CN112787558A - 压缩机组件的控制方法、压缩机组件和制冷设备 - Google Patents

压缩机组件的控制方法、压缩机组件和制冷设备 Download PDF

Info

Publication number
CN112787558A
CN112787558A CN202011584714.3A CN202011584714A CN112787558A CN 112787558 A CN112787558 A CN 112787558A CN 202011584714 A CN202011584714 A CN 202011584714A CN 112787558 A CN112787558 A CN 112787558A
Authority
CN
China
Prior art keywords
compressor
harmonic
working
frequency
voltage
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
CN202011584714.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112787558B (zh
Inventor
李太龙
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.)
Guangdong Meizhi Compressor Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Meizhi Compressor 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 Guangdong Meizhi Compressor Co Ltd filed Critical Guangdong Meizhi Compressor Co Ltd
Priority to CN202011584714.3A priority Critical patent/CN112787558B/zh
Publication of CN112787558A publication Critical patent/CN112787558A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112787558B publication Critical patent/CN112787558B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/0003—Control strategies in general, e.g. linear type, e.g. P, PI, PID, using robust control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/06—Silencing
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/05—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation specially adapted for damping motor oscillations, e.g. for reducing hunting
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/0004—Control strategies in general, e.g. linear type, e.g. P, PI, PID, using robust control
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control specially adapted for damping motor oscillations, e.g. for reducing hunting
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/50—Reduction of harmonics

Abstract

本发明提供了一种压缩机组件的控制方法、压缩机组件和制冷设备，压缩机组件的控制方法包括：获取压缩机的工作频率；根据工作频率确定限幅衰减系数，并通过限幅衰减系数确定补偿电压；通过补偿电压对压缩机的驱动电压进行补偿。通过工作频率确定补偿电压并将补偿电压补偿至压缩机的驱动电压上，使补偿电压可以从压缩机的工作频率所对应的压缩机负载转矩谐波特性这一角度出发抑制压缩机在高频工况下的谐波振动，降低噪音。通过引入限幅度衰减系数，可以对通过工作频率初步确定出的预定电压进行限幅，从而解决上述过补偿问题，在降低压缩机高频振动噪声的基础上提升压缩机的工作稳定性，避免过补偿现象影响压缩机正常工作。

Description

压缩机组件的控制方法、压缩机组件和制冷设备
技术领域
本发明涉及压缩机技术领域，具体而言，涉及一种压缩机组件的控制方法，压缩机组件，制冷设备和可读存储介质。
背景技术
在相关技术中，压缩机设备的振动噪音问题已经成为了用户关注的热点。这就使得压缩机的研发设计中对减振降噪提出了越来越高的要求，而旋转压缩机又是问题的焦点，特别是由单转子压缩机振动引起的空调系统噪音问题成为了空调及压缩机厂家需要直接面对的难题。
因此，如何设计出一种可降低压缩机震动噪声的控制方法，是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的第一方面提出一种压缩机组件的控制方法。
本发明的第二方面提出一种压缩机组件。
本发明的第三方面提出一种制冷设备。
本发明的第四方面提出一种可读存储介质。
有鉴于此，本发明的第一方面提供了一种压缩机组件的控制方法，压缩机组件包括压缩机，压缩机组件的控制方法包括：获取压缩机的工作频率；根据工作频率确定限幅衰减系数，并通过限幅衰减系数确定补偿电压；通过补偿电压对压缩机的驱动电压进行补偿。
在该技术方案中，压缩机组件的控制方法用于控制压缩机运作。工作过程中，该控制方法先获取压缩机的工作频率，其后压缩机根据该工作频率确定出与其相对应的限幅度衰减系数，最终在确定出限幅度衰减系数后根据限幅度衰减系数计算出完成限幅后的补偿电压，并通过该补偿电压对压缩机的驱动电压进行电压补偿。
压缩机在工作过程中通过偏心曲轴带动滚动活塞作旋转运动，在气缸压缩工作时，压缩腔内部的气体压力以周期性的规律进行变化，从而造成气缸与转动曲轴之间产生周期性变化的力矩脉冲。具体地，在电控过程中，高频段的谐波脉动、变频器的电流环以及转速环的带宽相对较低，无法较好的跟踪高频的周期性负载转矩信号，在相同周期性负载转矩波动情况下，转速波动较为明显，导致压缩机在高频段工况下会反映出明显的振动，产生高频振动谐波和对应阶次噪音。
本申请通过工作频率确定补偿电压并将补偿电压补偿至压缩机的驱动电压上，使补偿电压可以从压缩机的工作频率所对应的压缩机负载转矩谐波特性这一角度出发抑制压缩机在高频工况下的谐波振动，从而降低压缩机负载转矩谐波特性所引起的系统高频谐波振动，降低噪音。进而实现优化控制方法，提升压缩机工作稳定性，降低压缩机噪音，提升用户使用体验的技术效果。
其中，该技术方案还引入了限幅度衰减系数。在通过补偿电压对压缩机的驱动电压进行补偿时，存在过补偿的问题，尤其是在使用比例谐振调节器时，比例谐振调节器的近似无穷大增益会造成驱动电压过补偿，压缩机工作不稳定的问题。对此，本申请通过引入限幅度衰减系数，可以对通过工作频率初步确定出的预定电压进行限幅，从而解决上述过补偿问题，在降低压缩机高频振动噪声的基础上提升压缩机的工作稳定性，避免过补偿现象影响压缩机正常工作。进而实现优化控制方法，提升压缩机工作安全性与可靠性，延长压缩机使用寿命的技术效果。
另外，本发明提供的上述压缩机组件的控制方法还可以具有如下附加技术特征：
在上述技术方案中，压缩机组件还包括比例谐振调节器，根据工作频率确定限幅衰减系数的步骤，具体包括：根据工作频率确定比例谐振调节器的输出电压，并通过输出电压确定限幅衰减系数。
在该技术方案中，基于通过比例谐振调节器实现压缩机驱动电压的补偿，对根据工作频率确定限幅衰减系数的这一步骤做出了展开说明。在获取到压缩机的当前工作频率后，根据该工作频率确定出比例谐振调节器的输出电压。
