CN110530083B - 一种压缩机电机控制方法、装置及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种压缩机电机控制方法、装置及空调器，所述方法包括：获取所述压缩机电机的电机参数和电流参数；根据所述压缩机电机的所述电机参数和所述电流参数，计算所述压缩机电机的初始最大转矩电流比角度，并计算压缩机的初始运行功率；获取预设的角度调整值；根据所述角度调整值、所述初始最大转矩电流比角度和所述运行功率，对所述压缩机电机的最大转矩电流比角度进行优化。这样，在获得初始的最大转矩电流比角度后，根据压缩机的运行功率，不断调整所述最大转矩电流比角度，从而及时根据运行功率的变化判断实际条件的变化，进而将电流矢量方向与磁极方向的角度进行调整，使得空调压缩机电机重新运行到最高效率状态，避免效率损失。

Description

一种压缩机电机控制方法、装置及空调器

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种压缩机电机控制方法、装置及空调器。

背景技术

变频空调具有节能、舒适等优点，其占比逐年增大，变频空调的控制方法决定了效率，较好的控制方法可以提高效率，减少能耗。目前空调压缩机大多使用凸极式永磁同步电机驱动，使用磁场定向控制方法，电机的凸极效应使得电流矢量方向与磁极方向保持最优角度时，电机单位电流产生的力矩最大，目前行业采用的控制方法最优角度固定不变，而实际情况最优角度需要随实际条件发生变化，导致了空调压缩机电机没有运行到最高效率状态，造成了效率损失。

发明内容

本发明解决的问题是现有空调压缩机电机没有按照最高效率状态运行。

为解决上述问题，本发明提供一种压缩机电机控制方法，其包括：

获取所述压缩机电机的电机参数和电流参数；

根据所述压缩机电机的所述电机参数和所述电流参数，计算所述压缩机电机的初始最大转矩电流比角度，并计算压缩机的初始运行功率；

获取预设的角度调整值；

根据所述角度调整值、所述初始最大转矩电流比角度和所述压缩机的运行功率，对所述压缩机电机的最大转矩电流比角度进行优化。

这样，在获得初始的电流矢量方向与磁极方向的最优角度(最大转矩电流比角度)后，根据压缩机的运行功率，不断调整所述最大转矩电流比角度，从而在应用中，及时根据压缩机运行功率的变化判断实际条件的变化，进而将电流矢量方向与磁极方向的角度进行调整，使得空调压缩机电机重新运行到最高效率状态，避免效率损失。

可选的，所述压缩机电机的电流参数至少包括交轴电流和直轴电流，或者至少包括相电流。

可选的，所述压缩机电机的电机参数至少包括：d轴电感、q轴电感和永磁磁链。

可选的，所述根据所述角度调整值、所述初始最大转矩电流比角度和所述压缩机的运行功率，对所述压缩机电机的最大转矩电流比角度进行优化，包括：

在所述初始最大转矩电流比角度的基础上增加所述角度调整值，作为所述压缩机电机的当前最大转矩电流比角度；

根据所述压缩机电机的当前最大转矩电流比角度对所述压缩机电机的工作状态进行调整，并计算调整后的所述压缩机的运行功率；

根据调整后的所述压缩机的运行功率和调整前的所述压缩机的运行功率，对所述当前最大转矩电流比角度进行优化；

根据优化后的所述压缩机电机的当前最大转矩电流比角度对所述压缩机电机工作状态进行重新调整，并计算调整后的所述压缩机的运行功率；

返回所述根据调整后的所述压缩机的运行功率和调整前的所述压缩机的运行功率，对所述当前最大转矩电流比角度进行优化。

这样，使得不断通过运行功率对当前最大转矩电流比角度进行优化，并通过优化后的当前最大转矩电流比角度重新计算运行功率，从而达到重复优化最大转矩电流比角度的目的。

可选的，所述对所述当前最大转矩电流比角度进行优化的优化公式为：

式中，θ_MTPA1为优化前的当前最大转矩电流比角度，θ_MTPA2为优化后的当前最大转矩电流比角度，Δθ_MTPA为所述角度调整值，P_M为调整后的所述压缩机的运行功率，

为调整前的所述压缩机的运行功率。

这样，当压缩机的运行功率为增加的变化趋势为增加时，则通过减小当前最大转矩电流比角度来改变运行功率的增加趋势；当压缩机的运行功率为增加的变化趋势为减小时，则通过增加当前最大转矩电流比角度来改变运行功率的减小趋势，从而使得压缩机的运行功率保持最小状态，实现功率的最优化控制。

可选的，所述根据优化后的所述压缩机电机的当前最大转矩电流比角度对所述压缩机电机工作状态进行重新调整，并计算调整后的所述压缩机的运行功率，包括：

获取所述压缩机电机的电流矢量幅值、交轴电流和直轴电流；

根据所述电流矢量幅值、优化后的所述当前最大转矩电流比角度、交轴电流和直轴电流，确定输入所述压缩机电机的三相电的三相输出脉宽；

根据所述三相输出脉宽，调整输入所述压缩机电机的三相电路，使所述压缩机电机按照所述当前最大转矩电流比角度运行；

第一预设时间后，计算调整后的所述压缩机的运行功率。

这样，通过压缩机电机的当前最大转矩电流比角度确定驱动所述压缩机电机的三相逆变电路的三相输出脉宽，这样，对逆变电路(输入电路)的三相输出脉宽调整后，即可以使得压缩机电机按照当前最大转矩电流比角度运行，从而可以确定当前最大转矩电流比角度对应的压缩机运行功率。

可选的，所述根据所述电流矢量幅值、所述当前最大转矩电流比角度、交轴电流和直轴电流，确定输入所述压缩机电机的三相电的三相输出脉宽，包括：

根据所述电流矢量幅值和所述当前最大转矩电流比角度，确定所述压缩机电机的交轴电流目标值和直轴电流目标值；

根据所述交轴电流、所述直轴电流所述交轴电流目标值和所述直轴电流目标值，确定所述压缩机电机的的交轴指令电压和直轴指令电压；

根据所述交轴指令电压和直轴指令电压，确定输入所述压缩机电机的三相电的三相输出脉宽。

这样，可以根据所述当前最大转矩电流比角度快速确定输入所述压缩机电机的三相电的三相输出脉宽，从而便于对所述三相电进行控制。

可选的，所述第一预设时间后，计算调整后的所述压缩机的运行功率，包括：

控制所述压缩机电机按照所述当前最大转矩电流比角度运行第一预设时间；

重新获取所述压缩机电机的所述电流参数；

根据所述电流参数计算调整后的所述压缩机的运行功率。

这样可以在所述压缩机恢复平稳运行后，确定压缩机的运行功率，且计算简单、方便，快速。

可选的，所述根据所述三相输出脉宽，调整输入所述压缩机电机的三相电路，使所述压缩机电机按照所述当前最大转矩电流比角度运行，包括：

根据所述三相输出脉宽，确定三相电的三相上桥导通占空比；

三相控制所述三相电路按照所述三相上桥导通占空比进行开关，使所述压缩机电机按照当前最大转矩电流比角度运行。

这样，通过三相输出脉宽确定占空比，从而按照占空比开关即可控制压缩机电机按照当前最大转矩电流比角度运行。

其次提供一种压缩机电机控制装置，其包括：

获取单元，其用于获取所述压缩机电机的电机参数和电流参数；

还用于获取预设的角度调整值；

运算单元，其用于根据所述压缩机电机的所述电机参数和所述电流参数，计算所述压缩机电机的初始最大转矩电流比角度，并计算压缩机的初始运行功率；

控制单元，其用于根据所述角度调整值、所述初始最大转矩电流比角度和所述压缩机的运行功率，对所述压缩机电机的最大转矩电流比角度进行优化。

这样，在获得初始的电流矢量方向与磁极方向的最优角度(最大转矩电流比角度)后，根据压缩机的运行功率，不断调整所述最大转矩电流比角度，从而在应用中，及时根据压缩机运行功率的变化判断实际条件的变化，进而将电流矢量方向与磁极方向的角度进行调整，使得空调压缩机电机重新运行到最高效率状态，避免效率损失。

最后提供一种空调器，其包括上述所述的压缩机电机控制装置。

可选的，所述压缩机电机的输入电路为由IGBT构成的三相逆变电路。

这样，在确定三相输出脉宽对应的占空比后，直接将三个上桥IGBT分别按照该占空比进行开关，即可使所述压缩机电机按照当前最大转矩电流比角度运行。

附图说明

图1为空调器压缩机电机的一种驱动方式的示意图；

图2为根据本发明实施例的压缩机电机控制方法的流程图；

图3为根据本发明实施例的压缩机电机控制方法步骤40的流程图；

图4为根据本发明实施例的压缩机电机控制方法步骤44的流程图；

图5为根据本发明实施例的压缩机电机控制方法步骤442的流程图；

图6为根据本发明实施例的压缩机电机控制方法步骤444的流程图；

图7为根据本发明实施例的压缩机电机控制方法步骤443的流程图；

图8为根据本发明实施例的压缩机电机控制装置的结构框图。

附图标记说明：

1-获取单元，2-运算单元，3-控制单元。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

显然，所说明的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了便于理解，在本发明中，需要对其中的技术问题进行详细阐述。

如图1所示，其为空调器压缩机电机的一种驱动方式的示意图；图中，电源为交流电源，其通过整流器将交流电转换成直流电，直流电通过逆变电路将直流电转换成交流电，以驱动所述压缩机电机进行运转；其中，所述电源为二相交流电源，所述逆变电路为三相逆变电路(且为由IGBT构成的三相逆变电路)，将直流电转换为三相交流电，所述压缩机电机为三相交流电驱动的电机。一电压检测电路的两端与直流电两端连接，用于测量该直流电压u_dc，并将测得的直流电压输出到单片机内，同时，所述单片机还获取由IGBT构成的三相逆变电路输出的三相电流的电流值(比如相电流i_u、i_v)；单片机在需要对压缩机电机进行调节时，将调节数据发送给驱动电路，驱动电路通过调节三相逆变电路各个上桥IGBT的占空比，来控制转换成的三相交流电，进而控制压缩机电机。

需要说明的是，图1仅为空调器压缩机电机的其中一种驱动方式，现有的压缩机电机还具有其他的驱动方式，在此不再进行赘述。

所述压缩机电机为三相永磁同步电机，电机采用磁场定向控制方法进行控制，电机的凸极效应使得电流矢量方向与磁极方向保持最优角度时，电机单位电流产生的力矩最大，因此现有行业采用的控制方法是确定电流矢量方向与磁极方向保持的最优角度后，直接通过该最优角度的固定值(最大转矩电流比角度)来驱动电机进行运转(即是确定最优角度后，就将最优角度固定不变)，从而可以使得压缩机电机的运行效率保持很高的状态。

但是实际情况中，电流矢量方向与磁极方向的最优角度是随着实际条件发生变化的，也即是说，通过最优角度的固定值进行电机的驱动，虽然可以使得运行效率很高，但是由于最有角度的固定值，并非是实际运行时的最优角度，因此压缩机电机并不能达到最高的运行效率，还有不小的提升空间，这就造成的效率损失。

本公开实施例提供了一种压缩机电机控制方法，该方法可以由压缩机电机控制装置来执行，该压缩机电机控制装置可以集成在空调等电子设备中。如图2所示，其为根据本发明实施例的压缩机电机控制方法的流程图；其中，所述压缩机电机控制方法，包括：

步骤10，获取所述压缩机电机的电机参数和电流参数；

其中，所述压缩机电机为永磁同步电机，所述永磁同步电机是由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机，永磁体作为转子产生旋转磁场，三相定子绕组在旋转磁场作用下通过电枢反应，感应三相对称电流；此时转子动能转化为电能，永磁同步电机作发电机(generator)用；此外，当定子侧通入三相对称电流，由于三相定子在空间位置上相差120，所以三相定子电流在空间中产生旋转磁场，转子旋转磁场中受到电磁力作用运动，此时电能转化为动能，永磁同步电机作电动机(motor)用。

本申请中，永磁同步电机为电动机用，其中，电机本身具有固有参数，为电机参数，所述电机参数可以通过查询电机铭牌等方式获得，也可以通过测量计算得出；电机的电流参数，为在使用中，输入所述压缩机电机的电流具有的参数，可以通过测量获得，也可以通过计算得出。

其中，所述压缩机电机的电机参数至少包括：d轴电感、q轴电感和永磁磁链。

所述压缩机电机的电流参数至少包括交轴电流和直轴电流，或者至少包括相电流。

需要说明的是，压缩机电机的输入电流(驱动电流)为三相电流，三相电流具有相电流和线电流，其中，线电流通过实际测量获得，相电流通过线电流转换得到，不同结构的三相电，相电流和线电流的对应关系不同。

对于交轴电流和直轴电流，其根据相电流计算得到。交轴也叫q轴，直轴也叫d轴，他们实际上是坐标轴，而不是实际的轴，在永磁同步电机控制中，为了能够得到类似直流电机的控制特性，在电机转子上建立了一个坐标系，此坐标系与转子同步转动，取转子磁场方向为d轴。垂直于转子磁场方向为q轴，将电机的数学模型转换到此坐标系下，可实现d轴和q轴的解耦，从而得到良好控制特性。

也即是说，交轴电流和直轴电流，可以通过相电流计算得到(将三相静止坐标系转换到两相旋转坐标系dq)，反之，相电流也可以通过交轴电流和直轴电流转化得到(一般是通过测量得到相电流，进而计算得到交轴电流和直轴电流)，因此，可以获得压缩机电机的交轴电流和直轴电流，也可以获得压缩机电机的相电流。

其中，交轴电流和直轴电流的计算公式如下：

i_d＝i_αcosθ+i_βsinθ

i_q＝i_βcosθ-i_αsinθ

i_α＝i_u

i_w＝-i_u-i_v

式中，θ为所述压缩机电机转子永磁磁链的角度，所述压缩机电机u相方向为0度，逆时针方向为正方向，i_u，i_v，i_w为所述压缩机电机的相电流，i_d为直轴电流，i_q为交轴电流，i_α为两相静止坐标系下的α轴电流，i_β为两相静止坐标系下的β轴电流。

步骤20，根据所述压缩机电机的所述电机参数和所述电流参数，计算所述压缩机电机的初始最大转矩电流比角度，并计算对应的压缩机的运行功率；

其中，所述压缩机电机的初始最大转矩电流比角度，是根据压缩机电机的所述电机参数得到的。

其中，所述初始最大转矩电流比角度的计算公式如下：

式中，θ_{MTPA 0}为所述初始最大转矩电流比角度，ψ_f为压缩机电机的永磁磁链，L_d为d轴电感，L_q为q轴电感，i_s为定子电流矢量幅值。

在获取初始最大转矩电流比角度，控制压缩机电机的输入电流按照初始最大转矩电流比角度输入，然后计算此时压缩机的运行功率。

步骤30，获取预设的角度调整值；

步骤40，根据所述角度调整值、所述初始最大转矩电流比角度和所述压缩机的运行功率，对所述压缩机电机的最大转矩电流比角度进行优化。

这样，通过步骤10-40，在获得初始的电流矢量方向与磁极方向的最优角度(最大转矩电流比角度)后，根据压缩机的运行功率，不断调整所述最大转矩电流比角度，从而在应用中，及时根据压缩机运行功率的变化判断实际条件的变化，进而将电流矢量方向与磁极方向的角度进行调整，使得空调压缩机电机重新运行到最高效率状态，避免效率损失；另外，相比于通过电流变化进行角度优化，通过运行功率的变化进行电流矢量方向与磁极方向的角度优化，使得优化后的功率为最小状态，而不是电流为最小状态(电流为最小状态时，功率不一定为最小状态)，从而实现功率的最优化控制。

较佳的，如图3所示，所述步骤40包括：

步骤41，在所述初始最大转矩电流比角度的基础上增加所述角度调整值，作为所述压缩机电机的当前最大转矩电流比角度；

步骤42，根据所述压缩机电机的当前最大转矩电流比角度对所述压缩机电机的工作状态进行调整，并计算调整后的所述压缩机的运行功率；

在确定了压缩机电机的当前最大转矩电流比角度后，需要调整压缩机电机的输入电路(驱动电路等)，使得压缩机电机按照该当前最大转矩电流比角度进行运行，然后计算调整后的所述压缩机的运行功率。

其中，本步骤中，在确定当前最大转矩电流比角度后，对所述压缩机电机的工作状态进行调整，并计算调整后的所述压缩机的运行功率与步骤44中的对应步骤相同，具体参考步骤441-步骤444，在此不再赘述。

步骤43，根据调整后的所述压缩机的运行功率和调整前的所述压缩机的运行功率，对所述当前最大转矩电流比角度进行优化；

本步骤中，对所述当前最大转矩电流比角度的优化，是根据最新的压缩机运行功率和最新压缩机运行功率的前一运行功率来进行的；也即是说，通过第n-1次和第n-2次的压缩机运行功率，来对第n-1次的最大转矩电流比角度进行优化，优化后得到第n次最大转矩电流比角度。

其中，第n-1次最大转矩电流比角度和第n-1次压缩机电机的运行功率的对应关系为：得到第n-1次最大转矩电流比角度后，根据该最大转矩电流比角度对压缩机电机的工作状态进行调整，从而计算出第n-1次的压缩机电机的运行功率。

需要说明的是，第1次最大转矩电流比角度和第2次最大转矩电流比角度并非通过运行功率优化的方式得到的。

步骤44，根据优化后的所述压缩机电机的当前最大转矩电流比角度对所述压缩机电机工作状态进行重新调整，并计算调整后的所述压缩机的运行功率；

返回所述步骤43。

在确定了压缩机电机的当前最大转矩电流比角度后，调整压缩机电机的输入电路(驱动电路等)，使得压缩机电机按照该当前最大转矩电流比角度进行运行，然后计算调整后的所述压缩机的运行功率。

通过返回步骤43来重复执行步骤43-步骤44，从而使得不断通过运行功率对当前最大转矩电流比角度进行优化，并通过优化后的当前最大转矩电流比角度重新计算运行功率，从而达到重复优化最大转矩电流比角度的目的。

这样，通过压缩机的运行功率，对最大转矩电流比角度的重复优化，可以使得空调压缩机电机保持最高效率的运行状态，避免效率损失。

可选的，所述步骤43中，所述对所述当前最大转矩电流比角度进行优化的优化公式为：

式中，θ_MTPA1为优化前的当前最大转矩电流比角度，θ_MTPA2为优化后的当前最大转矩电流比角度，Δθ_MTPA为所述角度调整值，P_M为调整后的所述压缩机的运行功率，

为调整前的所述压缩机的运行功率。

其中，sign()为符号函数，其功能是取某个数的符号(正或负)。

其中，所述角度调整值根据实际情况或工程调试确定。

这样，当调整后的所述压缩机的运行功率大于调整前对所述压缩机的运行功率时，则通过增加一个所述角度调整值的方式对当前最大转矩电流比角度进行优化；当调整后的所述压缩机的运行功率小于调整前对所述压缩机的运行功率时，则通过减小一个所述角度调整值的方式对当前最大转矩电流比角度进行优化；当调整后的所述压缩机的运行功率等于调整前对所述压缩机的运行功率时，则通过维持原数值的方式对当前最大转矩电流比角度进行优化(也即是优化后的当前最大转矩电流比角度等于优化前的当前最大转矩电流比角度)。

这样，当压缩机的运行功率为增加的变化趋势为增加时，则通过减小当前最大转矩电流比角度来改变运行功率的增加趋势；当压缩机的运行功率为增加的变化趋势为减小时，则通过增加当前最大转矩电流比角度来改变运行功率的减小趋势，从而使得压缩机的运行功率保持最小状态，实现功率的最优化控制。

需要说明的是，上述优化公式也可以通过其他等同方式来描述或实现，如判断调整后的所述压缩机的运行功率与调整前的所述压缩机的运行功率的大小关系(或者判断调整后的所述压缩机的运行功率与调整前的所述压缩机的运行功率之差的正负符号)，若大于(或者为正号)则减小所述当前最大转矩电流比角度，若小于(或者为负号)则增加所述当前最大转矩电流比角度。在上述优化方式已经给出具体结果的情况下，我们可以根据实际情况采取不同的方式(如判断或者计算公式等)来得到上述具体结果，具体实现方式可以根据实际情况选择，在此不再赘述。

可选的，如图4所示，所述步骤44包括：

步骤441，获取所述压缩机电机的电流矢量幅值、交轴电流和直轴电流；

步骤442，根据所述电流矢量幅值、优化后的所述当前最大转矩电流比角度、交轴电流和直轴电流，确定输入所述压缩机电机的三相电的三相输出脉宽；

其中，所述三相电的三相输出脉宽，为所述三相电的相电压。

步骤443，根据所述三相输出脉宽，调整输入所述压缩机电机的三相电路，使所述压缩机电机按照所述当前最大转矩电流比角度运行；

当三相电路按照三相输出脉宽驱动所述压缩机电机运转时，即可以使得所述压缩机电机按照所述当前最大转矩电流比角度运行。

步骤444，第一预设时间后，计算调整后的所述压缩机的运行功率。

本步骤中，通过设置第一预设时间，可以使得压缩机的运行在调整驱动电路(输入电路)后，逐渐恢复平稳运行，从而避免压缩机电机不稳定运行带来的测量不准确的后果。

这样，通过压缩机电机的当前最大转矩电流比角度确定驱动所述压缩机电机的三相逆变电路的三相输出脉宽，这样，对逆变电路(输入电路、三相电路)的三相输出脉宽调整后，即可以使得压缩机电机按照当前最大转矩电流比角度运行，从而可以确定当前最大转矩电流比角度对应的压缩机运行功率。这样，通过三相输出脉宽进行控制，控制简单，方便，准确度高。

可选的，如图5所示，所述步骤442包括：

步骤4421，根据所述电流矢量幅值和所述当前最大转矩电流比角度，确定所述压缩机电机的交轴电流目标值和直轴电流目标值；

其中，所述压缩机电机的交轴电流目标值和直轴电流目标值的计算公式为：

i_dRef＝i_s*sin(θ_MTPA)

i_qRef＝i_s*cos(θ_MTPA)

式中，i_dRef为所述压缩机电机的直轴电流目标值，i_qRef为所述压缩机电机的交轴电流目标值，i_s为所述压缩机电机的电流矢量幅值，θ_MTPA为所述当前最大转矩电流比角度。

步骤4422，根据所述交轴电流、所述直轴电流所述交轴电流目标值和所述直轴电流目标值，确定所述压缩机电机的的交轴指令电压和直轴指令电压；

u_d＝K_pid(i_dRef-i_d)+K_iid∫(i_dRef-i_d)dt

u_q＝K_piq(i_qRef-i_q)+K_iiq∫(i_qRef-i_q)dt

式中，u_d为所述压缩机电机的的直轴指令电压，u_q为所述压缩机电机的的交轴指令电压，i_dRef为所述压缩机电机的直轴电流目标值，i_qRef为所述压缩机电机的交轴电流目标值，i_d为直轴电流，i_q为交轴电流，K_pid为直轴比例系数，K_iid为直轴积分系数，K_piq为交轴比例系数，K_iiq为交轴积分系数。

其中，所述直轴比例系数、直轴积分系数、交轴比例系数和所述交轴积分系数根据实际情况或工程调试确定。

其中，压缩机电机的电流控制使用PI控制器控制，PI调节器是一种线性控制器，它根据给定值与实际输出值构成控制偏差，将偏差的比例和积分通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制。

步骤4423，根据所述交轴指令电压和直轴指令电压，确定输入所述压缩机电机的三相电的三相输出脉宽。

其中，所述三相电的三相输出脉宽的计算公式为：

u_α＝u_d cosθ-u_q sinθ

u_β＝u_d sinθ+u_q cosθ

u_u＝u_α

式中，u_u，u_v，u_w为所述三相电的三相输出脉宽，u_α为两相静止坐标系下的α轴电压，u_β为两相静止坐标系下的β轴电压，u_d为所述压缩机电机的的直轴指令电压，u_q为所述压缩机电机的的交轴指令电压，θ为所述压缩机电机转子永磁磁链的角度。

这样，通过步骤4421-4423，可以根据所述当前最大转矩电流比角度快速确定输入所述压缩机电机的三相电的三相输出脉宽，从而便于对所述三相电进行控制。

可选的，如图6所示，所述步骤444包括：

步骤4441，控制所述压缩机电机按照所述当前最大转矩电流比角度运行第一预设时间；

在调整输入所述压缩机电机的三相电路后，保持该三相电路的参数，即可以控制所述压缩机电机按照所述当前最大转矩电流比角度运行。

通过设置第一预设时间，可以使得压缩机的运行在调整驱动电路(输入电路)后，逐渐恢复平稳运行，从而避免压缩机电机不稳定运行带来的测量不准确的后果。

步骤4442，重新获取所述压缩机电机的所述电流参数；

为了便于对压缩机的运行功率进行重新计算，需要重新获取压缩机电机的所述电流参数；该电流参数可以直接采样确定，也可以先采样后转化为需要的所述电流参数。

步骤4443，根据所述电流参数计算调整后的所述压缩机的运行功率。

其中，所述压缩机的运行功率的计算公式为：

式中，P_Mtemp为压缩机的瞬时功率，P_M为压缩机的运行功率，T为一阶低通滤波算法的时间常数，u_d为所述压缩机电机的的直轴指令电压，u_q为所述压缩机电机的的交轴指令电压，i_d为直轴电流，i_q为交轴电流，s为传递函数的复参数。

其中，T确定的低通滤波是滤波深度，电机的功率瞬时值存在较大干扰，因此通过低通滤波，滤除干扰，输出信号的平均值。

其中，所述压缩机电机的的直轴指令电压和交轴指令电压根据本申请中其余部分的公式或描述来计算确定。

通过步骤4441-步骤4443，可以在所述压缩机恢复平稳运行后，确定压缩机的运行功率，且计算简单、方便，快速。

可选的，如图7所示，所述步骤443包括：

步骤4431，根据所述三相输出脉宽，确定三相电的三相上桥导通占空比；

其中，三相上桥导通占空比的计算公式为：

式中，p_u，p_v，p_w为三相上桥导通占空比，u_dc为直流母线电压，u_u，u_v，u_w为所述三相电的三相输出脉宽。

步骤4432，三相控制所述三相电路按照所述三相上桥导通占空比进行开关，使所述压缩机电机按照当前最大转矩电流比角度运行。

逆变电路三个上桥IGBT分别按照p_u，p_v，p_w的占空比进行开关，下桥IGBT与上桥IGBT的开关状态相反，这样即可使所述压缩机电机按照当前最大转矩电流比角度运行。

这样，通过三相输出脉宽确定占空比，从而按照占空比开关即可控制压缩机电机按照当前最大转矩电流比角度运行。

可选的，电流矢量幅值由压缩机电机的实际转速和目标转速确定。

其中，电流矢量幅值的计算公式为：

i_s＝K_psc(W_rRef-W_r)+K_isc∫(W_rRef-W_r)dt

式中，i_s为电流矢量幅值，W_r为压缩机电机的实际转速，W_rRef为压缩机电机的目标转速，K_psc为速度比例系数，K_isc为速度积分系数。

其中，所述速度比例系数和所述速度积分系数根据实际情况或工程调试确定。

其中，压缩机电机的目标转速由转速设置模块设置。

其中，压缩机电机的速度控制使用PI控制器控制，PI调节器是一种线性控制器，它根据给定值与实际输出值构成控制偏差，将偏差的比例和积分通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制。

可选的，压缩机电机的实际转速通过估算确定。

可选的，压缩机电机转子永磁磁链的角度通过估算确定。

其中，压缩机电机转子永磁磁链的角度和实际转速的估算方式为：

i_d＝i_αcosθ+i_β sinθ

u_d＝K_pid(i_dRef-i_d)+K_iid∫(i_dRef-i_d)dt

θ(n)＝θ(n-1)+Δθ

式中，θ(n)为当前时刻的永磁磁链的角度，θ(n-1)为上一时刻的永磁磁链的角度，θ为估算角度和实际角度误差，e_d为反电动势的d轴分量，e_q为反电动势的q轴分量，R_s为定子电阻，u_d为所述压缩机电机的的直轴指令电压，u_q为所述压缩机电机的的交轴指令电压，i_d为直轴电流，i_q为交轴电流，L_d为d轴电感，L_q为q轴电感，W_r为压缩机电机的实际转速。

这样，可以迅速估算出压缩机电机的实际转速和转子永磁磁链的角度，便于进行后续处理。

本公开实施例提供了一种压缩机电机控制装置，用于执行本发明上述内容所述的压缩机电机控制方法，以下对所述压缩机电机控制装置进行详细描述。

如图8所示，所述压缩机电机控制装置，包括：

获取单元1，其用于获取所述压缩机电机的电机参数和电流参数；

还用于获取预设的角度调整值；

运算单元2，其用于根据所述压缩机电机的所述电机参数和所述电流参数，计算所述压缩机电机的初始最大转矩电流比角度，并计算压缩机的初始运行功率；

控制单元3，其用于根据所述角度调整值、所述初始最大转矩电流比角度和所述压缩机的运行功率，对所述压缩机电机的最大转矩电流比角度进行优化。

这样，在获得初始的电流矢量方向与磁极方向的最优角度(最大转矩电流比角度)后，根据压缩机的运行功率，不断调整所述最大转矩电流比角度，从而在应用中，及时根据压缩机运行功率的变化判断实际条件的变化，进而将电流矢量方向与磁极方向的角度进行调整，使得空调压缩机电机重新运行到最高效率状态，避免效率损失。

可选的，控制单元3还用于：

在所述初始最大转矩电流比角度的基础上增加所述角度调整值，作为所述压缩机电机的当前最大转矩电流比角度；根据所述压缩机电机的当前最大转矩电流比角度对所述压缩机电机的工作状态进行调整，并计算调整后的所述压缩机的运行功率；根据调整后的所述压缩机的运行功率和调整前的所述压缩机的运行功率，对所述当前最大转矩电流比角度进行优化；根据优化后的所述压缩机电机的当前最大转矩电流比角度对所述压缩机电机工作状态进行重新调整，并计算调整后的所述压缩机的运行功率并返回。

可选的，控制单元3还用于：

获取所述压缩机电机的电流矢量幅值、交轴电流和直轴电流；根据所述电流矢量幅值、优化后的所述当前最大转矩电流比角度、交轴电流和直轴电流，确定输入所述压缩机电机的三相电的三相输出脉宽；根据所述三相输出脉宽，调整输入所述压缩机电机的三相电路，使所述压缩机电机按照所述当前最大转矩电流比角度运行；第一预设时间后，计算调整后的所述压缩机的运行功率。

可选的，控制单元3还用于：

根据所述电流矢量幅值和所述当前最大转矩电流比角度，确定所述压缩机电机的交轴电流目标值和直轴电流目标值；根据所述交轴电流、所述直轴电流所述交轴电流目标值和所述直轴电流目标值，确定所述压缩机电机的的交轴指令电压和直轴指令电压；根据所述交轴指令电压和直轴指令电压，确定输入所述压缩机电机的三相电的三相输出脉宽。

可选的，控制单元3还用于：

控制所述压缩机电机按照所述当前最大转矩电流比角度运行第一预设时间；重新获取所述压缩机电机的所述电流参数；根据所述电流参数计算调整后的所述压缩机的运行功率。

可选的，控制单元3还用于：

根据所述三相输出脉宽，确定三相电的三相上桥导通占空比；三相控制所述三相电路按照所述三相上桥导通占空比进行开关，使所述压缩机电机按照当前最大转矩电流比角度运行。

本公开实施例提供了一种空调器，其包括上述所述的压缩机电机控制装置。

这样，在获得初始的电流矢量方向与磁极方向的最优角度(最大转矩电流比角度)后，根据压缩机的运行功率，不断调整所述最大转矩电流比角度，从而在应用中，及时根据压缩机运行功率的变化判断实际条件的变化，进而将电流矢量方向与磁极方向的角度进行调整，使得空调压缩机电机重新运行到最高效率状态，避免效率损失。

可选的，所述压缩机电机的输入电路为由IGBT构成的三相逆变电路。

这样，在确定三相输出脉宽对应的占空比后，直接将三个上桥IGBT分别按照该占空比进行开关，即可使所述压缩机电机按照当前最大转矩电流比角度运行。

本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有指令，当指令被处理器加载并执行时可以实现前述所述的压缩机电机控制方法。

本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是空调器，制冷装置，个人计算机，服务器，或者网络设备等)或processor(处理器)执行本发明实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

这样，在获得初始的电流矢量方向与磁极方向的最优角度(最大转矩电流比角度)后，根据压缩机的运行功率，不断调整所述最大转矩电流比角度，从而在应用中，及时根据压缩机运行功率的变化判断实际条件的变化，进而将电流矢量方向与磁极方向的角度进行调整，使得空调压缩机电机重新运行到最高效率状态，避免效率损失。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (11)

1.一种压缩机电机控制方法，其特征在于，包括：

获取所述压缩机电机的电机参数和电流参数；

根据所述压缩机电机的所述电机参数和所述电流参数，计算所述压缩机电机的初始最大转矩电流比角度，并计算压缩机的初始运行功率；

获取预设的角度调整值；

根据所述角度调整值、所述初始最大转矩电流比角度和所述压缩机的运行功率，对所述压缩机电机的最大转矩电流比角度进行优化；

其中，所述根据所述角度调整值、所述初始最大转矩电流比角度和所述压缩机的运行功率，对所述压缩机电机的最大转矩电流比角度进行优化，包括：

在所述初始最大转矩电流比角度的基础上增加所述角度调整值，作为所述压缩机电机的当前最大转矩电流比角度；

根据所述压缩机电机的当前最大转矩电流比角度对所述压缩机电机的工作状态进行调整，并计算调整后的所述压缩机的运行功率；

根据调整后的所述压缩机的运行功率和调整前的所述压缩机的运行功率，对所述当前最大转矩电流比角度进行优化；

根据优化后的所述压缩机电机的当前最大转矩电流比角度对所述压缩机电机工作状态进行重新调整，并计算调整后的所述压缩机的运行功率；

返回所述根据调整后的所述压缩机的运行功率和调整前的所述压缩机的运行功率，对所述当前最大转矩电流比角度进行优化。

2.如权利要求1所述的压缩机电机控制方法，其特征在于，所述压缩机电机的电流参数至少包括交轴电流和直轴电流，或者至少包括相电流。

3.如权利要求1所述的压缩机电机控制方法，其特征在于，所述压缩机电机的电机参数至少包括：d轴电感、q轴电感和永磁磁链。

4.如权利要求1-3中任一所述的压缩机电机控制方法，其特征在于，所述对所述当前最大转矩电流比角度进行优化的优化公式为：

式中，θ_MTPA1为优化前的当前最大转矩电流比角度，θ_MTPA2为优化后的当前最大转矩电流比角度，Δθ_MTPA为所述角度调整值，P_M为调整后的所述压缩机的运行功率，

为调整前的所述压缩机的运行功率。

5.如权利要求3所述的压缩机电机控制方法，其特征在于，所述根据优化后的所述压缩机电机的当前最大转矩电流比角度对所述压缩机电机工作状态进行重新调整，并计算调整后的所述压缩机的运行功率，包括：

获取所述压缩机电机的电流矢量幅值、交轴电流和直轴电流；

根据所述电流矢量幅值、优化后的所述当前最大转矩电流比角度、交轴电流和直轴电流，确定输入所述压缩机电机的三相电的三相输出脉宽；

根据所述三相输出脉宽，调整输入所述压缩机电机的三相电路，使所述压缩机电机按照所述当前最大转矩电流比角度运行；

第一预设时间后，计算调整后的所述压缩机的运行功率。

6.如权利要求5所述的压缩机电机控制方法，其特征在于，所述根据所述电流矢量幅值、所述当前最大转矩电流比角度、交轴电流和直轴电流，确定输入所述压缩机电机的三相电的三相输出脉宽，包括：

根据所述电流矢量幅值和所述当前最大转矩电流比角度，确定所述压缩机电机的交轴电流目标值和直轴电流目标值；

根据所述交轴电流、所述直轴电流、 所述交轴电流目标值和所述直轴电流目标值，确定所述压缩机电机的的交轴指令电压和直轴指令电压；

根据所述交轴指令电压和直轴指令电压，确定输入所述压缩机电机的三相电的三相输出脉宽。

7.如权利要求5所述的压缩机电机控制方法，其特征在于，所述第一预设时间后，计算调整后的所述压缩机的运行功率，包括：

控制所述压缩机电机按照所述当前最大转矩电流比角度运行第一预设时间；

重新获取所述压缩机电机的所述电流参数；

根据所述电流参数计算调整后的所述压缩机的运行功率。

8.如权利要求5所述的压缩机电机控制方法，其特征在于，所述根据所述三相输出脉宽，调整输入所述压缩机电机的三相电路，使所述压缩机电机按照所述当前最大转矩电流比角度运行，包括：

根据所述三相输出脉宽，确定三相电的三相上桥导通占空比；

三相控制所述三相电路按照所述三相上桥导通占空比进行开关，使所述压缩机电机按照当前最大转矩电流比角度运行。

9.一种压缩机电机控制装置，其特征在于，包括：

获取单元(1)，其用于获取所述压缩机电机的电机参数和电流参数；

还用于获取预设的角度调整值；

运算单元(2)，其用于根据所述压缩机电机的所述电机参数和所述电流参数，计算所述压缩机电机的初始最大转矩电流比角度，并计算压缩机的初始运行功率；

控制单元(3)，其用于根据所述角度调整值、所述初始最大转矩电流比角度和所述压缩机的运行功率，对所述压缩机电机的最大转矩电流比角度进行优化；

其中，所述控制单元(3)还用于：

在所述初始最大转矩电流比角度的基础上增加所述角度调整值，作为所述压缩机电机的当前最大转矩电流比角度；

根据所述压缩机电机的当前最大转矩电流比角度对所述压缩机电机的工作状态进行调整，并计算调整后的所述压缩机的运行功率；

根据调整后的所述压缩机的运行功率和调整前的所述压缩机的运行功率，对所述当前最大转矩电流比角度进行优化；

根据优化后的所述压缩机电机的当前最大转矩电流比角度对所述压缩机电机工作状态进行重新调整，并计算调整后的所述压缩机的运行功率；

返回所述根据调整后的所述压缩机的运行功率和调整前的所述压缩机的运行功率，对所述当前最大转矩电流比角度进行优化。

10.一种空调器，其特征在于，包括权利要求9所述的压缩机电机控制装置。

11.如权利要求10所述的空调器，其特征在于，所述压缩机电机的输入电路为由IGBT构成的三相逆变电路。

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