CN107070348A - 空调器、压缩机及其闭环零速启动方法、系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空调器、压缩机及其闭环零速启动方法、系统，其中，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，向压缩机注入高频电压信号以估计压缩机转子的初始位置；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；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。该压缩机的闭环零速启动方法能够实现压缩机全过程位置闭环启动，且能够降低压缩机的启动电流幅值，达到降低能耗的效果。
Description
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ωhf的高频电压信号，其中，所述高频电压信号包括Vhfα和Vhfβ，Vhfα＝Vhf*cos(ωhft)，为高频电压信号在两相静止坐标系中α轴方向的值，Vhfβ＝Vhf*sin(ωhft)，为高频电压信号在两相静止坐标系中β轴方向的值，Vhf为所述高频电压信号的幅值；将Vhfα注入α轴，并将Vhfβ注入β轴；检测所述压缩机的三相电流信号Ia、Ib和Ic，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，λm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。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种压缩机的闭环零速启动系统，包括：预估计单元，用于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；初始化单元，用于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；控制单元，用于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系统，通过预估计单元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，并通过初始化单元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，进而通过控制单元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系统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，所述预估计单元，具体用于：生成角频率为ωhf的高频电压信号，其中，所述高频电压信号包括Vhfα和Vhfβ，Vhfα＝Vhf*cos(ωhft)，为高频电压信号在两相静止坐标系中α轴方向的值，Vhfβ＝Vhf*sin(ωhft)，为高频电压信号在两相静止坐标系中β轴方向的值，Vhf为所述高频电压信号的幅值；将Vhfα注入α轴，并将Vhfβ注入β轴；检测所述压缩机的三相电流信号Ia、Ib和Ic，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，所述预估计单元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时，具体用于：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，所述初始化单元具体用于：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，λm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。
进一步地，本发明提出了一种压缩机，其包括上述实施例的压缩机的闭环零速启动系统。
本发明实施例的压缩机，通过上述实施例的压缩机的闭环零速启动系统，能够实现全过程位置闭环启动，且能够降低启动电流幅值，降低启动功耗。
更进一步地，本发明提出了一种空调器，其包括上述实施例的压缩机。
根据本发明实施例的空调器，其中的压缩机能够实现全过程位置闭环启动，且启动电流幅值小，启动功耗低。
本发明的附加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
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的压缩机的闭环零速启动方法的流程图；
图2是根据本发明一个实施例的压缩机的闭环零速启动原理的流程图；
图3是根据本发明一个实施例的压缩机转子的初始位置估计方法的流程图；
图4是根据本发明一个实施例的压缩机的极性判断方法的流程图；
图5是根据本发明一个实施例的压缩机转子的初始位置估计原理的方框示意图；
图6是根据本发明一个实施例的压缩机的极性判断原理的示意图；
图7是根据本发明一个具体示例的压缩机的闭环零速启动的波形曲线；
图8是根据本发明实施例的压缩机的闭环零速启动系统的方框示意图；
图9是根据本发明实施例的压缩机的方框示意图；以及
图10是根据本发明实施例的空调器的方框示意图。
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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述根据本发明实施例提出的空调器、压缩机及其闭环零速启动方法、系统。
图1是根据本发明实施例的压缩机的闭环零速启动方法的流程图。如图1所示，该压缩机的闭环零速启动方法包括以下步骤：
S1，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。
S2，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。
具体地，可以根据如下公式(1)对压缩机的磁链观测器和锁相环进行初始化：
其中，为压缩机转子的初始位置，λm为压缩机转子永磁体的磁链值，为压缩机转子的当前位置，与分别为α、β轴的磁链观测值。
S3，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。
为便于理解上述的压缩机的闭环零速启动方法，可将上述步骤S1～S3通过以下几个功能模块实现：初始转子位置估计器、运行转子位置估计器、电流控制器和速度控制器。
其中，初始转子位置估计器用于在压缩机启动的初始阶段(即压缩机零速启动时)，通过对压缩机注入电压激励信号，然后根据压缩机的电流响应推算出转子的初始位置。运行转子位置估计器用于在压缩机的正常运行阶段，根据压缩机的相电压与相电流，以及压缩机的电机参数模型，实时估计出压缩机转子的位置。电流控制器用于根据dq轴电流值与指令值的偏差调整dq轴电压指令，实现电流的反馈控制。速度控制器用于根据实际转速与给定转速的差值调整q轴电流指令，实现速度的反馈控制。
具体地，如图2所示，压缩机的闭环零速启动流程可分为三个阶段：
第一阶段，可采用旋转式或脉振式的高频信号注入法，向压缩机注入电压信号，并检测压缩机相电流响应以确定压缩机转子的初始位置。
需要说明的是，虽然高频信号注入法可实现零速与低速段的压缩机转子的位置估计，但同时会引起明显的电磁噪音与功率损耗。而第一阶段需在确保压缩机转子不产生运动与机械噪声的情况下，快速获取转子的位置信息。为了降低不良影响，本发明只在转子的初始位置估计的短时间内使用高频信号注入法，例如。在参数合理设置的条件下，第一阶段可在0.5s内结束，然后进入第二阶段。
第二阶段，根据估计出的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。假设压缩机转子的初始位置为则可根据上述公式(1)分别对压缩机的磁链观测器与锁相环进行初始化。
第三阶段，在压缩机进入闭环控制状态后，压缩机的磁链观测器可通过下式(2)实现：
其中，Ld与Lq分别为d轴、q轴电感，Vα与Vβ分别为α轴、β轴电压，iα与iβ分别为α轴、β轴电流，R为电机绕组的相电阻。
转子位置估计的误差角度可通过下式(3)根据磁链观测值计算获得：
其中，Idref为d轴电流指令值，θerr为转子位置估计误差角度。
进一步地，可利用锁相环根据式(4)估算转子的实时位置
其中，Kp_pll和Ki_pll分别为锁相环PI控制器的比例参数与积分参数，ωf为速度低通滤波器的带宽，且，Kp_pll、Ki_pll和ωf均为正数。
即言，在压缩机进入闭环控制状态后，可通过上式(2)～(4)估算出压缩机转子的实时位置，进而根据压缩机转子的实时位置对压缩机进行矢量控制，即可通过PI控制器实现电流和速度的闭环控制。可以理解，上述估算过程为周期性的迭代计算，估算过程的迭代周期可以是0.1ms，即每隔0.1ms通过式(2)～(4)对压缩机转子的位置进行计算与更新。
由此，该压缩机的闭环零速启动方法，相较于常规方法，无需转子定位与开环拖动过程，能实现压缩机全过程位置闭环启动，且能够使压缩机启动电流幅值明显低于常规方法，达到降低能耗的效果。
在本发明的一个实施例中，如图3所示，上述步骤S1可以包括以下步骤：
S11，生成角频率为ωhf的高频电压信号，其中，高频电压信号包括Vhfα和Vhfβ，Vhfα＝Vhf*cos(ωhft)，为高频电压信号在两相静止坐标系中α轴方向的值，Vhfβ＝Vhf*sin(ωhft)，为高频电压信号在两相静止坐标系中β轴方向的值，Vhf为高频电压信号的幅值。
S12，将Vhfα注入α轴，并将Vhfβ注入β轴。
其中，高频电压信号注入的持续时间小于等于0.5s。
S13，检测压缩机的三相电流信号Ia、Ib和Ic，并对三相电流信号进行预处理以获得压缩机的α轴负序电流和β轴负序电流。
S14，根据压缩机的α轴负序电流和β轴负序电流获得转子角度估计值
S15，根据转子角度估计值获得压缩机转子的初始位置
进一步地，在本发明的一些实施例中，如图4所示，上述步骤S15可以包括以下步骤：
S151，向压缩机的d轴方向注入正反向脉冲电压。
S152，获取正反向脉冲电压对应的d轴电流响应幅值ID1与ID2。
S153，判断ID1是否小于ID2。
S154，如果ID1小于ID2，则令
S155，如果ID1大于等于ID2，则令
具体地，如图5所示，转子的初始位置估计过程包括三部分：激励信号产生器、电流谐波提取和初始位置估算锁相环。激励信号产生器输出频率为ωhf的高频旋转电压所对应的PWM波；电流谐波提取模块用于提取压缩机相电流中频率为ωhf的高频电流成分Ialpha_cn与Ibeta_cn；初始位置估算锁相环根据提取出的高频电流成分推算出转子的位置估计值
在本发明的一些实施例中，初始转子位置估计器工作约0.1s后，将收敛于一个固定值。
需要说明的是，收敛后的固定值可能与转子的初始位置一致，也可能与转子的初始位置相差180度。也就是说，该位置值有可能与N极一致，也可能与S极一致。因而，需要进行极性判断，才能获取转子的初始位置估计值
图6为压缩机的极性判断原理示意图。如图6所示，极性判断的基本原理是向压缩机的d轴方向注入正反向脉冲电压，然后根据正反向脉冲电压所激发的两个脉冲电流幅值大小关系来判断极性。具体实现过程为，在计数脉冲0与计数脉冲5分别输出两个脉宽相等方向相反的d轴电压脉冲，然后检测脉冲电压对应的d轴电流响应幅值ID1与ID2。如果ID1<ID2，则有否则，
图7为本发明一个具体示例中压缩机的闭环零速启动波形曲线。如图7所示，速度环与位置估计器可直接进入闭环工作状态，即该方法可实现平稳的压缩机闭环启动。此外，压缩机进入闭环后电流幅值小于1A，因而可有效降低启动过程中的功耗。
综上，根据本发明实施例的压缩机的闭环零速启动方法，能够实现压缩机全过程位置闭环启动，且能够降低压缩机的启动电流幅值，降低压缩机启动过程中的功耗。
图8是本发明实施例的压缩机的闭环零速启动系统的方框示意图。如图8所示，该系统包括：预估计单元10、初始化单元20和控制单元30。
其中，预估计单元10用于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。初始化单元20用于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。控制单元30用于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。
可选地，高频电压信号注入的持续时间小于等于0.5s。
在本发明的一个实施例中，预估计单元10具体用于：生成角频率为ωhf的高频电压信号，其中，高频电压信号包括Vhfα和Vhfβ，Vhfα＝Vhf*cos(ωhft)，为高频电压信号在两相静止坐标系中α轴方向的值，Vhfβ＝Vhf*sin(ωhft)，为高频电压信号在两相静止坐标系中β轴方向的值，Vhf为高频电压信号的幅值；将Vhfα注入α轴，并将Vhfβ注入β轴；检测压缩机的三相电流信号Ia、Ib和Ic，并对三相电流信号进行预处理以获得压缩机的α轴负序电流和β轴负序电流；根据压缩机的α轴负序电流和β轴负序电流获得转子角度估计值根据转子角度估计值获得压缩机转子的初始位置
其中，预估计单元10根据转子角度估计值获得压缩机转子的初始位置时，具体用于：向压缩机的d轴方向注入正反向脉冲电压；获取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
在本发明的实施例中，初始化单元20具体用于：根据如下公式(1)对压缩机的磁链观测器和锁相环进行初始化：
其中，为压缩机转子的初始位置，λm为压缩机转子永磁体的磁链值，为压缩机转子的当前位置，与分别为α、β轴的磁链观测值。
需要说明的是，本发明实施例的压缩机的闭环零速启动系统的具体实施方式可参见本发明上述实施例的压缩机的闭环零速启动方法的具体实施方式，为减少冗余，此处不做赘述。
根据本发明实施例的压缩机的闭环零速启动系统，通过预估计单元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，并通过初始化单元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，进而通过控制单元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。
进一步地，基于上述实施例的压缩机的闭环零速启动系统，本发明提出了一种压缩机。
图9是根据本发明实施例的压缩机的方框示意图。如图9所示，该压缩机200包括上述实施例的压缩机的闭环零速启动系统100。
本发明实施例的压缩机，通过上述实施例的压缩机的闭环零速启动系统，能够实现全过程位置闭环启动，且能够降低启动电流幅值，降低启动功耗。
更进一步地，基于上述实施例的压缩机，本发明提出了一种空调器。
图10是根据本发明实施例的空调器的方框示意图。如图10所示，空调器300包括上述实施例的压缩机200。
根据本发明实施例的空调器，其中的压缩机能够实现全过程位置闭环启动，且启动电流幅值小，启动功耗低。
另外，根据本发明实施例的空调器的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (12)
1.一种压缩机的闭环零速启动方法，其特征在于，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。
2.如权利要求1所述的压缩机的闭环零速启动方法，其特征在于，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ωhf的高频电压信号，其中，所述高频电压信号包括Vhfα和Vhfβ，Vhfα＝Vhf*cos(ωhft)，为高频电压信号在两相静止坐标系中α轴方向的值，Vhfβ＝Vhf*sin(ωhft)，为高频电压信号在两相静止坐标系中β轴方向的值，Vhf为所述高频电压信号的幅值；
将Vhfα注入α轴，并将Vhfβ注入β轴；
检测所述压缩机的三相电流信号Ia、Ib和Ic，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
3.如权利要求2所述的压缩机的闭环零速启动方法，其特征在于，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
4.如权利要求2所述的压缩机的闭环零速启动方法，其特征在于，所述高频电压信号注入的持续时间小于等于0.5s。
5.如权利要求1所述的压缩机的闭环零速启动方法，其特征在于，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：
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其中，为所述压缩机转子的初始位置，λm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。
6.一种压缩机的闭环零速启动系统，其特征在于，包括：
预估计单元，用于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；
初始化单元，用于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；
控制单元，用于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。
7.如权利要求6所述的压缩机的闭环零速启动系统，其特征在于，所述预估计单元，具体用于：
生成角频率为ωhf的高频电压信号，其中，所述高频电压信号包括Vhfα和Vhfβ，Vhfα＝Vhf*cos(ωhft)，为高频电压信号在两相静止坐标系中α轴方向的值，Vhfβ＝Vhf*sin(ωhft)，为高频电压信号在两相静止坐标系中β轴方向的值，Vhf为所述高频电压信号的幅值；
将Vhfα注入α轴，并将Vhfβ注入β轴；
检测所述压缩机的三相电流信号Ia、Ib和Ic，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
8.如权利要求7所述的压缩机的闭环零速启动系统，其特征在于，所述预估计单元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时，具体用于：
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
9.如权利要求7所述的压缩机的闭环零速启动系统，其特征在于，所述高频电压信号注入的持续时间小于等于0.5s。
10.如权利要求6所述的压缩机的闭环零速启动系统，其特征在于，所述初始化单元具体用于：
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：
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其中，为所述压缩机转子的初始位置，λm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。
11.一种压缩机，其特征在于，包括如权利要求6-10中任一项所述的压缩机的闭环零速启动系统。
12.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求11所述的压缩机。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108155842A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-12 | 顺丰科技有限公司 | 一种电机转子磁极极性判断方法 |
| CN110601632A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-12-20 | 深圳市振邦智能科技股份有限公司 | 一种永磁同步电机的转子初始位置的估算方法及系统 |
| CN111478639A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-07-31 | 吉林大学 | 一种活塞式冰箱压缩机启动方法 |
| CN112212605A (zh) * | 2020-09-24 | 2021-01-12 | 江苏新安电器股份有限公司 | 一种冰箱压缩机的启动方法 |
| CN112696795A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-23 | 青岛海信日立空调系统有限公司 | 一种空调器和控制方法 |
| CN113315435A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-08-27 | 珠海格力电器股份有限公司 | 压缩机的电机转子位置检测方法、装置、压缩机及空调机组 |
| CN114738977A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-07-12 | 北京小米移动软件有限公司 | 空调弱磁角度控制方法、装置及存储介质 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007307940A (ja) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Jtekt Corp | 電動パワーステアリング装置 |
| CN101630938A (zh) * | 2009-07-28 | 2010-01-20 | 哈尔滨工业大学 | 无位置传感器永磁同步电机转子初始位置辨识方法 |
| CN102751937A (zh) * | 2012-07-20 | 2012-10-24 | 上海新时达电气股份有限公司 | 永磁同步电机转子初始位置角的确定方法 |
| CN103138664A (zh) * | 2012-11-14 | 2013-06-05 | 海尔集团公司 | 永磁电机启动方法、装置及系统 |
| CN106100488A (zh) * | 2016-08-16 | 2016-11-09 | 上海金脉电子科技有限公司 | 低功率永磁同步电机无位置传感器矢量控制方法 |
| CN106253755A (zh) * | 2016-08-18 | 2016-12-21 | 佛山市顺德区和而泰电子科技有限公司 | 一种直流变频空调压缩机的闭环启动方法及控制系统 |
| CN106374806A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-02-01 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种永磁同步电机启动控制方法及装置 |
-
2017
- 2017-03-14 CN CN201710150512.XA patent/CN107070348A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007307940A (ja) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Jtekt Corp | 電動パワーステアリング装置 |
| CN101630938A (zh) * | 2009-07-28 | 2010-01-20 | 哈尔滨工业大学 | 无位置传感器永磁同步电机转子初始位置辨识方法 |
| CN102751937A (zh) * | 2012-07-20 | 2012-10-24 | 上海新时达电气股份有限公司 | 永磁同步电机转子初始位置角的确定方法 |
| CN103138664A (zh) * | 2012-11-14 | 2013-06-05 | 海尔集团公司 | 永磁电机启动方法、装置及系统 |
| CN106100488A (zh) * | 2016-08-16 | 2016-11-09 | 上海金脉电子科技有限公司 | 低功率永磁同步电机无位置传感器矢量控制方法 |
| CN106253755A (zh) * | 2016-08-18 | 2016-12-21 | 佛山市顺德区和而泰电子科技有限公司 | 一种直流变频空调压缩机的闭环启动方法及控制系统 |
| CN106374806A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-02-01 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种永磁同步电机启动控制方法及装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王高林等: "《内置式永磁同步电机无位置传感器控制》", 《中国电机工程学报》 * |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108155842A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-12 | 顺丰科技有限公司 | 一种电机转子磁极极性判断方法 |
| CN110601632A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-12-20 | 深圳市振邦智能科技股份有限公司 | 一种永磁同步电机的转子初始位置的估算方法及系统 |
| CN111478639A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-07-31 | 吉林大学 | 一种活塞式冰箱压缩机启动方法 |
| CN111478639B (zh) * | 2019-11-26 | 2023-06-06 | 吉林大学 | 一种活塞式冰箱压缩机启动方法 |
| CN112212605A (zh) * | 2020-09-24 | 2021-01-12 | 江苏新安电器股份有限公司 | 一种冰箱压缩机的启动方法 |
| CN112212605B (zh) * | 2020-09-24 | 2022-08-12 | 江苏新安电器股份有限公司 | 一种冰箱压缩机的启动方法 |
| CN112696795A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-23 | 青岛海信日立空调系统有限公司 | 一种空调器和控制方法 |
| CN112696795B (zh) * | 2020-12-28 | 2024-01-23 | 青岛海信日立空调系统有限公司 | 一种空调器和控制方法 |
| CN113315435A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-08-27 | 珠海格力电器股份有限公司 | 压缩机的电机转子位置检测方法、装置、压缩机及空调机组 |
| CN114738977A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-07-12 | 北京小米移动软件有限公司 | 空调弱磁角度控制方法、装置及存储介质 |
| CN114738977B (zh) * | 2022-03-30 | 2024-04-09 | 北京小米移动软件有限公司 | 空调弱磁角度控制方法、装置及存储介质 |
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