CN104791953A - 空调器及空调器中压缩机电机的控制方法、控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调器中压缩机电机的控制方法，包括以下步骤：当空调器进入化霜模式且压缩机电机处于闭环非转矩补偿阶段时，向压缩机电机的d轴和q轴分别注入高次谐波电流以获得压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流；以及根据获得的压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流对压缩机电机进行控制以提高压缩机电机的发热量。该控制方法通过注入高次谐波电流来提高压缩机电机的发热量，从而有效缩短空调器的化霜时间。本发明还公开了一种空调器中压缩机电机的控制装置以及一种空调器。

Description

空调器及空调器中压缩机电机的控制方法、控制装置

技术领域

本发明涉及空调器技术领域，特别涉及一种空调器中压缩机电机的控制方法、一种空调器中压缩机电机的控制装置以及一种空调器。

背景技术

变频控制的目的是为了节能，但是在某些特定场合需通过增加压缩机电机的发热来满足特定功能。

相关技术中，采用增加有功给定电流和无功给定电流的方法来增加压缩机电机的相电流，但是，考虑到压缩机电机的相电流不能超过压缩机电机的峰值电流，因此，不能无限制地增加压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流。

因此，需对上述方法进行改进。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种空调器中压缩机电机的控制方法，通过注入高次谐波电流来提高压缩机电机的发热量，从而有效缩短空调器的化霜时间。

本发明的另一个目的在于提出一种空调器中压缩机电机的控制装置。本发明的又一个目的在于提出一种空调器。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种空调器中压缩机电机的控制方法，包括以下步骤：当所述空调器进入化霜模式且所述压缩机电机处于闭环非转矩补偿阶段时，向所述压缩机电机的d轴和q轴分别注入高次谐波电流以获得所述压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流；以及根据获得的所述压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流对所述压缩机电机进行控制以提高所述压缩机电机的发热量。

根据本发明实施例的空调器中压缩机电机的控制方法，当空调器进入化霜模式且压缩机电机处于闭环非转矩补偿阶段时，向压缩机电机的d轴和q轴分别注入高次谐波电流以获得压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流，以及根据获得的压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流对压缩机电机进行控制以提高压缩机电机的发热量。因此，本发明实施例的空调器中压缩机电机的控制方法能够在空调器处于化霜模式时通过注入高次谐波电流来提高压缩机电机中定子电阻的发热量以及压缩机电机涡流磁场能的发热量，从而提高压缩机电机的整体发热量，并利用冷媒将压缩机电机自身的热量带出，被室外冷凝器和管路吸收后，有效地缩短了空调器的化霜时间，进而改善了室内环境的舒适性，提高了用户的舒适度。并且，该控制方法通过注入高次谐波电流以缩短空调器的化霜时间，实现简单，无需额外增加成本。

根据本发明的一个实施例，所述压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流满足以下公式：

$\left\{\begin{array}{c}{i}_d^{*}=i_{d1}^{*}+i_{d2}^{*}+i_{\mathrm{dn}}\\ i_q^{*}=i_{q1}^{*}+i_{q2}^{*}+i_{\mathrm{qn}}\end{array}\right.$

其中，为所述压缩机电机的无功给定电流，为通过驱动计算获得的无功电流，为给定的直流量无功电流，i_dn为注入的高次谐波无功电流，为所述压缩机电机的有功给定电流，为通过驱动计算获得的有功电流，为给定的直流量有功电流，i_qn为注入的高次谐波有功电流。

根据本发明的一个实施例，所述注入的高次谐波无功电流和所述注入的高次谐波有功电流满足以下公式：

$\left\{\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{dn}}=I_{\mathrm{dn}}\cos (\mathrm{n\ωt}+{\mathrm{\θ}}_0)\\ i_{\mathrm{qn}}=I_{\mathrm{qn}}\cos (\mathrm{n\ωt}+{\mathrm{\θ}}_1)\end{array}\right.$