其中，该输出电压为比例谐振调节器在未执行限幅策略的情况下向驱动电路所输出的初步补偿电压，该输出电压与压缩机的当前工作频率相对应，用于抑制压缩机的高频谐波振动。比例谐振调节器在对应调节压缩机的驱动电压时，存在因近似无穷大增益所造成的过补偿问题，该过补偿现象会影响压缩机的稳定工作。对此，本申请通过确定与输出电压对应的限幅衰减系数并根据该限幅衰减系数对输出电压进行限幅，可以解决上述过补偿问题，从而在解决压缩机高频震荡问题的基础上保证压缩机可以长期稳定的工作，进而实现优化补偿电压计算过程，提升压缩机工作稳定性与可靠性，延长压缩机使用寿命的技术效果。
在上述任一技术方案中，通过输出电压确定限幅衰减系数的步骤具体包括：计算与输出电压对应的滑动有效值；基于滑动有效值小于或等于预设的第一阈值，限幅衰减系数为1；基于滑动有效值大于第一阈值，限幅衰减系数为滑动有效值和第一阈值的比值。
在该技术方案中，对通过输出电压计算限幅衰减系数的步骤进行了展开说明。在该步骤中，先通过输出电压计算与其对应的滑动有效值，其后比对滑动有效值和预设的第一阈值之间的大小关系：当比对结果为滑动有效值小于等于第一阈值时，限幅衰减系数为1，对应反映出将该输出电压补偿至驱动电压上不会造成压缩机过补偿的问题，可以保证压缩机长期稳定工作；当比对结果为滑动有效值大于第一阈值时，限幅衰减系数为滑动有效值和第一阈值的比值，对应反映出将该输出电压补偿至驱动电压上会产生压缩机过补偿的问题，会影响压缩机的稳定工作。
具体地，限幅衰减系数可根据压缩机速度调节器所输出的电磁转矩指令值进行设计。
对此，第一阈值用于界定输出电压所对应的滑动有效值是否满足压缩机过补偿条件，通过引入第一阈值计算限幅衰减系数可以提升限幅衰减系数的计算准确性与可靠性，确保该控制方法可解决比例谐振调节器所存在的过补偿问题。进而实现优化补偿电压计算过程，提升压缩机工作稳定性与可靠性，延长压缩机使用寿命的技术效果。
其中，通过以下公式计算与输出电压对应的滑动有效值：
Figure BDA0002865321060000041
Figure BDA0002865321060000042
为当前电信号在一定周期内的滑动有效值，ualfPR为比例谐振调节器的输出电压，N为采样个数。
在上述任一技术方案中，通过限幅衰减系数确定补偿电压的步骤，具体包括：将输出电压与限幅衰减系数的乘积确定为补偿电压。
在该技术方案中，对通过限幅衰减系数计算补偿电压的步骤进行展开说明。在确定出当前工作频率所对应的输出电压和限幅衰减系数后，将输出电压和限幅衰减系数相乘，以得到完成限幅后的补偿电压。
具体地，当限幅衰减系数为1时，补偿电压与输出电压相同，表明该输出电压不会造成压缩机过补偿的问题，可直接用于补偿压缩机的驱动电压。当限幅衰减系数小于1时，相乘后得到的补偿电压小于输出电压，表明直接将该输出电压补偿至压缩机供电电压会产生压缩机过补偿的问题，影响压缩机的稳定工作，从而通过限幅衰减系数对输出电压进行限幅以解决这一问题。进而实现优化控制方法，提升压缩机工作安全性与可靠性，延长压缩机使用寿命的技术效果。
在上述任一技术方案中，在根据工作频率确定比例谐振调节器的输出电压的步骤前，控制方法还包括：分别获取压缩机在多个预定工作频率下的工作参数；确定每个预定工作频率下的多个谐波阶次；根据工作参数计算每个谐波阶次所对应的谐波幅值；根据谐波幅值和预存的标准谐波幅值的比对结果，在多个谐波阶次中确定满足预设条件的目标谐波阶次；将预定工作频率和目标谐波阶次关联存储为目标表格。
在该技术方案中，对根据工作频率确定比例谐振调节器的输出电压这一步骤进行展开说明。具体地，先控制压缩机在多个预定工作频率下运行预设时长，以在多个预定工作频率下分别获取到压缩机的工作参数，并确定出压缩机在每个预定工作频率下所对应的多个谐波阶次。
在确定出每个预定工作频率下的多个谐波阶次并获取到每个预定工作频率下的工作参数后，根据工作参数计算压缩机在该预定工作频率下每个谐波阶次所对应的谐波幅值，以通过该谐波幅值反映出压缩机在该预定工作频率下工作的谐波振动状态。
在此基础上，系统预存有压缩机在各个预定工作频率下的标准谐波幅值，该标准谐波幅值用于反映压缩机在预定工作频率下稳定工作时的谐波振动状态。对此，本申请通过将计算所得的谐波幅值与预存的标准谐波幅值进行比对，可以根据比对结果确定出压缩机在预定工作频率下的多个谐波阶次中有哪些谐波阶次的谐波幅值满足标准谐波振动，那些谐波阶次的谐波幅值不满足标准谐波振动。从而确定出满足预设条件的目标谐波阶次，该预设条件为不满足标准谐波振动。
最终，将预定工作频率和与其对应的目标谐波借此关联存储，以构成目标表格。该目标表格为二维表格，其中记载了压缩机在每个预定工作频率下工作时，具体哪个谐波阶次的谐波振动幅度不满足标准谐波振动。
通过预先统计并建立压缩机在各个目标工作频率下的目标谐波阶次对照表，使该控制方法在后续控制比例谐振调节器和压缩机工作时，可直接通过当前压缩机的工作频率根据该目标表格调取对应的目标谐波阶次，以形成压缩机不满足振动标准的谐波阶次的自适应识别，免去在多次控制压缩机工作时频繁计算压缩机各个谐波阶次的谐波振幅，从而简化该控制方法的控制流程，缩减控制过程的计算量，并剔除瞬时极端数据对控制过程的影响。进而实现优化压缩机组件的控制方法，降低系统处理负担，提升控制效率，提升压缩机工作可靠性与稳定性，降低压缩机振动噪声的技术效果。
其中，在构建目标表格时，可对每个预定工作频率下的工作参数进行多次采样，以通过多次采样的平均值来保证数据的稳定可靠，具体采样次数不作限定。
另外，该控制方法可以在每隔一定时间后控制压缩机重复执行建立目标表格的具体控制步骤，从而以固定时间间隔更新预定工作频率和目标谐波阶次的二维对照表格，确保目标表格与压缩机实际工作情况相匹配，进而提升控制方法的准确性与可靠性，降低压缩机工作噪声。
在上述任一技术方案中，根据工作频率确定比例谐振调节器的输出电压的步骤，具体包括：根据工作频率在目标表格中查询出对应的目标谐波阶次；通过目标谐波阶次计算出输出电压。
在该技术方案中，对根据工作频率确定比例谐振调节器的输出电压这一步骤做出了展开说明。首先，根据获取到的压缩机当前的工作频率在上述预定工作频率和目标谐波阶次的二维对照表格中查询出与该工作频率对应的目标谐波阶次。查询所得的目标谐波阶次反映的是在当前工作频率下工作时，压缩机不满足振动标准的对应谐波阶次，该目标谐波阶次下压缩机会产生非正常震荡，产生高频震荡噪声。其后，通过该目标谐波阶次计算出比例谐振调节器的输出电压，以通过该输出电压对压缩机的驱动电压进行补偿，从而解决目标谐波阶次下压缩机非正常振动的问题，以完成压缩机的电控降噪。
其中，通过调用目标表格并根据目标表格查询目标谐波阶次，一方面可以避免实时检测的瞬时极端数据影响控制精准性与可靠性，另一方面可以免去实时计算目标谐波阶次的计算流程，缩减控制过程的计算量，提升控制效率。进而实现优化控制流程，缩减系统负担，提升降噪处理效率，提升降噪可靠性的技术效果。
具体地，通过读取目标表格，查表得到识别后的对应工作频率和其对应的不满足振动标准的目标谐波阶次，根据目标谐波阶次可以得到当前工作频率下的对应的不满足振动标准的谐波频率如下：
Figure BDA0002865321060000061
[n1…nn]为目标谐波阶次，[ω01…ω0n]为对应的谐波频率，
Figure BDA0002865321060000062
为当前运行频率。
其后，根据比例谐振调节器的系统传递函数计算出输出电压，该系统传递函数为：
Figure BDA0002865321060000063
ω0为谐振频率，S为频域参数，分别将上述[ω01…ω0n]带入至该传递函数中，以计算出与目标谐波阶次对应的输出电压。
在上述任一技术方案中，工作参数包括工作电流，根据工作参数计算每个谐波阶次所对应的谐波幅值的步骤，具体包括：根据工作电流计算每个谐波阶次所对应的电流误差；根据电流误差计算出每个谐波阶次所对应的谐波幅值。
在该技术方案中，对根据工作参数计算每个谐波阶次所对应的谐波幅值的步骤做出了展开说明。具体地，先根据工作电流计算出压缩机在每个谐波阶次下的电流误差，其后根据电流误差计算出压缩机在每个谐波阶次下的谐波幅值。
其中，该控制方法实时采样获取压缩机的相电流值，并对采样的相电流值进行滤波预处理，滤除高频噪声信号。其中电机的三相电流值满足相加和等于零的关系，所以得到其中任意两相电流值，就可以计算得到第三相电流值。
在此基础上，通过以下公式计算工作电流is：
Figure BDA0002865321060000071
θ为电机转角；电机通过以下公式计算电流误差
Figure BDA0002865321060000072
