压缩机电机启动时就可以达到闭环效果。
步骤S2中获取电机运转过程中每个转动周期的转矩变化规律曲线具体为：根据压缩机电机中转子的极对数，以及压缩机中往复式活塞的运行特性数据，计算得到电机运转过程中每个转动周期的转矩变化规律曲线，计算的方法为现有技术。
所述转矩变化规律为正弦的变化规律，所述机械转动周期根据电周期计算得到。
如图2所示，本发明还提供了一种冰箱的变频控制系统，包括：逆变器1以及微处理器2，其中：
所述微处理器2（包括：单片机、IGBT驱动器）用于在冰箱的压缩机的电机启动之前，控制所述逆变器1（包括：IGBT、IGBT驱动器）向压缩机的电机发送电压脉冲，并利用所述电压脉冲获取所述电机中转子的位置信息；
所述微处理器2还用于利用所述转子的位置信息控制所述电机运转，并获取压缩机负载在每个机械转动周期的转矩变化规律，得到转矩补偿信号，在每个机械转动周期将所述转矩补偿信号加入到转矩给定，从而进行转矩补偿。
所述变频控制系统还包括供电电路3（包括电感、整流桥、电容），用于以开关电源方式为所述逆变器和微处理器提供电源。
实际应用中，在变频控制系统的左侧连接交流220V输入，右侧连接冰箱压缩机，在电源电路中，交流220V市电通过电感经由整流桥整流后产生直流电，在电容的滤波作用下输出高压直流电到逆变器中，通过逆变器将直流电逆变为三相交流电驱动同步电机旋转，带动压缩机工作，产生制冷作用。
由以上实施例可以看出，本发明通过在冰箱压缩机启动之前获取转子位置信息，从而能够在压缩机静止状态下直接进入闭环控制，实现了压缩机的零速启动，而无需在压缩机运转前通一个额外的连续直流电流，从而避免了压缩机的额外发热与晃动，避免了零部件产生的额外磨损，提高了能效，降低了噪声。进一步，本发明获取电机运转过程中每个转动周期的转矩变化规律曲线，并在电机运转过程中利用所述转矩变化规律曲线对转矩进行补偿，这样可以及时对转矩变化进行调节，使得压缩机在低速时的转矩更平滑输出，稳定电机速度，减小电机振动，减小压缩机噪音。可以看出，本发明相对于现有的第1代方波变频技术：120°变频，以及第2代矢量变频技术：180°变频，运行更平稳，能效更高，实现了“柔性”变频。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种冰箱的变频控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在冰箱的压缩机启动之前，向压缩机的电机的定子发送电压脉冲，并利用所述电压脉冲获取所述电机中转子的位置信息；
S2、利用所述转子的位置信息控制所述电机运转，并获取压缩机负载在每个机械转动周期的转矩变化规律，得到转矩补偿信号，在每个机械转动周期将所述转矩补偿信号加入到转矩给定，从而进行转矩补偿。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中利用所述电压脉冲获取所述电机中转子的位置信息具体为：检测所述电压脉冲在压缩机内电机的三相线圈内通过时，与电机中转子周围的磁场相互作用所产生的反馈电流，并对所检测的反馈电流进行处理后得到转子的位置信息。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S1中，对所述反馈电流进行处理具体为：从反馈电流中提取正负相序的幅值，并对负相序的电流分量进行低通滤波后得到转子的位置信息。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中获取电机运转过程中每个转动周期的转矩变化规律曲线具体为：根据压缩机电机中转子的极对数，以及压缩机中往复式活塞的运行特性数据，计算得到电机运转过程中每个转动周期的转矩变化规律曲线。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转矩变化规律为正弦的变化规律，所述机械转动周期根据电周期计算得到。
6.如权利要求1~5中任一项所述的方法，其特征在于，所述转子为永磁体。
7.一种冰箱的变频控制系统，其特征在于，包括：逆变器以及微处理器，其中：
所述微处理器用于在冰箱器的压缩机的电机启动之前，控制所述逆变器向压缩机的电机发送电压脉冲，并利用所述电压脉冲获取所述电机中转子的位置信息；
所述微处理器还用于利用所述转子的位置信息控制所述电机运转，并获取压缩机负载在每个机械转动周期的转矩变化规律，得到转矩补偿信号，在每个机械转动周期将所述转矩补偿信号加入到转矩给定，从而进行转矩补偿。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述变频控制系统还包括供电电路，用于以开关电源方式为所述逆变器和微处理器提供电源。
CN201210556495.7A 2012-12-20 2012-12-20 冰箱的变频控制方法及系统 Active CN103884148B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210556495.7A CN103884148B (zh) 2012-12-20 2012-12-20 冰箱的变频控制方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210556495.7A CN103884148B (zh) 2012-12-20 2012-12-20 冰箱的变频控制方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103884148A true CN103884148A (zh) 2014-06-25
CN103884148B CN103884148B (zh) 2016-02-24

Family

ID=50953178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210556495.7A Active CN103884148B (zh) 2012-12-20 2012-12-20 冰箱的变频控制方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103884148B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106766664A (zh) * 2017-01-20 2017-05-31 美的集团股份有限公司 冰箱及其压缩机的变频控制板的降功耗控制方法和装置
CN106895660A (zh) * 2017-02-06 2017-06-27 安徽美芝制冷设备有限公司 变频冰箱及其控制系统和控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1284644A (zh) * 1999-08-12 2001-02-21 株式会社日立制作所 冰箱
DE10253014A1 (de) * 2002-11-14 2004-06-03 Danfoss Compressors Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Verdängermaschine, insbesondere Kältemittelverdichter, und Verdrängermaschine
CN101179251A (zh) * 2006-11-07 2008-05-14 凌阳科技股份有限公司 一种直流无刷马达转矩补偿方法及系统
CN102305450A (zh) * 2011-07-07 2012-01-04 海尔集团公司 提高空调器制冷季节能源消耗效率方法、变频控制系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1284644A (zh) * 1999-08-12 2001-02-21 株式会社日立制作所 冰箱
JP2001050625A (ja) * 1999-08-12 2001-02-23 Hitachi Ltd 冷蔵庫
DE10253014A1 (de) * 2002-11-14 2004-06-03 Danfoss Compressors Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Verdängermaschine, insbesondere Kältemittelverdichter, und Verdrängermaschine
CN101179251A (zh) * 2006-11-07 2008-05-14 凌阳科技股份有限公司 一种直流无刷马达转矩补偿方法及系统
CN102305450A (zh) * 2011-07-07 2012-01-04 海尔集团公司 提高空调器制冷季节能源消耗效率方法、变频控制系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106766664A (zh) * 2017-01-20 2017-05-31 美的集团股份有限公司 冰箱及其压缩机的变频控制板的降功耗控制方法和装置
CN106766664B (zh) * 2017-01-20 2020-02-07 美的集团股份有限公司 冰箱及其压缩机的变频控制板的降功耗控制方法和装置
CN106895660A (zh) * 2017-02-06 2017-06-27 安徽美芝制冷设备有限公司 变频冰箱及其控制系统和控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103884148B (zh) 2016-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101945299B1 (ko) 영구 자석 모터 및 제어 시스템
CN103560745B (zh) 电动机控制装置和冰箱
CN101689828B (zh) 电机驱动系统及其控制方法
CN100438321C (zh) 电机驱动装置
CN103731076B (zh) 一种基于永磁无刷直流电机的电动自行车控制方法
CN103701367B (zh) 一种无传感器无刷直流电机的软起动控制装置
JP2005054768A (ja) リニア圧縮機及びその制御装置
CN101789738B (zh) 双凸极永磁电机控制装置及控制方法
CN103595310B (zh) 一种五桥臂电压源逆变器的占空比优化调制方法
CN104967385A (zh) 一种开关磁阻电机转矩脉动控制系统及其控制方法
CN105556826A (zh) 马达驱动装置
CN103501146A (zh) 无刷直流电机驱动系统的换相转矩脉动抑制方法及系统
KR20170007273A (ko) 공진 계자 여자기를 가진 권선형 계자 동기식 기계
CN101025156A (zh) 一种直流变频压缩机驱动装置和方法
JP6368523B2 (ja) モータ制御装置
CN106374808A (zh) 一种压缩机用直线振荡电机控制方法
CN102355175B (zh) 一种感应电机刹车控制方法
CN103563243A (zh) 逆变器控制装置
CN104038115A (zh) 单绕组直流无刷电机的正弦波电流驱动系统及其控制方法
CN103884148B (zh) 冰箱的变频控制方法及系统
CN207442726U (zh) 直线振荡电机的机械谐振频率跟踪控制器
CN104038114A (zh) 单绕组直流无刷电机的正弦波电压驱动系统及其控制方法
WO2012108158A1 (ja) モータ駆動装置
CN102355186A (zh) 一种永磁同步电机刹车控制方法
KR100505253B1 (ko) 비엘디씨 모터의 속도 제어 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant