CN110308316B - 变频压缩机线电压测算方法、系统和空调 - Google Patents

变频压缩机线电压测算方法、系统和空调 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种变频压缩机线电压测算方法、系统和空调，所述测算方法，包括：将当前压缩机的运行频率代入到压缩机端子间的线电压与运行频率之间的关系函数曲线，得出当前压缩机端子间的线电压，其中，所述关系函数曲线通过将预先测量的多个运行频率下的压缩机端子间的线电压和对应的多个运行频率进行数据拟合得到。采用本发明的技术方案，可降低变频压缩机线电压测量成本。

Description

变频压缩机线电压测算方法、系统和空调
技术领域
本发明涉及变频压缩机线电压测量领域，尤其涉及一种变频压缩机线电压测算方法、系统和空调。
背景技术
随着市场竞争日益激烈，目前商用空调压缩机驱动变频器方案正朝着高功率密度、低损耗、低成本的方向发展。在对变频压缩机进行控制时，通常需要采集压缩机端子间的线电压。
现有技术中，压缩机端子间的线电压通常采用差分采样电路进行检测。采用差分采样电路进行对压缩机端子间的线电压进行检测具有检测结果准确的优点。然而，采用差分采样电路会导致在变频压缩机控制电路中增加电路成本，不利于成本控制。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术存在的问题，提供一种可降低成本的变频压缩机线电压测算方法、系统和空调。
本发明实施例中，提供了一种变频压缩机线电压的测算方法，其包括：
将当前压缩机的运行频率代入到压缩机端子间的线电压与运行频率之间的关系函数曲线，得出当前压缩机端子间的线电压，其中，所述关系函数曲线通过将预先测量的多个运行频率下的压缩机端子间的线电压和对应的多个运行频率进行数据拟合得到。
本发明实施例中，所述关系函数曲线通过如下方式得到：
控制压缩机分别在多个运行频率下运行，并测量各个运行频率下压缩机端子间的线电压；
将所述多个运行频率和测量到的线电压进行数据拟合，得出压缩机端子间的线电压与运行频率之间的关系函数曲线U=F（f），其中，U为压缩机端子间的线电压，f为压缩机的运行频率。
本发明实施例中，控制压缩机分别在多个运行频率下运行，并测量各个运行频率下压缩机端子间的线电压，具体包括：
从压缩机的最低运行频率开始到最高运行频率，每间隔一个固定的频率，测量一次压缩机端子间的线电压。
本发明实施例中，采用线性函数U=kf+b对压缩机端子间的线电压与运行频率的关系函数曲线进行数据拟合，其中，k和b为拟合后得到的常数。
本发明实施例中，采用万用表或者示波器来测量压缩机端子间的线电压。
本发明实施例中，还提供了一种变频压缩机线电压的测算系统，其包括：
压缩机频率获取模块，用于获取压缩机当前的运行频率；
线电压计算模块，用于将当前压缩机的运行频率代入到压缩机端子间的线电压与运行频率之间的关系函数曲线，得出当前压缩机端子间的线电压，其中，所述关系函数曲线通过将预先测量的多个运行频率下的压缩机端子间的线电压和对应的多个运行频率进行数据拟合得到。
本发明实施例中，所述的变频压缩机线电压的测算系统，还包括：
控制模块，用于控制压缩机分别在多个运行频率下运行；
测量模块，用于测量各个运行频率下压缩机端子间的线电压；
数据拟合模块，用于将所述多个运行频率和测量到的线电压进行数据拟合，得出压缩机端子间的线电压与运行频率之间的关系函数曲线U=F（f），其中，U为压缩机端子间的线电压，f为压缩机的运行频率。
本发明实施例中，所述控制模块控制压缩机分别在多个运行频率下运行的方式如下：
从压缩机的最低运行频率开始到最高运行频率，每间隔一个固定的频率运行一次。
本发明实施例中，所述数据拟合模块采用线性函数U=kf+b对压缩机端子间的线电压与运行频率的关系函数曲线进行数据拟合，其中，k和b为拟合后得到的常数。
本发明实施例中，还提供了一种空调，其采用上述的变频压缩机线电压测算系统。
与现有技术相比较，采用本发明的变频压缩机线电压测算方法及系统，预先测量的多个运行频率下的压缩机端子间的线电压和对应的多个运行频率，通过数据拟合的方式得到得出压缩机端子间的线电压与运行频率之间的关系函数曲线，在后续压缩机运行的过程中，需要测量压缩机端子间的线电压时，将压缩机的运行频率代入到所述关系函数曲线中即可得到当前压缩机端子间的线电压，无需采用专用的差分采样电路来检测压缩机端子间的线电压，降低了变频压缩机控制电路的成本。
附图说明
图1是本发明实施例的实施例的变频压缩机线电压测算方法的流程示意图。
图2是本发明实施例的变频压缩机线电压测算系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明实施例中，提供了一种变频压缩机线电压的测算方法，其包括步骤S1-S3。下面分别进行说明。
步骤S1：控制压缩机分别在多个运行频率下运行，并测量各个运行频率下压缩机端子间的线电压。
需要说明的是，本实施例中，需要获取压缩机端子间的线电压与运行频率之间的关系函数曲线，因此，需要采集多个运行频率下压缩机端子间的线电压。具体地，本发明实施例中，从压缩机的最低运行频率开始到最高运行频率，每间隔一个固定的频率（比如5HZ），测量一次压缩机端子间的线电压。
还需要说明的是，压缩机端子间的线电压可以是压缩机三相电压的U相端子与V相端子之间的电压，也可以是U相端子与W相端子之间的电压，还可以是V相端子与W相端子之间的电压。本实施例中，采用万用表或者示波器来测量压缩机端子间的线电压。
步骤S2：将所述多个运行频率和测量到的线电压进行数据拟合，得出压缩机端子间的线电压与运行频率之间的关系函数曲线U=F（f），其中，U为压缩机端子间的线电压，f为压缩机的运行频率。
需要说明的是，通过Clark变换将自然坐标系ABC转换为静止坐标系α-β，再通过Park变换将静止坐标系α-β转换为同步旋转坐标系d-q，就可以将压缩机的三相电压端子UVW之间的压差转换为Ud、Uq的压差。具体地，同步旋转坐标系下的压缩机定子电压公式如下：
Figure 655605DEST_PATH_IMAGE002
，
Figure 946647DEST_PATH_IMAGE004
，
其中，Ud、Uq分别是压缩机定子电压的d轴分量和q轴分量，R为压缩机定子的电阻，Id、Iq分别是压缩机定子电流的d-q轴分量，ω是压缩机转动时的电角速度，Ld、Lq分别是d-q轴电感分量，
Figure 929647DEST_PATH_IMAGE006
为永磁体磁链。
通常，压缩机绕组电阻R小于1欧姆，阻值为毫欧级别，因此R·Iq和R·Id很小，同时由于压缩机电流不会急剧增大或急剧减小，压缩机电流在单位时间内变化较小，故diq/dt和did/dt的值比较小，因此压缩机端子间线电压主要由电频率ω决定，故压缩机端子间线电压和压缩机频率存在某种关系。通过测试压缩机频率和该频率下的压缩机端子间线电压发现，两者呈现U= kf+b的线性关系。因此，在本实施例中，采用线性函数U=F（f）=kf+b对压缩机端子间的线电压与运行频率的关系函数曲线进行数据拟合，其中，k和b为拟合后得到的常数。
步骤S3：将当前压缩机的运行频率代入到压缩机端子间的线电压与运行频率之间的关系函数曲线U=F（f），得出当前压缩机端子间的线电压。
需要说明的是，在上述步骤2中获得了压缩机端子间的线电压与运行频率之间的关系函数曲线U=F（f）后，需要获取压缩机端子间的线电压时，直接将当前压缩机的运行频率代入到所述关系函数曲线U=F（f）中，即可计算出当前压缩机端子间的线电压。
如图2所示，本发明实施例中，还提供了一种变频压缩机线电压的测算系统，其包括压缩机频率获取模块21、线电压计算模块22、控制模块23、测量模块24和数据拟合模块25。下面分别进行说明。
所述压缩机频率获取模块21，用于获取压缩机当前的运行频率。
所述线电压计算模块22，用于将当前压缩机的运行频率代入到压缩机端子间的线电压与运行频率之间的关系函数曲线，得出当前压缩机端子间的线电压，其中，所述关系函数曲线由所述数据拟合模块25通过将预先测量的多个运行频率下的压缩机端子间的线电压和对应的多个运行频率进行数据拟合得到。
所述控制模块23，用于控制压缩机分别在多个运行频率下运行。本实施例中，所述控制模块23控制压缩机分别在多个运行频率下运行的方式如下：
从压缩机的最低运行频率开始到最高运行频率，每间隔一个固定的频率运行一次。
所述测量模块24，用于测量各个运行频率下压缩机端子间的线电压。本实施例中，所述测量模块24可以采用万用表或者示波器。
所述数据拟合模块25，用于将所述多个运行频率和测量到的线电压进行数据拟合，得出压缩机端子间的线电压与运行频率之间的关系函数曲线U=F（f），其中，U为压缩机端子间的线电压，f为压缩机的运行频率。本实施例中，所述数据拟合模块采用线性函数U=kf+b对压缩机端子间的线电压与运行频率的关系函数曲线进行数据拟合，其中，k和b为拟合后得到的常数。
本发明实施例中，还提供了一种空调，其采用上述的变频压缩机线电压测算系统。
综上所述，采用本发明的变频压缩机线电压测算方法及系统，预先测量的多个运行频率下的压缩机端子间的线电压和对应的多个运行频率，通过数据拟合的方式得到得出压缩机端子间的线电压与运行频率之间的关系函数曲线，在后续压缩机运行的过程中，需要测量压缩机端子间的线电压时，将压缩机的运行频率代入到所述关系函数曲线中即可得到当前压缩机端子间的线电压，无需采用专用的差分采样电路来检测压缩机端子间的线电压，降低了变频压缩机控制电路的成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种变频压缩机线电压的测算方法，其特征在于，包括：
将当前压缩机的运行频率代入到压缩机端子间的线电压与运行频率之间的关系函数曲线，得出当前压缩机端子间的线电压，其中，所述关系函数曲线通过将预先测量的多个运行频率下的压缩机端子间的线电压和对应的多个运行频率进行数据拟合得到；
所述关系函数曲线通过如下方式得到：
从压缩机的最低运行频率开始到最高运行频率，每间隔一个固定的频率，测量一次压缩机端子间的线电压；
将所述多个运行频率和测量到的线电压进行数据拟合，采用线性函数U=kf+b对压缩机端子间的线电压与运行频率的关系函数曲线进行数据拟合，其中，k和b为拟合后得到的常数，U为压缩机端子间的线电压，f为压缩机的运行频率。
2.如权利要求1所述的变频压缩机线电压的 测算方法，其特征在于，采用万用表或者示波器来测量压缩机端子间的线电压。
3.一种变频压缩机线电压的测算系统，其特征在于，包括
压缩机频率获取模块，用于获取压缩机当前的运行频率；
线电压计算模块，用于将当前压缩机的运行频率代入到压缩机端子间的线电压与运行频率之间的关系函数曲线，得出当前压缩机端子间的线电压，其中，所述关系函数曲线通过将预先测量的多个运行频率下的压缩机端子间的线电压和对应的多个运行频率进行数据拟合得到；
控制模块，用于控制压缩机分别在多个运行频率下运行，从压缩机的最低运行频率开始到最高运行频率，每间隔一个固定的频率运行一次；
测量模块，用于测量各个运行频率下压缩机端子间的线电压；
数据拟合模块，用于将所述多个运行频率和测量到的线电压进行数据拟合，所述数据拟合模块采用线性函数U=kf+b对压缩机端子间的线电压与运行频率的关系函数曲线进行数据拟合，其中，k和b为拟合后得到的常数，U为压缩机端子间的线电压，f为压缩机的运行频率。
4.一种空调，其特征在于，包括如权利要求3所述的变频压缩机线电压的 测算系统。
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