Figure BDA0002865321060000073
Figure BDA0002865321060000074
代表工作电流的直流分量，
Figure BDA0002865321060000075
代表工作电流的波动分量中n次谐波余弦分量的幅值，
Figure BDA0002865321060000076
代表工作电流的波动分量中n次谐波正弦分量的幅值。
存储一段时间的电流误差可得：
Figure BDA0002865321060000077
其中N对应当前采样时刻的采样值。
具体地，根据电流误差计算出每个谐波阶次所对应的谐波幅值的过程如下：
基于获取到的电流误差，进行如下三角运算：
Figure BDA0002865321060000078
Figure BDA0002865321060000079
即可得到电流误差的n次谐波的余弦分量幅值
Figure BDA00028653210600000710
和正弦分量幅值
Figure BDA00028653210600000711
获得了n次谐波的余弦分量幅值和正弦分量幅值后，通过以下公式计算得到n次谐波的谐波幅值：
Figure BDA0002865321060000081
取时段的平均值可得：
Figure BDA0002865321060000082
按照压缩机预定工作频率的谐波阶次依次进行扫描，依次取不同谐波阶次n值，在每一个确定的谐波阶次下，重复以上谐波幅值的求解过程，可以得到压缩机在预定工作频率下每个谐波阶次所对应的谐波幅值如下：
Figure BDA0002865321060000083
最终通过将计算所得的谐波幅值与预存的标准谐波幅值进行比对，可以确定出不满足标准谐波振动预设条件的目标谐波阶次。
在上述任一技术方案中，工作参数包括工作电流和转速，根据工作参数计算每个谐波阶次所对应的谐波幅值的步骤，具体包括：根据工作电流计算多个谐波阶次的电流误差平均值；根据电流误差平均值计算稳态判定值；基于稳态判定值大于或等于预设的第二阈值，通过转速计算每个谐波阶次所对应的转速误差，并通过转速误差计算出每个谐波阶次所对应的谐波幅值。
在该技术方案中，提供了第二种计算每个谐波阶次所对应的谐波幅值的方法。在该方法下，获取的工作参数包括工作电流和转速。在根据工作电流计算出多个谐波阶次的电流误差值后，取多个电流误差值的平均值，其后根据计算出的电流误差平均值计算出对应的稳态判定值。
稳态判定值用于衡量压缩机当前是否处于稳定工作状态，具体将稳态判定值与预设的第二阈值进行比对，若稳态判定值大于等于第二阈值，则说明压缩机当前处于稳定工作状态，相应的若稳态判定值小于第二阈值则说明压缩机当前处于非稳定工作状态。通过预先判定压缩机是否处于稳定工作状态，可以确保获取到的转速适于计算谐波幅值，可避免瞬时的非正常数据波动影响最终的计算结果，从而提升控制方法的可靠性和稳定性。
其后，在确定压缩机处于稳定工作状态后，根据获取到的转速对应计算每个谐波阶次所对应的转速误差，并最终根据转速误差计算出每个谐波阶次所对应的谐波幅值，以便于系统根据计算结果建立预定工作频率和目标谐波阶次的二维对照表格，即目标表格。
具体地，根据工作电流计算多个谐波阶次的电流误差平均值的计算方法与前述内容一致，为避免重复此处不再赘述。
根据电流误差平均值计算稳态判定值的过程如下：依次比对每个谐波阶次的电流误差平均值和预设的稳态判定阈值，如果电流误差平均值小于稳态判定阈值，则稳态判定值累加；相应的如果电流误差平均值大于稳态判定阈值，则稳态判定值递减。在依次完成每个谐波阶次的判定后，最终所得的稳态判定值用于判定压缩机是否处于稳定工作状态。
在上述任一技术方案中，通过补偿电压对压缩机的驱动电压进行补偿的步骤，具体包括：根据补偿电压确定电压矢量值；将电压矢量值叠加在驱动电压的电压矢量上。
在该技术方案中，限定了如何将补偿电压补偿值压缩机的驱动电压上。具体地，在确定出补偿电压后，根据补偿电压确定与其对应的各个电压矢量值，其后将各个电压矢量值对应叠加在驱动电压的各个电压矢量上，以得到完成补偿后的驱动电压。该补偿电压由比例谐振调节器提供，比例谐振调节器可以根据目标表格查询出对应的初步输出电压，在根据本申请限定的限幅衰减系数执行对应的限幅策略后，最终所得的输出电压一方面可以避免压缩机在工作过程中出现非正常的高频振动，减小压缩机工作噪声，另一方面可以避免比例谐振调节器过度补偿驱动电压，确保压缩机可以在降噪的基础上长期稳定的工作。进而实现优化压缩机组件的控制方法，提升控制方法的可靠性和控制精准性，从电控角度降低压缩机的振动噪声，提升用户使用体验的技术效果。
本发明第二方面提供了一种压缩机组件，压缩机组件包括：存储器，其上存储有程序或指令；处理器，配置为执行程序或指令时实现如上述任一技术方案中的压缩机组件的控制方法。
本发明提供的压缩机组件中，处理器执行程序时实现如上述任一技术方案的压缩机组件的控制方法的步骤，因此该压缩机组件包括上述任一技术方案的压缩机组件的控制方法的全部有益效果。
在上述任一技术方案中，压缩机组件还包括：压缩机；电流调节器，与所述压缩机相连接；比例谐振调节器，与所述电流调节器相连接。
在该技术方案中，电流调节器与压缩机相连接，电流调节器可调控压缩机的供电电流，以对应调整压缩机的工作状态。具体地，处理器可以通过电流调节器对应调节压缩机的工作状态，例如调节压缩机的工作频率、转速等。
压缩机组件还包括比例谐振调节器，比例谐振调节器与电流调节器并联，比例谐振调节器可以调整压缩机的供电电压。其中，在处理器根据上述任一技术方案的压缩机组件的控制方法计算出比例谐振调节器的初步补偿电压和限幅衰减系数后，根据二者控制比例谐振调节器对供电电路输出限幅后的补偿电压，从而通过电控方式控制压缩机的工作状态，一方面降低压缩机的高频震荡噪声，另一方面避免比例谐振调节器过度补偿驱动电压。以实现提升压缩机工作可靠性和稳定性，降低压缩机工作噪声，提升用户使用体验的技术效果。
本发明第三方面提供了一种制冷设备，制冷设备包括：如上述任一技术方案中的压缩机组件。
在该技术方案中，限定了一种设置有上述技术方案中的压缩机组件的制冷设备。具体地，压缩机组件的处理器可以在压缩机工作过程中获取压缩机的工作参数，例如电压值、电流值和转速。相应的，处理器可以控制压缩机执行上述任一技术方案所限定的压缩机组件的控制方法，从而由电控角度出发，避免压缩机出现非正常的高频振动，降低压缩机在工作过程中的振动噪声，进而攻克压缩机工作噪声大的技术难题，提升制冷设备的核心竞争力。
在上述任一技术方案中，制冷设备还包括：供电电路，与压缩机组件相连接，供电电路能够对压缩机组件供电。
在该技术方案中，制冷设备还包括可对压缩机组件进行供电的供电电路，供电电路的一端与电源相连接，另一端与压缩机组件相连接，从而为压缩机提供持续运作的电能，其中压缩机组件中的电流调节器和比例谐振调节器可以根据压缩机的工作频率对应调整作用在压缩机上的驱动电压，从而在电控角度降低压缩机的高频振动噪声。
在上述任一技术方案中，制冷设备包括：冰箱、冰柜和空调器。
在该技术方案中，列举了两种较为常用的压缩机制冷设备。冰箱上的压缩机在工作过程中所产生的高频噪声一方面会影响用户正常就餐，另一方面会在夜间影响用户休息，通过设置上述技术方案中的压缩机组件的控制装置可以降低压缩机的高频噪声，从而解决这一问题。同理，空调器一般设置在用户停留时长较大的房间中，若压缩机在工作过程中的噪声过大，会影响用户的正常休息，影响用户的情绪，本申请通过设置上述技术方案中的压缩机组件的控制装置可以降低压缩机的高频噪声，从而以此解决上述问题，优化用户的使用体验。
本发明的第四方面提供了一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如上述任一技术方案的压缩机组件的控制方法。
本发明提供的可读存储介质，程序被处理器执行时实现如上述任一技术方案的压缩机组件的控制方法的步骤，因此该可读存储介质包括上述任一技术方案的压缩机组件的控制方法的全部有益效果。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，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示出了根据本申请实施例的压缩机组件的控制方法的流程图之一；
图2示出了根据本申请实施例的压缩机组件的控制方法的流程图之二；
图3示出了根据本申请实施例的压缩机组件的控制方法的流程图之三；
图4示出了根据本申请实施例的压缩机组件的控制方法的流程图之四；
图5示出了根据本申请实施例的压缩机组件的控制方法的流程图之五；
图6示出了根据本申请实施例的压缩机组件的控制方法的流程图之六；
图7示出了根据本申请实施例的压缩机组件的控制方法的流程图之七；
图8示出了根据本申请实施例的比例谐振调节器的控制框图之一；
图9示出了根据本申请实施例的比例谐振调节器的控制框图之二；
图10示出了根据本申请实施例的压缩机组件的控制方法所对应的控制系统框图；
图11示出了根据本申请实施例的压缩机组件的噪声比对图；
图12示出了根据本申请实施例的压缩机组件的振动比对图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图12描述根据本发明一些实施例的压缩机组件的控制方法，压缩机组件，制冷设备和可读存储介质。
实施例一
在本申请第一方面实施例中，提供了一种压缩机组件的控制方法，图1示出了根据本申请实施例的压缩机组件的控制方法的流程图之一，具体地，该压缩机组件的控制方法可以包括以下步骤：
步骤102，获取压缩机的工作频率；
步骤104，根据工作频率确定限幅衰减系数，并通过限幅衰减系数确定补偿电压；
步骤106，通过补偿电压对压缩机的驱动电压进行补偿。
在该实施例中，压缩机组件的控制方法用于控制压缩机运作。工作过程中，该控制方法先获取压缩机的工作频率，其后压缩机根据该工作频率确定出与其相对应的限幅度衰减系数，最终在确定出限幅度衰减系数后根据限幅度衰减系数计算出完成限幅后的补偿电压，并通过该补偿电压对压缩机的驱动电压进行电压补偿。
压缩机在工作过程中通过偏心曲轴带动滚动活塞作旋转运动，在气缸压缩工作时，压缩腔内部的气体压力以周期性的规律进行变化，从而造成气缸与转动曲轴之间产生周期性变化的力矩脉冲。具体地，在电控过程中，高频段的谐波脉动、变频器的电流环以及转速环的带宽相对较低，无法较好的跟踪高频的周期性负载转矩信号，在相同周期性负载转矩波动情况下，转速波动较为明显，导致压缩机在高频段工况下会反映出明显的振动，产生高频振动谐波和对应阶次噪音。
本申请通过工作频率确定补偿电压并将补偿电压补偿至压缩机的驱动电压上，使补偿电压可以从压缩机的工作频率所对应的压缩机负载转矩谐波特性这一角度出发抑制压缩机在高频工况下的谐波振动，从而降低压缩机负载转矩谐波特性所引起的系统高频谐波振动，降低噪音。进而实现优化控制方法，提升压缩机工作稳定性，降低压缩机噪音，提升用户使用体验的技术效果。
其中，该实施例引入了限幅度衰减系数。在通过补偿电压对压缩机的驱动电压进行补偿时，存在过补偿的问题，尤其是在使用比例谐振调节器时，比例谐振调节器的近似无穷大增益会造成驱动电压过补偿，压缩机工作不稳定的问题。对此，本申请通过引入限幅度衰减系数，可以对通过工作频率初步确定出的预定电压进行限幅，从而解决上述过补偿问题，在降低压缩机高频振动噪声的基础上提升压缩机的工作稳定性，避免过补偿现象影响压缩机正常工作。进而实现优化控制方法，提升压缩机工作安全性与可靠性，延长压缩机使用寿命的技术效果。
实施例二
在本申请第二方面实施例中，具体地，根据工作频率确定限幅衰减系数的步骤，具体包括：
根据工作频率确定比例谐振调节器的输出电压，并通过输出电压确定限幅衰减系数。
在该实施例中，基于通过比例谐振调节器实现压缩机驱动电压的补偿，对根据工作频率确定限幅衰减系数的这一步骤做出了展开说明。在获取到压缩机的当前工作频率后，根据该工作频率确定出比例谐振调节器的输出电压。
其中，该输出电压为比例谐振调节器在未执行限幅策略的情况下向驱动电路所输出的初步补偿电压，该输出电压与压缩机的当前工作频率相对应，用于抑制压缩机的高频谐波振动。比例谐振调节器在对应调节压缩机的驱动电压时，存在因近似无穷大增益所造成的过补偿问题，该过补偿现象会影响压缩机的稳定工作。对此，本申请通过确定与输出电压对应的限幅衰减系数并根据该限幅衰减系数对输出电压进行限幅，可以解决上述过补偿问题，从而在解决压缩机高频震荡问题的基础上保证压缩机可以长期稳定的工作，进而实现优化补偿电压计算过程，提升压缩机工作稳定性与可靠性，延长压缩机使用寿命的技术效果。
实施例三
在本申请第三方面实施例中，图2示出了根据本申请实施例的压缩机组件的控制方法的流程图之二，具体地，通过输出电压确定限幅衰减系数可以包括以下步骤：
步骤202，计算与输出电压对应的滑动有效值；
步骤204，基于滑动有效值小于或等于预设的第一阈值，限幅衰减系数为1；基于滑动有效值大于第一阈值，限幅衰减系数为滑动有效值和第一阈值的比值。
在该实施例中，对通过输出电压计算限幅衰减系数的步骤进行了展开说明。在该步骤中，先通过输出电压计算与其对应的滑动有效值，其后比对滑动有效值和预设的第一阈值之间的大小关系：当比对结果为滑动有效值小于等于第一阈值时，限幅衰减系数为1，对应反映出将该输出电压补偿至驱动电压上不会造成压缩机过补偿的问题，可以保证压缩机长期稳定工作；当比对结果为滑动有效值大于第一阈值时，限幅衰减系数为滑动有效值和第一阈值的比值，对应反映出将该输出电压补偿至驱动电压上会产生压缩机过补偿的问题，会影响压缩机的稳定工作。
实施例四
在本申请第四方面实施例中，限幅衰减系数可根据压缩机速度调节器所输出的电磁转矩指令值进行设计。
对此，第一阈值用于界定输出电压所对应的滑动有效值是否满足压缩机过补偿条件，通过引入第一阈值计算限幅衰减系数可以提升限幅衰减系数的计算准确性与可靠性，确保该控制方法可解决比例谐振调节器所存在的过补偿问题。进而实现优化补偿电压计算过程，提升压缩机工作稳定性与可靠性，延长压缩机使用寿命的技术效果。
其中，通过以下公式计算与输出电压对应的滑动有效值：
Figure BDA0002865321060000151
Figure BDA0002865321060000152
为当前电信号在一定周期内的滑动有效值，ualfPR为比例谐振调节器的输出电压，N为采样数据个数。
实施例五
在本申请第五方面实施例中，通过限幅衰减系数确定补偿电压的步骤，具体包括：将输出电压与限幅衰减系数的乘积确定为补偿电压。
在该实施例中，对通过限幅衰减系数计算补偿电压的步骤进行展开说明。在确定出当前工作频率所对应的输出电压和限幅衰减系数后，将输出电压和限幅衰减系数相乘，以得到完成限幅后的补偿电压。
具体地，当限幅衰减系数为1时，补偿电压与输出电压相同，表明该输出电压不会造成压缩机过补偿的问题，可直接用于补偿压缩机的驱动电压。当限幅衰减系数小于1时，相乘后得到的补偿电压小于输出电压，表明直接将该输出电压补偿至压缩机供电电压会产生压缩机过补偿的问题，影响压缩机的稳定工作，从而通过限幅衰减系数对输出电压进行限幅以解决这一问题。进而实现优化控制方法，提升压缩机工作安全性与可靠性，延长压缩机使用寿命的技术效果。
实施例六
在本申请第六方面实施例中，图3示出了根据本申请实施例的压缩机组件的控制方法的流程图之三，具体地，压缩机组件的控制方法还包括：
步骤302，分别获取压缩机在多个预定工作频率下的工作参数；
步骤304，确定每个预定工作频率下的多个谐波阶次；
步骤306，根据工作参数计算每个谐波阶次所对应的谐波幅值；
步骤308，根据谐波幅值和预存的标准谐波幅值的比对结果，在多个谐波阶次中确定满足预设条件的目标谐波阶次；
步骤310，将预定工作频率和目标谐波阶次关联存储为目标表格。
在该实施例中，对根据工作频率确定比例谐振调节器的输出电压这一步骤进行展开说明。具体地，先控制压缩机在多个预定工作频率下运行预设时长，以在多个预定工作频率下分别获取到压缩机的工作参数，并确定出压缩机在每个预定工作频率下所对应的多个谐波阶次。
在确定出每个预定工作频率下的多个谐波阶次并获取到每个预定工作频率下的工作参数后，根据工作参数计算压缩机在该预定工作频率下每个谐波阶次所对应的谐波幅值，以通过该谐波幅值反映出压缩机在该预定工作频率下工作的谐波振动状态。
在此基础上，系统预存有压缩机在各个预定工作频率下的标准谐波幅值，该标准谐波幅值用于反映压缩机在预定工作频率下稳定工作时的谐波振动状态。对此，本申请通过将计算所得的谐波幅值与预存的标准谐波幅值进行比对，可以根据比对结果确定出压缩机在预定工作频率下的多个谐波阶次中有那些谐波阶次的谐波幅值满足标准谐波振动，那些谐波阶次的谐波幅值不满足标准谐波振动。从而确定出满足预设条件的目标谐波阶次，该预设条件为不满足标准谐波振动。
最终，将预定工作频率和与其对应的目标谐波借此关联存储，以构成目标表格。该目标表格为二维表格，其中记载了压缩机在每个预定工作频率下工作时，具体哪个谐波阶次的谐波振动幅度不满足标准谐波振动。