其中，i_dn为所述注入的高次谐波无功电流，I_dn为所述高次谐波无功电流的幅值，i_qn为所述注入的高次谐波有功电流，I_qn为所述高次谐波有功电流的幅值，n为谐波次数，ω为电角速度，θ₀为所述高次谐波无功电流的初始相位，θ₁为所述高次谐波有功电流的初始相位。

根据本发明的一个实施例，所述高次谐波无功电流的幅值和所述高次谐波有功电流的幅值满足以下公式：

$\left\{\begin{array}{c}{I}_{\mathrm{dn}}=\frac{K_{I_{\mathrm{dn}}}}{\mathrm{\ω}}\\ I_{\mathrm{qn}}=\frac{K_{I_{\mathrm{qn}}}}{\mathrm{\ω}}\end{array}\right.$

其中，为所述高次谐波无功电流的幅值系数，为所述高次谐波有功电流的幅值系数，ω为电角速度。

根据本发明的一个实施例，获得的所述压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流满足以下关系：

$\sqrt{i_d^{*2}+i_q^{*2}}\≤I_{\max }$

其中，I_max为所述压缩机电机的峰值电流，为获得的所述压缩机电机的无功给定电流，为获得的所述压缩机电机的有功给定电流。

根据本发明的一个实施例，上述的压缩机电机的控制方法还包括：根据所述压缩机电机的当前有功给定电流和当前无功给定电流计算所述压缩机电机的相电流；判断所述压缩机电机的相电流是否小于等于所述压缩机电机的峰值电流；以及如果判断所述压缩机电机的相电流大于所述压缩机电机的峰值电流，则按照先降低所述注入的高次谐波电流、再降低给定的直流量电流、最后降低通过驱动计算获得的电流的原则调节所述压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种空调器中压缩机电机的控制装置，包括：注入模块，所述注入模块用于在所述空调器进入化霜模式且所述压缩机电机处于闭环非转矩补偿阶段时向所述压缩机电机的d轴和q轴分别注入高次谐波电流以获得所述压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流；以及控制模块，所述控制模块根据获得的所述压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流对所述压缩机电机进行控制以提高所述压缩机电机的发热量。

根据本发明实施例的空调器中压缩机电机的控制装置，注入模块在空调器进入化霜模式且压缩机电机处于闭环非转矩补偿阶段时向压缩机电机的d轴和q轴分别注入高次谐波电流以获得压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流，控制模块根据获得的压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流对压缩机电机进行控制以提高压缩机电机的发热量。因此，本发明实施例的空调器中压缩机电机的控制装置在空调器处于化霜模式时能够通过注入高次谐波电流来提高压缩机电机中定子电阻的发热量以及压缩机电机涡流磁场能的发热量，从而提高压缩机电机的整体发热量，并利用冷媒将压缩机电机自身的热量带出，被室外冷凝器和管路吸收后，有效地缩短了空调器的化霜时间，进而改善了室内环境的舒适性，提高了用户的舒适度。并且，该控制装置通过注入高次谐波电流以缩短空调器的化霜时间，实现简单，无需额外增加成本。

根据本发明的一个实施例，所述压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流满足以下公式：

$\left\{\begin{array}{c}{i}_d^{*}=i_{d1}^{*}+i_{d2}^{*}+i_{\mathrm{dn}}\\ i_q^{*}=i_{q1}^{*}+i_{q2}^{*}+i_{\mathrm{qn}}\end{array}\right.$

其中，为所述压缩机电机的无功给定电流，为通过驱动计算获得的无功电流，为给定的直流量无功电流，i_dn为注入的高次谐波无功电流，为所述压缩机电机的有功给定电流，为通过驱动计算获得的有功电流，为给定的直流量有功电流，i_qn为注入的高次谐波有功电流。

根据本发明的一个实施例，所述注入的高次谐波无功电流和所述注入的高次谐波有功电流满足以下公式：

$\left\{\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{dn}}=I_{\mathrm{dn}}\cos (\mathrm{n\ωt}+{\mathrm{\θ}}_0)\\ i_{\mathrm{qn}}=I_{\mathrm{qn}}\cos (\mathrm{n\ωt}+{\mathrm{\θ}}_1)\end{array}\right.$

其中，i_dn为所述注入的高次谐波无功电流，I_dn为所述高次谐波无功电流的幅值，i_qn为所述注入的高次谐波有功电流，I_qn为所述高次谐波有功电流的幅值，n为谐波次数，ω为电角速度，θ₀为所述高次谐波无功电流的初始相位，θ₁为所述高次谐波有功电流的初始相位。

根据本发明的一个实施例，所述高次谐波无功电流的幅值和所述高次谐波有功电流的幅值满足以下公式：

$\left\{\begin{array}{c}{I}_{\mathrm{dn}}=\frac{K_{I_{\mathrm{dn}}}}{\mathrm{\ω}}\\ I_{\mathrm{qn}}=\frac{K_{I_{\mathrm{qn}}}}{\mathrm{\ω}}\end{array}\right.$

其中，为所述高次谐波无功电流的幅值系数，为所述高次谐波有功电流的幅值系数，ω为电角速度。

根据本发明的一个实施例，获得的所述压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流满足以下关系：

$\sqrt{i_d^{*2}+i_q^{*2}}\≤I_{\max }$

其中，I_max为所述压缩机电机的峰值电流，为获得的所述压缩机电机的无功给定电流，为获得的所述压缩机电机的有功给定电流。

根据本发明的一个实施例，所述控制模块还根据所述压缩机电机的当前有功给定电流和当前无功给定电流计算所述压缩机电机的相电流，并在判断所述压缩机电机的相电流大于所述压缩机电机的峰值电流时按照先降低所述注入的高次谐波电流、再降低给定的直流量电流、最后降低通过驱动计算获得的电流的原则调节所述压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流。

此外，本发明的实施例还提出了一种空调器，其包括上述的压缩机电机的控制装置。

该空调器在化霜模式时能够通过注入高次谐波电流来提高压缩机电机中定子电阻的发热量以及压缩机电机涡流磁场能的发热量，从而提高压缩机电机的整体发热量，并利用冷媒将压缩机电机自身的热量带出，被室外冷凝器和管路吸收后，有效地缩短了化霜时间，进而改善了室内环境的舒适性，提高了用户的舒适度，并且还无需额外增加成本。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的空调器中压缩机电机的控制方法的流程图；

图2为根据本发明一个实施例的压缩机电机的相电流的波形图；

图3为根据本发明另一个实施例的压缩机电机的相电流的波形图；以及

图4为根据本发明实施例的空调器中压缩机电机的控制装置的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的空调器中压缩机电机的控制方法、空调器中压缩机电机的控制装置以及具有该控制装置的空调器。

图1为根据本发明实施例的空调器中压缩机电机的控制方法的流程图。如图1所示，该空调器中压缩机电机的控制方法包括以下步骤：

S1，当空调器进入化霜模式且压缩机电机处于闭环非转矩补偿阶段时，向压缩机电机的d轴和q轴分别注入高次谐波电流以获得压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流。

根据本发明的一个实施例，压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流满足下述公式(1)：

$\left\{\begin{array}{c}{i}_d^{*}=i_{d1}^{*}+i_{d2}^{*}+i_{\mathrm{dn}}\\ i_q^{*}=i_{q1}^{*}+i_{q2}^{*}+i_{\mathrm{qn}}\end{array}\right.---\left(1\right)$

其中，为压缩机电机的无功给定电流，为通过驱动计算获得的无功电流，为给定的直流量无功电流，i_dn为注入的高次谐波无功电流，为压缩机电机的有功给定电流，为通过驱动计算获得的有功电流，为给定的直流量有功电流，i_qn为注入的高次谐波有功电流。

根据本发明的一个实施例，注入的高次谐波无功电流和注入的高次谐波有功电流满足下述公式(2)：

$\left\{\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{dn}}=I_{\mathrm{dn}}\cos (\mathrm{n\ωt}+{\mathrm{\θ}}_0)\\ i_{\mathrm{qn}}=I_{\mathrm{qn}}\cos (\mathrm{n\ωt}+{\mathrm{\θ}}_1)\end{array}\right.---\left(2\right)$

其中，I_dn为高次谐波无功电流的幅值，I_qn为高次谐波有功电流的幅值，n为谐波次数，ω为电角速度，θ₀为高次谐波无功电流的初始相位，θ₁为高次谐波有功电流的初始相位。

根据本发明的一个实施例，高次谐波无功电流的幅值和高次谐波有功电流的幅值满足下述公式(3)：

$\left\{\begin{array}{c}{I}_{\mathrm{dn}}=\frac{K_{I_{\mathrm{dn}}}}{\mathrm{\ω}}\\ I_{\mathrm{qn}}=\frac{K_{I_{\mathrm{qn}}}}{\mathrm{\ω}}\end{array}\right.---\left(3\right)$

其中，为高次谐波无功电流的幅值系数，为高次谐波有功电流的幅值系数，ω为电角速度。

在本发明的实施例中，获得的压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流满足下述公式(4)：

$\sqrt{i_d^{*2}+i_q^{*2}}\≤I_{\max }---\left(4\right)$

其中，I_max为压缩机电机的峰值电流。

具体地，当空调器处于非化霜模式时，压缩机电机的无功给定电流和有功给定电流分别为和此时，可以通过最大转矩电压比、最大转矩电流比以及弱磁等控制方式计算获得。而当压缩机电机进入化霜模式时，为了降低空调器的化霜时间，通常会采用直接增加有功给定电流和/或无功给定电流的方法来提高压缩机电机的相电流，从而提高压缩机电机的定子发热量以降低化霜时间。例如，相关技术中，通过增加直流量无功电流和直流量有功电流来提高压缩机电机的相电流。

但是，由于受到极限电流圆的限制，在压缩机电机的相电流达到压缩机电机的峰值电流时，无法直接继续增加压缩机电机的有功给定电流和/或无功给定电流。因此，在本发明的实施例中，当压缩机电机处于闭环非转矩补偿阶段时，在原有的有功给定电流和无功给定电流的基础上，可通过向压缩机电机的d轴和q轴分别注入高次谐波电流以增加压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流。即言，当压缩机电机处于闭环非转矩补偿阶段时，按照上述公式(2)向压缩机电机的d轴和q轴分别注入高次谐波电流，如5次、7次、9次等谐波电流，此时，压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流如上述公式(1)所示，并且，注入高次谐波电流后的有功给定电流和无功给定电流满足上述公式(4)。

S2，根据获得的压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流对压缩机电机进行控制以提高压缩机电机的发热量。

根据本发明的一个实施例，上述的压缩机电机的控制方法还包括：根据压缩机电机的当前有功给定电流和当前无功给定电流计算压缩机电机的相电流；判断压缩机电机的相电流是否小于等于压缩机电机的峰值电流；以及如果判断压缩机电机的相电流大于压缩机电机的峰值电流，则按照先降低注入的高次谐波电流、再降低给定的直流量电流、最后降低通过驱动计算获得的电流的原则调节压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流。

具体而言，在注入高次谐波电流后，根据获得的压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流对压缩机电机进行控制，并实时检测压缩机电机的当前有功给定电流和当前无功给定电流，同时计算压缩机电机的相电流，并对其进行判断。如果计算的压缩机电机的相电流大于压缩机电机的峰值电流I_max，则先降低注入的高次谐波无功电流i_dn和注入的高次谐波有功电流i_qn的幅值。在降低注入的高次谐波电流的幅值后，如果计算的压缩机电机的相电流仍大于压缩机电机的峰值电流，则继续降低注入的高次谐波电流的幅值，直到注入的高次谐波电流的幅值为0。在注入的高次谐波电流的幅值为0后，如果计算的压缩机电机的相电流仍大于压缩机电机的峰值电流，则开始降低给定的直流量无功电流和给定的直流量有功电流依次类推，直到计算的压缩机电机的相电流小于压缩机电机的峰值电流，从而保证空调器能够稳定运行。

根据本发明的一个具体示例，当空调器进入化霜模式时，空调器的室内风机停止运转，室外机从制热状态进入制冷状态，此时压缩机电机重新启动。当压缩机电机从转矩补偿状态切换到正常运行状态时，此时，快速注入一定的直流量无功电流和直流量有功电流并实时获取压缩机电机的当前有功给定电流和当前无功给定电流，同时根据获取的压缩机电机的当前有功给定电流和当前无功给定电流计算压缩机电机的相电流，当压缩机电机的相电流达到压缩机电机的峰值电流时，开始注入高次谐波无功电流i_dn和高次谐波有功电流i_qn，如5次谐波无功电流i_d5和5次谐波有功电流i_q5，以提高压缩机电机的相电流的有效值。

如图2、图3所示，横坐标表示时间，纵坐标表示单位最大限制电流(单位为1)，曲线1为未注入高次谐波电流时压缩机电机的极限相电流波形，曲线2为注入高次谐波后压缩机电机的相电流波形。

其中，如图2所示，通过曲线1和曲线2对比可知，在向压缩机电机的d轴和q轴分别注入高次谐波电流后，压缩机电机的相电流的幅值没有受到影响，而压缩机电机的相电流的有效值得到增加。

如图3所示，通过曲线1和曲线2对比可知，在向压缩机电机的d轴和q轴分别注入高次谐波电流后，压缩机电机的相电流的有效值增加其中，I_n为注入的高次谐波的幅值。此时，压缩机电机的功率为：其中，R为定子电阻的阻值。

综上所述，根据本发明实施例的空调器中压缩机电机的控制方法，当空调器进入化霜模式且压缩机电机处于闭环非转矩补偿阶段时，向压缩机电机的d轴和q轴分别注入高次谐波电流以获得压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流，以及根据获得的压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流对压缩机电机进行控制以提高压缩机电机的发热量。因此，本发明实施例的空调器中压缩机电机的控制方法能够在空调器处于化霜模式时通过注入高次谐波电流来提高压缩机电机中定子电阻的发热量以及压缩机电机涡流磁场能的发热量，从而提高压缩机电机的整体发热量，并利用冷媒将压缩机电机自身的热量带出，被室外冷凝器和管路吸收后，有效地缩短了空调器的化霜时间，进而改善了室内环境的舒适性，提高了用户的舒适度。并且，该控制方法通过注入高次谐波电流以缩短空调器的化霜时间，实现简单，无需额外增加成本。

图4为根据本发明实施例的空调器中压缩机电机的控制装置的方框示意图。如图4所示，该空调器中压缩机电机的控制装置包括注入模块10和控制模块20。

其中，注入模块10用于在空调器进入化霜模式且压缩机电机30处于闭环非转矩补偿阶段时向压缩机电机30的d轴和q轴分别注入高次谐波电流以获得压缩机电机30的有功给定电流和无功给定电流。控制模块20根据获得的压缩机电机30的有功给定电流和无功给定电流对压缩机电机30进行控制以提高压缩机电机30的发热量。

根据本发明的一个实施例，压缩机电机30的有功给定电流和无功给定电流满足上述公式(1)，注入的高次谐波无功电流和注入的高次谐波有功电流满足上述公式(2)，高次谐波无功电流的幅值和高次谐波有功电流的幅值满足上述公式(3)。

在本发明的实施例中，获得的压缩机电机30的有功给定电流和无功给定电流满足上述公式(4)。

具体地，当空调器处于非化霜模式时，压缩机电机30的无功给定电流和有功给定电流分别为和此时，可以通过最大转矩电压比、最大转矩电流比以及弱磁等控制方式计算获得。而当压缩机电机30进入化霜模式时，为了降低空调器的化霜时间，通常会采用直接增加有功给定电流和/或无功给定电流的方法来提高压缩机电机30的相电流，从而提高压缩机电机30的定子发热量以降低化霜时间。例如，相关技术中，通过增加直流量无功电流和直流量有功电流来提高压缩机电机30的相电流。

但是，由于受到极限电流圆的限制，在压缩机电机30的相电流达到压缩机电机30的峰值电流时，无法直接继续增加压缩机电机30的有功给定电流和/或无功给定电流。因此，在本发明的实施例中，当压缩机电机30处于闭环非转矩补偿阶段时，在原有的有功给定电流和无功给定电流的基础上，可通过注入模块10向压缩机电机30的d轴和q轴分别注入高次谐波电流以增加压缩机电机30的有功给定电流和无功给定电流。即言，当压缩机电机30处于闭环非转矩补偿阶段时，注入模块10按照上述公式(2)向压缩机电机30的d轴和q轴分别注入高次谐波电流，如5次、7次、9次等谐波电流，此时，压缩机电机30的有功给定电流和无功给定电流如上述公式(1)所示，并且，注入高次谐波电流后的有功给定电流和无功给定电流满足上述公式(4)。

根据本发明的一个实施例，控制模块20还根据压缩机电机30的当前有功给定电流和当前无功给定电流计算压缩机电机30的相电流，并在判断压缩机电机30的相电流大于压缩机电机30的峰值电流时按照先降低注入的高次谐波电流、再降低给定的直流量电流、最后降低通过驱动计算获得的电流的原则调节压缩机电机30的有功给定电流和无功给定电流。

具体而言，在注入模块10注入高次谐波电流后，控制模块20根据获得的压缩机电机30的有功给定电流和无功给定电流对压缩机电机30进行控制，并实时检测压缩机电机30的当前有功给定电流和当前无功给定电流，同时计算压缩机电机30的相电流，并对其进行判断。如果控制模块20计算的压缩机电机30的相电流大于压缩机电机30的峰值电流I_max，则注入模块10先降低注入的高次谐波无功电流i_dn和注入的高次谐波有功电流i_qn的幅值。在降低注入的高次谐波电流的幅值后，如果计算的压缩机电机30的相电流仍大于压缩机电机30的峰值电流，则注入模块10继续降低注入的高次谐波电流的幅值，直到注入的高次谐波电流的幅值为0。在注入的高次谐波电流的幅值为0后，如果控制模块20计算的压缩机电机30的相电流仍大于压缩机电机30的峰值电流，则开始降低给定的直流量无功电流和给定的直流量有功电流依次类推，直到计算的压缩机电机30的相电流小于压缩机电机30的峰值电流，从而保证空调器能够稳定运行。

根据本发明的一个具体示例，当空调器进入化霜模式时，空调器的室内风机停止运转，室外机从制热状态进入制冷状态，此时压缩机电机30重新启动。当压缩机电机30从转矩补偿状态切换到正常运行状态时，此时，注入模块10快速注入一定的直流量无功电流和直流量有功电流并实时获取压缩机电机30的当前有功给定电流和当前无功给定电流，同时根据获取的压缩机电机30的当前有功给定电流和当前无功给定电流计算压缩机电机30的相电流，当压缩机电机30的相电流达到压缩机电机30的峰值电流时，开始注入高次谐波无功电流i_dn和高次谐波有功电流i_qn，如5次谐波无功电流i_d5和5次谐波有功电流i_q5，以提高压缩机电机30的相电流的有效值。

如图2、图3所示，横坐标表示时间，纵坐标表示单位最大限制电流(单位为1)，曲线1为未注入高次谐波电流时压缩机电机30的极限相电流波形，曲线2为注入高次谐波后压缩机电机30的相电流波形。

其中，如图2所示，通过曲线1和曲线2对比可知，在向压缩机电机30的d轴和q轴分别注入高次谐波电流后，压缩机电机30的相电流的幅值没有受到影响，而压缩机电机30的相电流的有效值得到增加。

如图3所示，通过曲线1和曲线2对比可知，在向压缩机电机30的d轴和q轴分别注入高次谐波电流后，压缩机电机30的相电流的有效值增加其中，I_n为注入的高次谐波的幅值。此时，压缩机电机30的功率为：其中，R为定子电阻的阻值。

根据本发明实施例的空调器中压缩机电机的控制装置，注入模块在空调器进入化霜模式且压缩机电机处于闭环非转矩补偿阶段时向压缩机电机的d轴和q轴分别注入高次谐波电流以获得压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流，控制模块根据获得的压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流对压缩机电机进行控制以提高压缩机电机的发热量。因此，本发明实施例的空调器中压缩机电机的控制装置在空调器处于化霜模式时能够通过注入高次谐波电流来提高压缩机电机中定子电阻的发热量以及压缩机电机涡流磁场能的发热量，从而提高压缩机电机的整体发热量，并利用冷媒将压缩机电机自身的热量带出，被室外冷凝器和管路吸收后，有效地缩短了空调器的化霜时间，进而改善了室内环境的舒适性，提高了用户的舒适度。并且，该控制装置通过注入高次谐波电流以缩短空调器的化霜时间，实现简单，无需额外增加成本。

此外，本发明的实施例还提出了一种空调器，其包括上述的压缩机电机的控制装置。

该空调器在化霜模式时能够通过注入高次谐波电流来提高压缩机电机中定子电阻的发热量以及压缩机电机涡流磁场能的发热量，从而提高压缩机电机的整体发热量，并利用冷媒将压缩机电机自身的热量带出，被室外冷凝器和管路吸收后，有效地缩短了化霜时间，进而改善了室内环境的舒适性，提高了用户的舒适度，并且还无需额外增加成本。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (13)

1.一种空调器中压缩机电机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

当所述空调器进入化霜模式且所述压缩机电机处于闭环非转矩补偿阶段时，向所述压缩机电机的d轴和q轴分别注入高次谐波电流以获得所述压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流；以及

根据获得的所述压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流对所述压缩机电机进行控制以提高所述压缩机电机的发热量。

2.如权利要求1所述的压缩机电机的控制方法，其特征在于，所述压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流满足以下公式：

$\left\{\begin{array}{c}{i}_d^{*}=i_{d1}^{*}+i_{d2}^{*}+i_{\mathrm{dn}}\\ i_q^{*}=i_{q1}^{*}+i_{q2}^{*}+i_{\mathrm{qn}}\end{array}\right.$

其中，为所述压缩机电机的无功给定电流，为通过驱动计算获得的无功电流，为给定的直流量无功电流，i_dn为注入的高次谐波无功电流，为所述压缩机电机的有功给定电流，为通过驱动计算获得的有功电流，为给定的直流量有功电流，i_qn为注入的高次谐波有功电流。

3.如权利要求2所述的压缩机电机的控制方法，其特征在于，所述注入的高次谐波无功电流和所述注入的高次谐波有功电流满足以下公式：

$\left\{\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{dn}}=I_{\mathrm{dn}}\cos (\mathrm{n\ωt}+{\mathrm{\θ}}_0)\\ i_{\mathrm{qn}}=I_{\mathrm{qn}}\cos (\mathrm{n\ωt}+{\mathrm{\θ}}_1)\end{array}\right.$

其中，i_dn为所述注入的高次谐波无功电流，I_dn为所述高次谐波无功电流的幅值，i_qn为所述注入的高次谐波有功电流，I_qn为所述高次谐波有功电流的幅值，n为谐波次数，ω为电角速度，θ₀为所述高次谐波无功电流的初始相位，θ₁为所述高次谐波有功电流的初始相位。

4.如权利要求3所述的压缩机电机的控制方法，其特征在于，所述高次谐波无功电流的幅值和所述高次谐波有功电流的幅值满足以下公式：

$\left\{\begin{array}{c}{I}_{\mathrm{dn}}=\frac{K_{I_{\mathrm{dn}}}}{\mathrm{\ω}}\\ I_{\mathrm{qn}}=\frac{K_{I_{\mathrm{qn}}}}{\mathrm{\ω}}\end{array}\right.$

其中，为所述高次谐波无功电流的幅值系数，为所述高次谐波有功电流的幅值系数，ω为电角速度。

5.如权利要求1-4中任一项所述的压缩机电机的控制方法，其特征在于，获得的所述压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流满足以下关系：

$\sqrt{i_d^{*2}+i_q^{*2}}\≤I_{\max }$

其中，I_max为所述压缩机电机的峰值电流，为获得的所述压缩机电机的无功给定电流，为获得的所述压缩机电机的有功给定电流。

6.如权利要求5所述的压缩机电机的控制方法，其特征在于，还包括：

根据所述压缩机电机的当前有功给定电流和当前无功给定电流计算所述压缩机电机的相电流；

判断所述压缩机电机的相电流是否小于等于所述压缩机电机的峰值电流；以及

如果判断所述压缩机电机的相电流大于所述压缩机电机的峰值电流，则按照先降低所述注入的高次谐波电流、再降低给定的直流量电流、最后降低通过驱动计算获得的电流的原则调节所述压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流。

7.一种空调器中压缩机电机的控制装置，其特征在于，包括：

注入模块，所述注入模块用于在所述空调器进入化霜模式且所述压缩机电机处于闭环非转矩补偿阶段时向所述压缩机电机的d轴和q轴分别注入高次谐波电流以获得所述压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流；以及

控制模块，所述控制模块根据获得的所述压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流对所述压缩机电机进行控制以提高所述压缩机电机的发热量。

8.如权利要求7所述的压缩机电机的控制装置，其特征在于，所述压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流满足以下公式：

$\left\{\begin{array}{c}{i}_d^{*}=i_{d1}^{*}+i_{d2}^{*}+i_{\mathrm{dn}}\\ i_q^{*}=i_{q1}^{*}+i_{q2}^{*}+i_{\mathrm{qn}}\end{array}\right.$

其中，为所述压缩机电机的无功给定电流，为通过驱动计算获得的无功电流，为给定的直流量无功电流，i_dn为注入的高次谐波无功电流，为所述压缩机电机的有功给定电流，为通过驱动计算获得的有功电流，为给定的直流量有功电流，i_qn为注入的高次谐波有功电流。

9.如权利要求8所述的压缩机电机的控制装置，其特征在于，所述注入的高次谐波无功电流和所述注入的高次谐波有功电流满足以下公式：

$\left\{\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{dn}}=I_{\mathrm{dn}}\cos (\mathrm{n\ωt}+{\mathrm{\θ}}_0)\\ i_{\mathrm{qn}}=I_{\mathrm{qn}}\cos (\mathrm{n\ωt}+{\mathrm{\θ}}_1)\end{array}\right.$

其中，i_dn为所述注入的高次谐波无功电流，I_dn为所述高次谐波无功电流的幅值，i_qn为所述注入的高次谐波有功电流，I_qn为所述高次谐波有功电流的幅值，n为谐波次5数，ω为电角速度，θ₀为所述高次谐波无功电流的初始相位，θ₁为所述高次谐波有功电流的初始相位。

10.如权利要求9所述的压缩机电机的控制装置，其特征在于，所述高次谐波无功电流的幅值和所述高次谐波有功电流的幅值满足以下公式：

$\left\{\begin{array}{c}{I}_{\mathrm{dn}}=\frac{K_{I_{\mathrm{dn}}}}{\mathrm{\ω}}\\ I_{\mathrm{qn}}=\frac{K_{I_{\mathrm{qn}}}}{\mathrm{\ω}}\end{array}\right.$

其中，为所述高次谐波无功电流的幅值系数，为所述高次谐波有功电流的幅值系数，ω为电角速度。

11.如权利要求7-10中任一项所述的压缩机电机的控制装置，其特征在于，获得的所述压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流满足以下关系：

$\sqrt{i_d^{*2}+i_q^{*2}}\≤I_{\max }$

其中，I_max为所述压缩机电机的峰值电流，为获得的所述压缩机电机的无功给定电流，为获得的所述压缩机电机的有功给定电流。

12.如权利要求11所述的压缩机电机的控制装置，其特征在于，所述控制模块还根据所述压缩机电机的当前有功给定电流和当前无功给定电流计算所述压缩机电机的相电流，并在判断所述压缩机电机的相电流大于所述压缩机电机的峰值电流时按照先降低所述注入的高次谐波电流、再降低给定的直流量电流、最后降低通过驱动计算获得的电流的原则调节所述压缩机电机的有功给定电流和无功给定电流。

13.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求7-12中任一项所述的压缩机电机的控制装置。