通过预先统计并建立压缩机在各个目标工作频率下的目标谐波阶次对照表，使该控制方法在后续控制比例谐振调节器和压缩机工作时，可直接通过当前压缩机的工作频率根据该目标表格调取对应的目标谐波阶次，以形成压缩机不满足振动标准的谐波阶次的自适应识别，免去在多次控制压缩机工作时频繁计算压缩机各个谐波阶次的谐波振幅，从而简化该控制方法的控制流程，缩减控制过程的计算量，并剔除瞬时极端数据对控制过程的影响。进而实现优化压缩机组件的控制方法，降低系统处理负担，提升控制效率，提升压缩机工作可靠性与稳定性，降低压缩机振动噪声的技术效果。
实施例七
在本申请第七方面实施例中，具体地，在构建目标表格时，可对每个预定工作频率下的工作参数进行多次采样，以通过多次采样的平均值来保证数据的稳定可靠，具体采样次数不作限定。
另外，该控制方法可以在每隔一定时间后控制压缩机重复执行建立目标表格的具体控制步骤，从而以固定时间间隔更新预定工作频率和目标谐波阶次的二维对照表格，确保目标表格与压缩机实际工作情况相匹配，进而提升控制方法的准确性与可靠性，降低压缩机工作噪声。
实施例八
在本申请第八方面实施例中，根据工作频率确定比例谐振调节器的输出电压的步骤，具体包括：
根据工作频率在目标表格中查询出对应的目标谐波阶次；通过目标谐波阶次计算出输出电压。
在该实施例中，对根据工作频率确定比例谐振调节器的输出电压这一步骤做出了展开说明。首先，根据获取到的压缩机当前的工作频率在上述预定工作频率和目标谐波阶次的二维对照表格中查询出与该工作频率对应的目标谐波阶次。查询所得的目标谐波阶次反映的是在当前工作频率下工作时，压缩机不满足振动标准的对应谐波阶次，该目标谐波阶次下压缩机会产生非正常震荡，产生高频震荡噪声。其后，通过该目标谐波阶次计算出比例谐振调节器的输出电压，以通过该输出电压对压缩机的驱动电压进行补偿，从而解决目标谐波阶次下压缩机非正常振动的问题，以完成压缩机的电控降噪。
其中，通过调用目标表格并根据目标表格查询目标谐波阶次，一方面可以避免实时检测的瞬时极端数据影响控制精准性与可靠性，另一方面可以免去实时计算目标谐波阶次的计算流程，缩减控制过程的计算量，提升控制效率。进而实现优化控制流程，缩减系统负担，提升降噪处理效率，提升降噪可靠性的技术效果。
具体地，通过读取目标表格，查表得到识别后的对应工作频率和其对应的不满足振动标准的目标谐波阶次，根据目标谐波阶次可以得到当前工作频率下的对应的不满足振动标准的谐波频率如下：
Figure BDA0002865321060000181
[n1…nn]为目标谐波阶次，[ω01…ω0n]为对应的谐波频率，
Figure BDA0002865321060000182
为当前频率。
其后，根据比例谐振调节器的系统传递函数计算出输出电压，该系统传递函数为：
Figure BDA0002865321060000183
ω0为谐振频率，S为频域参数，分别将上述[ω01...ω0n]带入至该传递函数中，以计算出与目标谐波阶次对应的输出电压。
实施例九
在本申请第九方面实施例中，图4示出了根据本申请实施例的压缩机组件的控制方法的流程图之四，具体地，工作参数包括工作电流，根据工作参数计算每个谐波阶次所对应的谐波幅值的步骤，具体包括：
步骤402，根据工作电流计算每个谐波阶次所对应的电流误差；
步骤404，根据电流误差计算出每个谐波阶次所对应的谐波幅值。
在该实施例中，对根据工作参数计算每个谐波阶次所对应的谐波幅值的步骤做出了展开说明。具体地，先根据工作电流计算出压缩机在每个谐波阶次下的电流误差，其后根据电流误差计算出压缩机在每个谐波阶次下的谐波幅值。
其中，该控制方法实时采样获取压缩机的相电流值，并对采样的相电流值进行滤波预处理，滤除高频噪声信号。其中电机的三相电流值满足相加和等于零的关系，所以得到其中任意两相电流值，就可以计算得到第三相电流值。
在此基础上，通过以下公式计算工作电流is：
Figure BDA0002865321060000184
θ为电机转角；
通过以下公式计算电流误差
Figure BDA0002865321060000185
Figure BDA0002865321060000186
Figure BDA0002865321060000187
代表工作电流的直流分量，
Figure BDA0002865321060000188
代表工作电流的波动分量中n次谐波余弦分量的幅值，
Figure BDA0002865321060000191
代表工作电流的波动分量中n次谐波正弦分量的幅值。
存储一段时间的电流误差可得：
Figure BDA0002865321060000192
其中N对应当前采样时刻的采样值。
具体地，根据电流误差计算出每个谐波阶次所对应的谐波幅值的过程如下：
基于获取到的电流误差，进行如下三角运算：
Figure BDA0002865321060000193
Figure BDA0002865321060000194
即可得到电流误差的n次谐波的余弦分量幅值
Figure BDA0002865321060000195
和正弦分量幅值
Figure BDA0002865321060000196
获得了n次谐波的余弦分量幅值和正弦分量幅值后，通过以下公式计算得到n次谐波的谐波幅值：
Figure BDA0002865321060000197
取时段的平均值可得：
Figure BDA0002865321060000198
按照压缩机预定工作频率的谐波阶次依次进行扫描，依次取不同谐波阶次n值，在每一个确定的谐波阶次下，重复以上谐波幅值的求解过程，可以得到压缩机在预定工作频率下每个谐波阶次所对应的谐波幅值如下：
Figure BDA0002865321060000199
最终通过将计算所得的谐波幅值与预存的标准谐波幅值进行比对，可以确定出不满足标准谐波振动预设条件的目标谐波阶次。
实施例十
在本申请第十方面实施例中，图5示出了根据本申请实施例的压缩机组件的控制方法的流程图之五，具体地，工作参数包括工作电流和转速，根据工作参数计算每个谐波阶次所对应的谐波幅值的步骤，具体包括：
步骤502，根据工作电流计算多个谐波阶次的电流误差平均值；
步骤504，根据电流误差平均值计算稳态判定值；
步骤506，基于稳态判定值大于或等于预设的第二阈值，通过转速计算每个谐波阶次所对应的转速误差，并通过转速误差计算出每个谐波阶次所对应的谐波幅值。
在该实施例中，提供了第二种计算每个谐波阶次所对应的谐波幅值的方法。在该方法下，获取的工作参数包括工作电流和转速。在根据工作电流计算出多个谐波阶次的电流误差值后，取多个电流误差值的平均值，其后根据计算出的电流误差平均值计算出对应的稳态判定值。
稳态判定值用于衡量压缩机当前是否处于稳定工作状态，具体将稳态判定值与预设的第二阈值进行比对，若稳态判定值大于等于第二阈值，则说明压缩机当前处于稳定工作状态，相应的若稳态判定值小于第二阈值则说明压缩机当前处于非稳定工作状态。通过预先判定压缩机是否处于稳定工作状态，可以确保获取到的转速适于计算谐波幅值，可避免瞬时的非正常数据波动影响最终的计算结果，从而提升控制方法的可靠性和稳定性。
其后，在确定压缩机处于稳定工作状态后，根据获取到的转速对应计算每个谐波阶次所对应的转速误差，并最终根据转速误差计算出每个谐波阶次所对应的谐波幅值，以便于系统根据计算结果建立预定工作频率和目标谐波阶次的二维对照表格，即目标表格。
具体地，根据工作电流计算多个谐波阶次的电流误差平均值的计算方法与前述内容一致，为避免重复此处不再赘述。
根据电流误差平均值计算稳态判定值的过程如下：依次比对每个谐波阶次的电流误差平均值和预设的稳态判定阈值，如果电流误差平均值小于稳态判定阈值，则稳态判定值累加；相应的如果电流误差平均值大于稳态判定阈值，则稳态判定值递减。在依次完成每个谐波阶次的判定后，最终所得的稳态判定值用于判定压缩机是否处于稳定工作状态。
实施例十一
在本申请第十一方面实施例中，图6示出了根据本申请实施例的压缩机组件的控制方法的流程图之六，具体地，通过补偿电压对压缩机的驱动电压进行补偿的步骤，具体包括：
步骤602，根据补偿电压确定电压矢量值；
步骤604，将电压矢量值叠加在驱动电压的电压矢量上。
在该实施例中，限定了如何将补偿电压补偿值压缩机的驱动电压上。具体地，在确定出补偿电压后，根据补偿电压确定与其对应的各个电压矢量值，其后将各个电压矢量值对应叠加在驱动电压的各个电压矢量上，以得到完成补偿后的驱动电压。该补偿电压由比例谐振调节器提供，比例谐振调节器可以根据目标表格查询出对应的初步输出电压，在根据本申请限定的限幅衰减系数执行对应的限幅策略后，最终所得的输出电压一方面可以避免压缩机在工作过程中出现非正常的高频振动，减小压缩机工作噪声，另一方面可以避免比例谐振调节器过度补偿驱动电压，确保压缩机可以在降噪的基础上长期稳定的工作。进而实现优化压缩机组件的控制方法，提升控制方法的可靠性和控制精准性，从电控角度降低压缩机的振动噪声，提升用户使用体验的技术效果。
实施例十二
在本申请第十二方面实施例中，图7示出了根据本申请实施例的压缩机组件的控制方法的流程图之七，具体地，
步骤702，实时获取压缩机电流信号；
步骤704，存储一定时间压缩机电流误差信号，对压缩机运行频率的谐波阶次依次扫描并自适应识别对应谐波振动值不满足振动标准的谐波阶次，存储对应工作频率和其对应的不满足振动标准的谐波阶次，构建并存储压缩机频率和其对应的不满足振动标准的谐波阶次的二维表；
步骤706，查表得到识别后的对应工作频率和其对应的不满足振动标准的谐波阶次，并联比例谐振调节器实现高频谐波抑制；
步骤708，对比例谐振调节器的输出结果进行限幅策略设计，得到谐波一致的补偿电压值；
步骤710，基于自适应谐波注入和自动补偿对压缩机进行变频驱动控制。
在该实施例中，步骤702中，MCU实时采样获取当前压缩机相电流值，并对采样的电流值进行滤波预处理，滤除高频噪声信号。压缩机相电流值的检测和采样技术是现有技术，不作限定。其中对于电机的三相电流值满足相加和等于零的关系，所以得到其中任意两相电流值，就可以计算得到第三相电流值。
获得的压缩机实时电流信号表示如下：
Figure BDA0002865321060000221
其中
Figure BDA0002865321060000222
代表电流信号的直流分量，
Figure BDA0002865321060000223
代表电流信号的波动分量中n次谐波余弦分量的幅值，
Figure BDA0002865321060000224
代表电流信号的波动分量中n次谐波正弦分量的幅值。
在步骤704中，存储一定时间压缩机电流误差信号，对压缩机运行频率的谐波阶次依次扫描并自适应识别对应谐波振动值不满足振动标准的谐波阶次，存储对应工作频率和其对应的不满足振动标准的谐波阶次，构建并存储压缩机频率和其对应的不满足振动标准的谐波阶次的二维表，具体包括：
在闭环控制系统稳态情况下，
Figure BDA0002865321060000225
其中
Figure BDA0002865321060000226
代表电流误差信号。
判断压缩机当前工作状态处于稳态工况后，存储最新的一段时间的压缩机电流误差信号数据。对压缩机运行频率的谐波阶次依次进行扫描并自动识别确认其对应的不满足振动标准的谐波阶次，具体如下：
存储最新的一段时间电流误差信号可得：
Figure BDA0002865321060000227
其中N对应当前采样时刻的采样值。
进行如下三角运算，
Figure BDA0002865321060000228
Figure BDA0002865321060000229
因此，对其通过低通滤波环节得到直流分量，即可得到电流误差信号的n次谐波的余弦分量幅值
Figure BDA00028653210600002210
和正弦分量幅值
Figure BDA00028653210600002211
则
Figure BDA00028653210600002212
获得了n次谐波的余弦分量幅值和正弦分量幅值后，可以计算得到n次谐波的幅值大小如下：
Figure BDA0002865321060000231
即：
Figure BDA0002865321060000232
取该一段时间的平均值，可得：
Figure BDA0002865321060000233
按照压缩机运行频率的谐波阶次依次进行扫描，依次取不同谐波阶次n值，在每一个确定的谐波阶次下，重复以上谐波幅值的求解过程，可以得到对应的压缩机运行频率的各阶谐波的幅值结果如下：
Figure BDA0002865321060000234
得到的对应的压缩机运行频率的各阶谐波的幅值结果，和对应压缩机频率振动标准所对应的谐波幅值标准进行比较，得到当前压缩机运行频率其对应的不满足振动标准的谐波阶次[n1…nn]，记录并存储该运行频率
Figure BDA0002865321060000237
和其对应的不满足振动标准的谐波阶次[n1…nn]。压缩机运行在不同的目标频率，在该频率下执行以上计算过程，可以得到压缩机频率和其对应的不满足振动标准的谐波阶次的二维表，将该表存储在控制系统的存储器件里。
在步骤706中，查表得到识别后的对应工作频率和其对应的不满足振动标准的谐波阶次，并联比例谐振调节器实现高频谐波抑制，具体包括：
通过读取控制系统存储器件的二维表结果，查表得到识别后的对应工作频率和其对应的不满足振动标准的谐波阶次，可以得到当前运行频率下的对应的不满足振动标准的谐波频率如下：
Figure BDA0002865321060000235
并联比例谐振调节器实现高频谐波抑制，其中比例谐振调节器的设计如下：
首先，准比例谐振调节器的系统传递函数设计如下：
Figure BDA0002865321060000236
分别将谐振频率值[ω01...ω0n]代入公式，将对应的不同谐振频率的比例谐振调节器并联组成比例谐振调节器，比例谐振调节器的输出是谐波抑制的补偿电压值，参见图8和图9所示出的比例谐振调节器控制框图。
在步骤708中，对比例谐振调节器的输出结果进行限幅策略设计，得到谐波抑制的补偿电压值，具体包括：
参考图8和图9，电流误差信号经过谐波抑制的比例谐振调节器控制，输出表示为ualfPR，计算信号ualfPR一定周期内的滑动有效值，
即：
Figure BDA0002865321060000241
如果
Figure BDA0002865321060000242
小于或者等于补偿电压限制值
Figure BDA0002865321060000243
则限幅衰减系数μ(k)＝1，如果
Figure BDA0002865321060000244
大于补偿电压限制值
Figure BDA0002865321060000245
则限幅衰减系数
Figure BDA0002865321060000246
其中，补偿电压限制值
Figure BDA0002865321060000247
可以结合速度调节器输出的电磁转矩指令值进行设计。
最终得到限幅策略后的补偿电压值ualf_comp (k)＝ualfPR (k)·μ(k)；
对ubeta_comp (k)按照相同的限幅策略处理，最终得到谐波注入补偿电压；
Figure BDA0002865321060000248
Figure BDA0002865321060000249
实现高频谐波补偿信号的快速跟踪和响应。
在步骤710中，基于自适应谐波注入和自动补偿控制的压缩机变频驱动控制：
通过将自适应谐波注入的电压矢量值
Figure BDA00028653210600002410
和
Figure BDA00028653210600002411
补偿到压缩机变频驱动控制的电压矢量上，实现基于自适应谐波注入和自动补偿控制的压缩机变频驱动控制。
实施例十三
在本申请第十三方面实施例中，图10示出了本申请控制方法所对应的控制系统框图。其中，比例谐振调节器与电流调节器相并联，以自适应高频振动谐波补偿的方式对电流调节器进行补偿。
实施例十四
在本申请第十四方面实施例中，提供了一种压缩机组件，压缩机组件包括：存储器，其上存储有程序或指令；处理器，配置为执行程序或指令时实现如上述任一实施例中的压缩机组件的控制方法。
本发明提供的压缩机组件中，处理器执行程序时实现如上述任一实施例的压缩机组件的控制方法的步骤，因此该压缩机组件包括上述任一实施例的压缩机组件的控制方法的全部有益效果。
实施例十五
在本申请第十五方面实施例中，压缩机组件还包括：压缩机；电流调节器，与压缩机相连接；比例谐振调节器，与电流调节器相连接。
在该实施例中，电流调节器与压缩机相连接，电流调节器可调控压缩机的供电电流，以对应调整压缩机的工作状态。具体地，处理器可以通过电流调节器对应调节压缩机的工作状态，例如调节压缩机的工作频率、转速等。
压缩机组件还包括比例谐振调节器，比例谐振调节器与电流调节器并联，比例谐振调节器可以调整压缩机的供电电压。其中，在处理器根据上述任一实施例的压缩机组件的控制方法计算出比例谐振调节器的初步补偿电压和限幅衰减系数后，根据二者控制比例谐振调节器对供电电路输出限幅后的补偿电压，从而通过电控方式控制压缩机的工作状态，一方面降低压缩机的高频震荡噪声，另一方面避免比例谐振调节器过度补偿驱动电压。以实现提升压缩机工作可靠性和稳定性，降低压缩机工作噪声，提升用户使用体验的技术效果。
实施例十六
在本申请第十六方面实施例中，提供了一种制冷设备，制冷设备包括：如上述任一实施例中的压缩机组件。
在该实施例中，限定了一种设置有上述实施例中的压缩机组件的制冷设备。具体地，压缩机组件的处理器可以在压缩机工作过程中获取压缩机的工作参数，例如电压值、电流值和转速。相应的，处理器可以控制压缩机执行上述任一实施例所限定的压缩机组件的控制方法，从而由电控角度出发，避免压缩机出现非正常的高频振动，降低压缩机在工作过程中的振动噪声，进而攻克压缩机工作噪声大的技术难题，提升制冷设备的核心竞争力。
实施例十七
在本申请第十七方面实施例中，制冷设备还包括：供电电路，与压缩机组件相连接，供电电路能够对压缩机组件供电。
在该实施例中，制冷设备还包括可对压缩机组件进行供电的供电电路，供电电路的一端与电源相连接，另一端与压缩机组件相连接，从而为压缩机提供持续运作的电能，其中压缩机组件中的电流调节器和比例谐振调节器可以根据压缩机的工作频率对应调整作用在压缩机上的驱动电压，从而在电控角度降低压缩机的高频振动噪声。
实施例十八
在本申请第十八方面实施例中，制冷设备包括：冰箱、冰柜和空调器。
在该实施例中，列举了两种较为常用的压缩机制冷设备。冰箱上的压缩机在工作过程中所产生的高频噪声一方面会影响用户正常就餐，另一方面会在夜间影响用户休息，通过设置上述实施例中的压缩机组件的控制装置可以降低压缩机的高频噪声，从而解决这一问题。同理，空调器一般设置在用户停留时长较大的房间中，若压缩机在工作过程中的噪声过大，会影响用户的正常休息，影响用户的情绪，本申请通过设置上述实施例中的压缩机组件的控制装置可以降低压缩机的高频噪声，从而以此解决上述问题，优化用户的使用体验。
实施例十九
在本申请第十九方面实施例中，提供了一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如上述任一实施例的压缩机组件的控制方法。
本发明提供的可读存储介质，程序被处理器执行时实现如上述任一实施例的压缩机组件的控制方法的步骤，因此该可读存储介质包括上述任一实施例的压缩机组件的控制方法的全部有益效果。
实施例二十
在本申请第二十方面实施例中，图11示出了压缩机的噪声比对图，图中横坐标为测试频率，纵坐标为噪声值，比对对象分别为：压缩机组件在执行自适应噪音谐波抑制控制前，所产生的噪声值(图中空白柱体)；压缩机组件在执行自适应噪音谐波抑制控制后，所产生的噪声值(图中填充有剖面线的柱体)。
其中，具体数据在下方表格1中示出：
Figure BDA0002865321060000261
Figure BDA0002865321060000271
表格1
由此可见，本申请所限定的压缩机组件的控制方法可以降低压缩机在工作过程中所产生的噪声值。
实施例二十一
在本申请第二十一方面实施例中，图12示出了压缩机的谐波振动比对图，图中横坐标为测试频率，纵坐标为谐波振动值。比对对象分别为：压缩机组件在执行自适应噪音谐波抑制控制前，谐波振动情况；压缩机组件在执行自适应噪音谐波抑制控制后，谐波振动情况。
其中，具体数据在下方表格2中示出：
测试频率 90.00 180.00 270.00 540.00 Hz
抑制前 1.97 0.88 1.17 0.28 g
抑制后 1.98 0.97 0.66 0.28 g
表格2
由此可见，本申请所限定的压缩机组件的控制方法可以降低压缩机在工作过程中所产生的谐波振动。
本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，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；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种压缩机组件的控制方法，所述压缩机组件包括压缩机，其特征在于，包括：
获取所述压缩机的工作频率；
根据所述工作频率确定限幅衰减系数，并通过所述限幅衰减系数确定补偿电压；
通过所述补偿电压对所述压缩机的驱动电压进行补偿。
2.根据权利要求1所述的压缩机组件的控制方法，所述压缩机组件还包括比例谐振调节器，其特征在于，所述根据所述工作频率确定限幅衰减系数的步骤，具体包括：
根据所述工作频率确定比例谐振调节器的输出电压，并通过所述输出电压确定所述限幅衰减系数。
3.根据权利要求2所述的压缩机组件的控制方法，其特征在于，所述通过所述输出电压确定所述限幅衰减系数的步骤，具体包括：
计算与所述输出电压对应的滑动有效值；
基于所述滑动有效值小于或等于预设的第一阈值，所述限幅衰减系数为1；
基于所述滑动有效值大于所述第一阈值，所述限幅衰减系数为所述滑动有效值和所述第一阈值的比值。
4.根据权利要求2所述的压缩机组件的控制方法，其特征在于，所述通过所述限幅衰减系数确定补偿电压的步骤，具体包括：
所述补偿电压为所述输出电压与所述限幅衰减系数的乘积。
5.根据权利要求2所述的压缩机组件的控制方法，其特征在于，在所述根据所述工作频率确定比例谐振调节器的输出电压的步骤前，所述控制方法还包括：
分别获取所述压缩机在多个预定工作频率下的工作参数；
确定每个所述预定工作频率下的多个谐波阶次；
根据所述工作参数计算每个所述谐波阶次所对应的谐波幅值；
根据所述谐波幅值和预存的标准谐波幅值的比对结果，在所述多个谐波阶次中确定满足预设条件的目标谐波阶次；
将所述预定工作频率和所述目标谐波阶次关联存储为目标表格。
6.根据权利要求5所述的压缩机组件的控制方法，其特征在于，所述根据所述工作频率确定比例谐振调节器的输出电压的步骤，具体包括：
根据所述工作频率在所述目标表格中查询出对应的目标谐波阶次；
通过所述目标谐波阶次计算出所述输出电压。
7.根据权利要求5所述的压缩机组件的控制方法，其特征在于，所述工作参数包括工作电流，所述根据所述工作参数计算每个所述谐波阶次所对应的谐波幅值的步骤，具体包括：
根据所述工作电流计算每个所述谐波阶次所对应的电流误差；
根据所述电流误差计算出每个所述谐波阶次所对应的谐波幅值。
8.根据权利要求5所述的压缩机组件的控制方法，其特征在于，所述工作参数包括工作电流和转速，所述根据所述工作参数计算每个所述谐波阶次所对应的谐波幅值的步骤，具体包括：
根据所述工作电流计算多个所述谐波阶次的电流误差平均值；
根据所述电流误差平均值计算稳态判定值；
基于所述稳态判定值大于或等于预设的第二阈值，通过所述转速计算每个所述谐波阶次所对应的转速误差，并通过所述转速误差计算出每个所述谐波阶次所对应的谐波幅值。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的压缩机组件的控制方法，其特征在于，所述通过所述补偿电压对所述压缩机的驱动电压进行补偿的步骤，具体包括：
根据所述补偿电压确定电压矢量值；
将所述电压矢量值叠加在所述驱动电压的电压矢量上。
10.一种压缩机组件，其特征在于，包括：
存储器，其上存储有程序或指令；
处理器，配置为执行所述程序或指令时实现如权利要求1至9中任一项所述的压缩机组件的控制方法。
11.根据权利要求10所述的压缩机组件，其特征在于，还包括：
压缩机；
电流调节器，与所述压缩机相连接
比例谐振调节器，与所述电流调节器相连接。
12.一种制冷设备，其特征在于，包括：
如权利要求10或11所述的压缩机组件。
13.根据权利要求12所述的制冷设备，其特征在于，还包括：
供电电路，与所述压缩机组件相连接，所述供电电路能够对所述压缩机组件供电。
14.根据权利要求12或13所述的制冷设备，其特征在于，所述制冷设备包括：冰箱、冰柜和空调器。
15.一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，其特征在于，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的压缩机组件的控制方法。
CN202011584714.3A 2020-12-28 2020-12-28 压缩机组件的控制方法、压缩机组件和制冷设备 Active CN112787558B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011584714.3A CN112787558B (zh) 2020-12-28 2020-12-28 压缩机组件的控制方法、压缩机组件和制冷设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011584714.3A CN112787558B (zh) 2020-12-28 2020-12-28 压缩机组件的控制方法、压缩机组件和制冷设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112787558A true CN112787558A (zh) 2021-05-11
CN112787558B CN112787558B (zh) 2022-11-25

Family

ID=75753051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011584714.3A Active CN112787558B (zh) 2020-12-28 2020-12-28 压缩机组件的控制方法、压缩机组件和制冷设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112787558B (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11150998A (ja) * 1997-11-17 1999-06-02 Meidensha Corp インバータ装置
CN103973179A (zh) * 2014-05-23 2014-08-06 谭方平 扭矩波动抑制控制装置
US20140247003A1 (en) * 2012-01-18 2014-09-04 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device
CN104935235A (zh) * 2015-06-19 2015-09-23 上海新时达电气股份有限公司 电机的电流谐波抑制方法
CN106374802A (zh) * 2016-09-19 2017-02-01 上海新时达电气股份有限公司 电机驱动器的死区补偿电压值的自动调整方法
CN106655940A (zh) * 2016-12-28 2017-05-10 广东美芝制冷设备有限公司 空调器及压缩机的谐波转矩补偿方法、控制方法和装置
JP2017192294A (ja) * 2016-04-07 2017-10-19 株式会社神戸製鋼所 電動機の制御装置
CN109193707A (zh) * 2018-08-17 2019-01-11 江苏大学 基于虚拟同步发电机的负序电压补偿双环控制方法及系统
CN109742759A (zh) * 2019-01-08 2019-05-10 南京理工大学 一种基于基波dq坐标系的PR谐波补偿方法
US20190296666A1 (en) * 2018-03-26 2019-09-26 Steering Solutions Ip Holding Corporation Torque ripple compensation in motor control systems
CN110518854A (zh) * 2019-09-23 2019-11-29 珠海格力电器股份有限公司 电机降噪方法、计算机装置以及计算机可读存储介质

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11150998A (ja) * 1997-11-17 1999-06-02 Meidensha Corp インバータ装置
US20140247003A1 (en) * 2012-01-18 2014-09-04 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device
CN103973179A (zh) * 2014-05-23 2014-08-06 谭方平 扭矩波动抑制控制装置
CN104935235A (zh) * 2015-06-19 2015-09-23 上海新时达电气股份有限公司 电机的电流谐波抑制方法
JP2017192294A (ja) * 2016-04-07 2017-10-19 株式会社神戸製鋼所 電動機の制御装置
CN106374802A (zh) * 2016-09-19 2017-02-01 上海新时达电气股份有限公司 电机驱动器的死区补偿电压值的自动调整方法
CN106655940A (zh) * 2016-12-28 2017-05-10 广东美芝制冷设备有限公司 空调器及压缩机的谐波转矩补偿方法、控制方法和装置
US20190296666A1 (en) * 2018-03-26 2019-09-26 Steering Solutions Ip Holding Corporation Torque ripple compensation in motor control systems
CN109193707A (zh) * 2018-08-17 2019-01-11 江苏大学 基于虚拟同步发电机的负序电压补偿双环控制方法及系统
CN109742759A (zh) * 2019-01-08 2019-05-10 南京理工大学 一种基于基波dq坐标系的PR谐波补偿方法
CN110518854A (zh) * 2019-09-23 2019-11-29 珠海格力电器股份有限公司 电机降噪方法、计算机装置以及计算机可读存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN112787558B (zh) 2022-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1720245B1 (en) Apparatus and method for controlling operation of reciprocating compressor
EP2355333B1 (en) Apparatus for driving compressor of air conditioner and method for driving the same
RU2735800C1 (ru) Способ управления многофазным синхронным генератором с независимым возбуждением в ветряной турбине
CN112524854B (zh) 变频空调器中压缩机的控制方法与变频空调器
CN104676840A (zh) 空调器中压缩机的控制方法和控制装置
CN112737447B (zh) 压缩机组件、制冷设备和可读存储介质
CN112737460B (zh) 压缩机组件的控制方法、压缩机组件和制冷设备
CN112787495B (zh) 变频控制器及其控制方法、变频电器以及电子设备
CN112787558B (zh) 压缩机组件的控制方法、压缩机组件和制冷设备
CN112787496B (zh) 变频控制器及其控制方法和变频电器
CN112524853B (zh) 变频空调器中压缩机的控制方法与变频空调器
CN114337437A (zh) 变频空调器的控制方法、变频空调器和计算机存储介质
CN112737446B (zh) 压缩机的控制方法、装置、制冷设备和可读存储介质
KR20220150098A (ko) 모터 구동 장치 및 이를 구비하는 공기조화기
CN110912156B (zh) 一种抑制双馈风机次同步谐振的方法和装置
EP3934088A1 (en) Air conditioning device
CN113654202A (zh) 一种三相直流变频空调的控制方法及装置
Shonin et al. Increasing energy efficiency of mine ventilation systems via multipurpose control of a main fan adjustable speed electric drive
CN112737459B (zh) 压缩机的控制方法、装置、制冷设备和可读存储介质
JP7381978B1 (ja) 状態推定装置、駆動システム、冷凍システム、ファンシステム、状態推定方法、状態推定プログラム
CN113315449B (zh) 开关磁阻电机低速变载控制方法、装置及开关磁阻电机
CN113654203B (zh) 一种三相交流变频空调的控制方法及装置
CN114337418B (zh) Pfc电路控制方法、空调器和计算机存储介质
CN113224990B (zh) 应用于新能源汽车的转矩控制优化方法与装置
WO2023202072A1 (zh) 用于控制压缩机的方法及装置、空调器、存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant