CN113285643B - 一种家用电器 - Google Patents

一种家用电器 Download PDF

Info

Publication number
CN113285643B
CN113285643B CN202110523668.4A CN202110523668A CN113285643B CN 113285643 B CN113285643 B CN 113285643B CN 202110523668 A CN202110523668 A CN 202110523668A CN 113285643 B CN113285643 B CN 113285643B
Authority
CN
China
Prior art keywords
loop
current
household appliance
voltage
bus
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.)
Active
Application number
CN202110523668.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113285643A (zh
Inventor
张俊喜
殷豪杰
陆汉宁
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.)
Qingdao Hisense Hitachi Air Conditioning System Co Ltd
Original Assignee
Qingdao Hisense Hitachi Air Conditioning System 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 Qingdao Hisense Hitachi Air Conditioning System Co Ltd filed Critical Qingdao Hisense Hitachi Air Conditioning System Co Ltd
Priority to CN202110523668.4A priority Critical patent/CN113285643B/zh
Publication of CN113285643A publication Critical patent/CN113285643A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113285643B publication Critical patent/CN113285643B/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
    • 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
    • H02P21/22—Current control, e.g. using a current control loop
    • 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
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/022—Synchronous motors
    • H02P25/024—Synchronous motors controlled by supply frequency
    • 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
    • H02P27/06—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 using dc to ac converters or inverters
    • H02P27/08—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 using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
    • 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
    • H02P2207/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
    • H02P2207/05—Synchronous machines, e.g. with permanent magnets or DC excitation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

本发明公开了家用电器，包括：电机，通过三相逆变电路母线上设置的采样电阻采集母线电流，并根据母线电流，采用矢量控制方式控制电机；PFC电路；电流电压控制环路，其用于控制PFC电路；处理单元，其根据通过矢量控制方式输出的PWM信号及最小采样时间Tmin，被配置为输出用于补偿母线电压目标值的变量，使Ts与Tmin之间的差值ΔT大于零；Ts为采样电阻的采样时间。本发明通过补偿PFC电路的母线电压目标值，来调整施加至电机线圈上的脉冲信号宽度，实现正确采样母线电流，对电机进行可靠控制，从而实现对家用电器的可靠控制。

Description

一种家用电器
技术领域
本发明涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种家用电器。
背景技术
家用电器（例如空调器、冰箱、洗衣机等）中多采用的是永磁同步电机，对永磁同步电机的主流控制算法是磁场定向控制（Field-Oriented Control，FOC），也称为矢量控制。FOC控制的是电机的电流，因此，电机机U/V/W三相线圈相电流的采集是必须的。
通过直流母线电流采样来检测电机相电流，即为常说的单电阻采样技术。图1即为此种技术的结构原理图，采样电阻R1串联在三个下桥臂连接点X和直流电源负端之间，通过对母线电流瞬时值idc和对开关管状态的分析，通常需要在一个PWM周期内在采样电阻R1上进行两次采样，获取到两相电流，然后通过电流重构方法得出U/V/W三相线圈相电流。
对于单电阻采样技术，由于死区延迟、振铃延迟、A/D转换延迟等原因，若要正确采集直流母线电流Idc，采样时间Ts必须大于一个最小采样窗口Tmin，当采样时间Ts＞Tmin时，才能采集到准确的母线电流。
如果PFC boost升压电路升压较高，母线电压较高，在电机电流不变的情况下，为保持施加在电机绕组的有效电压不变，脉冲宽度变窄，采样窗口更小，可能导致提前进入Ts＜Tmin的情况而不能准确采样。
因此，为避免由于直流母线电压过高而引起的单电阻采样窗口不足的问题，本申请提出了一种通过调节PFC电路的母线电压升压目标值，改善实际采样脉冲宽度，满足单电阻采样要求，实现家用电器可靠控制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种家用电器，通过补偿PFC电路的母线电压目标值，来调整施加至电机线圈上的脉冲信号宽度，实现正确采样母线电流，对电机进行可靠控制，从而实现对家用电器的可靠控制。
为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：
本申请涉及一种家用电器，其特征在于，包括：
电机，通过三相逆变电路母线上设置的采样电阻采集母线电流，并根据所述母线电流，采用矢量控制方式控制所述电机；
PFC电路，其输出用于所述电机的母线电压；
电流电压控制环路，其用于控制所述PFC电路；
处理单元，其根据通过矢量控制方式输出的PWM信号及最小采样时间Tmin，被配置为输出用于补偿母线电压目标值的变量，使Ts与Tmin之间的差值ΔT大于零；
其中Ts为所述采样电阻的采样时间。
在本申请的一些实施例中，所述处理单元被配置为：
在ΔT小于零时，降低所述母线电压目标值，直至ΔT大于零。
在本申请的一些实施例中，所述处理单元包括：
获取单元，用于根据所述PWM信号获取Ts；
计算单元，用于计算Ts和Tmin之间的差值ΔT；
选择单元，用于在ΔT小于零时，选通第一回路，在ΔT大于零时，选通第二回路；
控制调节器，在所述选择单元选通所述第一回路时，控制输出用于降低所述母线电压目标值的变量，在所述选择单元选通所述第二回路时，所述控制调节器通过闭环控制调整所述变量等于零。
在本申请的一些实施例中，所述控制调节器选择为PID控制器、PI控制器和PD控制器中一种。
在本申请的一些实施例中，所述选择单元包括：
第一动作端，其输入端接收所述差值ΔT；
第二动作端，其接收所述控制调节器在闭环控制时的偏差；
静止端，其一端可切换地与所述第一动作端和第二动作端连接，另一端与所述控制调节器的输入端连接；
所述第一动作端和所述静止端连通，形成所述第一回路，所述第二动作端和所述静止端连通，形成所述第二回路。
在本申请的一些实施例中，所述电流电压控制环路包括：
电压环，其用于接收补偿后的母线电压目标值和母线电压，并输出电压环输出量；
乘法器，其接收所述电压环输出量和对所述PFC电路的输入电压采样后的电压采样信号，并输出电流基准信号；
电流环，其用于接收所述电流基准信号和输入电感电流，并输出用于生成驱动信号的信号。
在本申请的一些实施例中，所述电机为所述压缩机用电机；所述家用电器还包括：
IPM，其包括逆变单元，所述逆变单元形成所述三相逆变电路，所述IPM分别与所述PFC电路及所述压缩机连接。
在本申请的一些实施例中，所述家用电器为空调器或冰箱。
在本申请的一些实施例中，所述家用电器为洗衣机。
本申请涉及的家用电器，其具有电机，且该电机采用矢量控制方式进行闭环控制，通过对母线电压目标值进行补偿，增大施加在电机绕组上的脉冲宽度，满足单电阻采样电流的要求，即，采样时间Ts和最小采样时间Tmin之间的差值ΔT大于零，以获取可靠且准确的母线电流，从而实现对电机的可靠控制。
结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中单电阻采样技术的原理图；
图2为本发明提出的家用电器一实施例的原理图；
图3为本发明提出的家用电器实施例中的处理单元的原理图；
图4为现有技术中用于控制电机的脉冲信号的局部波形图、及对应的母线电流波形图；
图5为本发明提出的家用电器实施例中用于控制电机的脉冲信号的局部波形图、及对应的母线电流波形图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在上述实施方式的描述中，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。
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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
现有技术中对永磁同步电机的控制一般采用矢量控制方式（即，FOC控制方式）进行闭环控制，此种控制方式需要用到母线电流，因此，若要对电机进行可靠性控制，需要采集母线电流。
参见图1，其示出了现有技术中单电阻采样技术的结构原理图。
图1涉及的硬件电路图为典型的三相逆变电路，其中采样电阻R1位于母线上，采样母线电流。
Q1为U相上桥臂UP开关管，Q2为U相下桥臂UN开关管。
Q3为V相上桥臂VP开关管，Q4为V相下桥臂VN开关管。
Q5为W相上桥臂WP开关管，Q6为W相下桥臂WN开关管。
D1、D2、D3、D4、D5、D6为二极管，用于为电感性负载换流过程提供续流回路。
应该清楚的是，此处的电感性负载为电机绕组线圈。
在采样电阻R1上采集两相电流，然后通过电流重构可以得以U、V、W三相电流，从而对电机进行矢量闭环控制，如下为记FOC控制。
FOC控制是现有技术中用于控制电机的常用控制方式，其工作原理及结构组成可参见现有技术，在此不做赘述。
在本申请中，主要涉及FOC控制的两方面内容：1、FOC控制会输出用于三相逆变电路的三相PWM波；2、需要在一个PWM周期TPWM内，对采样电阻R1采集的母线电流进行两次采样，获取两相电流。
其中，采样时间Ts与Tmin之间的差值ΔT=Ts-Tmin≥0。
家用电器例如空调器、冰箱、洗衣机中均会涉及到对电机的控制。
如下，以家用电器为空调器为例进行说明。
压缩机用电机一般为永磁同步电机，且通过IPM（Intelligent Power Module，智能功率模块）对压缩机进行变频控制，此种控制手段是变频控制中常规技术手段。
IPM的结构以及对压缩机的变频控制，都属于现有技术，在此不做赘述。
需要说明的是，IPM中的逆变单元可以代替图1中三相逆变电路中的各分立器件，以形成三相逆变电路，以便于利用DSP（Digital Signal Processing，数字信号处理）技术控制IPM。
例如，可以采用型号为PM75CLA120的IPM代替图1中的三相逆变电路中的各分立器件，即Q1至Q6、以及D1至D6。
IPM连接PFC电路，且利用IPM对压缩机进行变频控制。
[空调器的基本运行原理]
空调的制冷循环包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。制冷循环包括一系列过程，涉及压缩、冷凝、膨胀和蒸发，并向已被调节和热交换的空气供应制冷剂。
压缩机压缩处于高温高压状态的制冷剂气体并排出压缩后的制冷剂气体。所排出的制冷剂气体流入冷凝器。冷凝器将压缩后的制冷剂冷凝成液相，并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。
膨胀阀使在冷凝器中冷凝的高温高压状态的液相制冷剂膨胀为低压的液相制冷剂。蒸发器蒸发在膨胀阀中膨胀的制冷剂，并使处于低温低压状态的制冷剂气体返回到压缩机。蒸发器可以通过利用制冷剂的蒸发的潜热与待冷却的材料进行热交换来实现制冷效果。在整个循环中，空调器可以调节室内空间的温度。
空调室外机是指包括制冷循环的压缩机的部分以及包括室外热交换器，空调室内机包括室内热交换器，并且膨胀阀可以提供在空调室内机或室外机中。
室内热交换器和室外热交换器用作冷凝器或蒸发器。当室内热交换器用作冷凝器时，空调器用作制热模式的加热器，当室内热交换器用作蒸发器时，空调器用作制冷模式的冷却器。
[空调器]
在本申请中，空调器主要涉及空调室外机。
参见图2，空调室外机主要涉及压缩机M、IPM 10、PFC电路20、整流电路30和处理单元40。
空调室外机的供电装置可以包括PFC电路20、整流电路30和电解电容E1。
整流电路
参见图2，整流电路30的输入端与单相交流电源AC相连，整流电路30用于将单相交流电源AC提供的单相交流电进行整流以获取整流后的直流电。
整流电路30为四个二极管构成的单相桥式整流桥。
PFC电路
参见图2，PFC电路20连接在整流电路30的输出端和电解电容E1之间，PFC电路20用于对电源进行功率因数校正。
电解电容E1与负载并联，其中，负载可指压缩机M，采用IPM 10对压缩机M进行变频控制。
即，单相交流电源AC经过整流电路30的不可控全波整流后，再经过PFC电路20，输出接到大容量的电解电容E1，进而为负载供电。
需要说明的是，本申请中的PFC电路20采用的是BOOST拓扑结构。
继续参见图2，整流电路30具有直流侧正极和直流侧负极。
PFC电路20包括电感L1、开关管Q和二极管D1。
整流电路30的直流侧正极连接电感L1的一端，电感L1的另一端分为两路：第一路和第二路。
第一路连接至开关管Q的集电极，第二路连接至二极管D1的阳极。
二极管D1的阴极为PFC电路20的输出端，电解电容E1连接在二极管D1的阴极与地之间。
PFC电路20的工作原理为：电感L1在开关管Q导通时储存能量，在开关管Q截止时将储存的能量通过二极管D1给大容量的电解电容E1充电，该电解电容E1能够输出平滑化且稳定化的母线电压Vdc。
整流电路30和电解电容E1均是配合PFC电路20使用的。
PFC电路20在对电源进行功率因数校正的同时还可对整流后的直流电进行升压处理，以给电解电容E1提供稳定的直流电压。
PFC电路20输出的直流母线电压Vdc供应至IPM 10。
通过第一电压采样单元可以采样直流母线电压Vdc。
第一电压采样单元可以包括串联在母线直流电源的正极和负极之间的电阻R3和R4。
通过第二电压采样单元可以采样通过整流电路30整流后的直流电压Vac。
第二电压采样单元可以包括串联在直流电源的正极和负极之间的电阻R5和R6。
继续参见图2，采样电阻R1的一端连接三相逆变电路的三个下桥臂UN/VN/WN连接点X，另一端连接母线直流电源Vdc负端。
采样电阻R1用于采集母线电流idc，即，电机线圈的相电流。
在一个PWM周期TPWM内需要采集两次母线电流，以获取电机线圈的两相电流，以实现对电机的FOC控制。
处理单元
在实际系统中，考虑到母线电流idc的采样需要足够的采样窗口，这就要求非零电压矢量必须持续一个最小采样时间Tmin。
需要说明的是，此处的非零电压矢量指的是FOC控制中每个扇区中的非零电压矢量，即V(001)、V(101)、V(100)、V(110)、V(010)及V(011)。
在一个PWM周期TPWM内可能存在非零电压矢量的作用时间小于Tmin的情况，在这种情况下，采样的母线电流idc没有意义。
其中Tmin一般为Tmin=Td+Tset+Tconv，其中Td为死区时间，Tset为母线电流建立时间，Tconv为AD转换时间，Tmin大小一般为3μs～5μs。
在一个已经设定好的系统中，Tmin可以认为是已知的。
完成单电阻采样电流重构必须保证每个非零电压矢量在一个PWM周期TPWM内的作用时间均大于Tmin。
参考图4，示出了一个PWM周期TPWM内三相PWM波形及母线电流的波形图。
非零电压矢量在一个PWM周期TPWM内的作用时间记为T1'和T2'。
若T1'和T2'均大于Tmin，这样，才能够根据PWM波及Tmin确定Ts，使得Tmin＜Ts且Ts小于T1'和T2'中较小一个，满足单电阻采样要求。
若令T1'和T2'均等于Tmin，且在TPWM内对母线电流的两次采样的采样时间Ts均小于Tmin，因此，此时不能准确采样到母线电流idc，。
为了满足单电阻采样的要求，以准确采样到母线电流，参见图5，应控制调整三相PWM波形，使每个非零电压矢量在一个PWM周期TPWM内的作用时间T1''和T2''均大于Tmin。
即，根据调整后的三相PWM波形，获取到每个非零电压矢量在一个PWM周期TPWM内的作用时间T1''和T2''，例如T1''≤T2''。
若Tmin＜Ts，则可以采样到准确的母线电流。
需要说明得是，Ts＜T1'，这是能够实现单电阻采样的前提条件。
因此，Tmin＜Ts＜T1'。
在控制调整三相PWM波以获取到Ts后，会判断Ts与Tmin之间的差值ΔT，直至判断Ts＞Tmin时停止调整三相PWM波。
具体调整过程参见如下说明。
在PFC电路20中，由于BOOST升压电路升压较高，母线电压Vdc较高，在负载不变的情况下，电机电流不变，此时为保持施加在电机绕组上的有效电压不变，则施加在电机绕组上的脉冲宽度变窄，导致单电阻采样窗口更小，可能导致小于Tmin而无法正确采集母线电流idc的情况。
因此，在本申请中，通过在母线电压升高时，降低母线电压目标值Vdcref，使得Vdcref'=Vdcref-ΔVdcref，形成为更新后的Vdcref，通过电流电压控制环路控制PFC电路20，使母线电压Vdc控制在Vdcref'处。
如此，由于母线电压Vdc降低，为维持电机电流不变、施加在电机绕组上的有效电压不变，则施加在电机绕组上的脉冲宽度将增大，采样单电阻采样窗口渐渐加大，直至Tmin＜Ts，满足单电阻采样时间要求。
在Tmin＜Ts时，不引入对母线电压目标值Vdcref的补偿量（即，补偿量为零），此时，通过电流电压控制环路控制PFC电路20，使母线电压Vdc控制在Vdcref处。
处理单元40输出用于补偿母线电压目标值的补偿量ΔVdcref，以使ΔT＞0。
参见图3，其示出了处理单元40的结构原理图。
处理单元40包括获取单元41、计算单元42、选择单元43和控制调节器44。
获取单元40用于根据通过FOC控制输出的三相PWM波获取采样时间Ts。
根据三相PWM波，可以获取到一个PWM周期TPWM内的非零电压矢量的作用时间（例如T1'），且根据Tmin，确定采样时间Ts。
计算单元42用于计算采样时间Ts和Tmin之间的差值ΔT。
在本申请中，计算单元42计算ΔT=Ts-Tmi。
在本申请中，需要控制的目标是ΔT＞0。
选择单元43是受控对象，用于在ΔT＜0时，选通第一回路，在ΔT＞0时，选通第二回路。
控制调节器44在选择单元43选通第一回路时，控制输出用于降低母线电压目标值Vdcref的变量ΔVdcref，在选择单元43选通第二回路时，控制调节器44通过闭环控制调整变量ΔVdcref等于零。
参见图3，选择单元43包括第一动作端M1、第二动作端M2和静止端S1。
第一动作端M1与计算单元42的输出端连接，用于接收差值ΔT。
第二动作端M2接收控制调节器44在闭环控制时的偏差e；
静止端S1一端可切换地与第一动作端M1和第二动作端M2连接，另一端与控制调节器44的输入端连接。
在静止端S1与第一动作端M1连通时，形成如上所述的第一回路，在静止端S1与第二动作端M2连通时，形成如上所述的第二回路。
在ΔT=Ts-Tmin＜0，即Ts＜Tmin时，选择单元43选通第一回路，即第一动作端M1和静止端S1连通。
此时，参见图3，控制调节器44通过第一回路接收差值ΔT，并输出补偿量ΔVdcref。
返回参见图2，将所输出的补偿量ΔVdcref输送至第二计算单元，用于计算补偿后的母线电压目标值。
第二计算单元计算母线电压目标值Vdcref和ΔVdcref的差值。
此时，母线电压目标值Vdcref'=Vdcref-ΔVdcref。
在ΔT=Ts-Tmin＞0，即Ts＞Tmin时，选择单元43选通第二回路，即第二动作端M2和静止端S1连通。
此时，参见图3，控制调节器44通过第二回路形成控制0和补偿量ΔVdcref之间的偏差e（即，e=0-ΔVdcref）的闭环控制，使补偿量ΔVdcref通过控制调节器44调节控制后逐渐稳定在零处。
此时，不对母线电压目标值Vdcref进行补偿，即，Vdcref'=Vdcref。
如上所述的控制调节器44可以采用PI调节器、PID调节器或PD调节器。
电流电压控制环路
现有技术中对PFC电路20的控制方案主要采用包括外环电压环和内环电流环的电流电压控制环路的双闭环控制。
电流环的作用是迫使输入电流跟踪输入电压的波形，呈正弦波形。
电压环的作用是使输出电压保持在高于输入电压峰值的电平上，并且可以起到稳定输出电压的作用。
在本申请中，对PFC电路20采用电流电压控制环路的双闭环控制方案，提高PFC电路20的功率因数。
参见图2，其示出了电流电压控制环路50的结构。
主要包括乘法器51、电压环52、电流环53和驱动控制单元54。
如上所述的第二电压采样单元对直流电压Vac（即，PFC电路20的输入电压）进行采样，输入至乘法器51的第一输入端。
电压环52接收PFC电路20的母线电压目标至值Vdcref'和PFC电路20的母线电压Vdc的负反馈，并输出电压环输出量至乘法器51的第二输入端。
其中母线电压Vdc可以通过如上所述的第一电压采样单元获取。
电流环53接收乘法器51输出的电流基准信号Iacref和输入电感电流Iac的负反馈，并将输出结果输出至驱动控制单元54。
驱动控制单元54根据电流环53输出的结果生成相应的驱动信号，该驱动信号用于控制PFC电路20中开关管Q的通断。
本申请涉及的家用电器，通过对母线电压目标值Vdcref进行补偿，即，在母线电压Vdc升高且负载不变情况下，能够通过降低母线电压目标值Vdcref，增大施加在电机绕组上的脉冲宽度，满足单电阻采样电流的要求，从而能够在一个PWM周期TPWM内正确采集到两相电机线圈的电流，便于采用FOC控制闭环控制电机，实现对电机的可靠控制，从而实现对家用电器的可靠控制。
如上所述的家用电器也可以包括洗衣机、冰箱，或者其他具有可控制电机的家用电器。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种家用电器，其特征在于，包括：
电机，通过三相逆变电路母线上设置的采样电阻采集母线电流，并根据所述母线电流，采用矢量控制方式控制所述电机；
PFC电路，其输出用于所述电机的母线电压；
电流电压控制环路，其用于控制所述PFC电路；
处理单元，其根据通过矢量控制方式输出的PWM信号及最小采样时间Tmin，被配置为输出用于补偿母线电压目标值的变量，使Ts与Tmin之间的差值ΔT大于零；
其中Ts为所述采样电阻的采样时间。
2.根据权利要求1所述的家用电器，其特征在于，所述处理单元被配置为：
在ΔT小于零时，降低所述母线电压目标值，直至ΔT大于零。
3.根据权利要求2所述的家用电器，其特征在于，所述处理单元包括：
获取单元，用于根据所述PWM信号获取Ts；
计算单元，用于计算Ts和Tmin之间的差值ΔT；
选择单元，用于在ΔT小于零时，选通第一回路，在ΔT大于零时，选通第二回路；
控制调节器，在所述选择单元选通所述第一回路时，控制输出用于降低所述母线电压目标值的变量，在所述选择单元选通所述第二回路时，所述控制调节器通过闭环控制调整所述变量等于零。
4.根据权利要求3所述的家用电器，其特征在于，所述控制调节器选择为PID控制器、PI控制器和PD控制器中一种。
5.根据权利要求3所述的家用电器，其特征在于，所述选择单元包括：
第一动作端，其输入端接收所述差值ΔT；
第二动作端，其接收所述控制调节器在闭环控制时的偏差；
静止端，其一端可切换地与所述第一动作端和第二动作端连接，另一端与所述控制调节器的输入端连接；
所述第一动作端和所述静止端连通，形成所述第一回路，所述第二动作端和所述静止端连通，形成所述第二回路。
6.根据权利要求1所述家用电器，其特征在于，所述电流电压控制环路包括：
电压环，其用于接收补偿后的母线电压目标值和母线电压，并输出电压环输出量；
乘法器，其接收所述电压环输出量和对所述PFC电路的输入电压采样后的电压采样信号，并输出电流基准信号；
电流环，其用于接收所述电流基准信号和输入电感电流，并输出用于生成驱动信号的信号。
7.根据权利要求1所述的家用电器，其特征在于，所述电机为压缩机用电机；所述家用电器还包括：
IPM，其包括逆变单元，所述逆变单元形成所述三相逆变电路，所述IPM分别与所述PFC电路及所述压缩机连接。
8.根据权利要求7所述的家用电器，其特征在于，所述家用电器为空调器或冰箱。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的家用电器，所述家用电器为洗衣机。
CN202110523668.4A 2021-05-13 2021-05-13 一种家用电器 Active CN113285643B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110523668.4A CN113285643B (zh) 2021-05-13 2021-05-13 一种家用电器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110523668.4A CN113285643B (zh) 2021-05-13 2021-05-13 一种家用电器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113285643A CN113285643A (zh) 2021-08-20
CN113285643B true CN113285643B (zh) 2022-03-04

Family

ID=77278839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110523668.4A Active CN113285643B (zh) 2021-05-13 2021-05-13 一种家用电器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113285643B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114070149B (zh) * 2021-11-11 2023-06-16 北京经纬恒润科技股份有限公司 一种电机母线电流确定方法及装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5450306A (en) * 1992-12-07 1995-09-12 Square D Company Closed loop pulse width modulator inverter with volt-seconds feedback control
CN101509694A (zh) * 2009-03-16 2009-08-19 宁波德斯科电子科技有限公司 一种直流变频空调压缩机智能控制器及其控制方法
CN101674046A (zh) * 2009-09-07 2010-03-17 清华大学 一种空调变频器的电流重构过调制装置及方法
CN202565193U (zh) * 2012-02-10 2012-11-28 美固电子(深圳)有限公司 一种正弦波车载逆变器的逆变控制电路及车载逆变器
CN110649801A (zh) * 2019-08-13 2020-01-03 深圳市航嘉聚源科技股份有限公司 一种对母线电压的采样方法及pfc控制电路、电源转换电路
CN111969843A (zh) * 2020-08-27 2020-11-20 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 功率因数校正电路及其输入电容的电流补偿方法
CN112260601A (zh) * 2020-09-29 2021-01-22 广东工业大学 一种低速运行单电阻采样永磁同步电机相电流重构方法
CN112688611A (zh) * 2020-12-14 2021-04-20 泛仕达机电股份有限公司 一种抑制单电阻采样永磁同步电机低速噪音的方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5450306A (en) * 1992-12-07 1995-09-12 Square D Company Closed loop pulse width modulator inverter with volt-seconds feedback control
CN101509694A (zh) * 2009-03-16 2009-08-19 宁波德斯科电子科技有限公司 一种直流变频空调压缩机智能控制器及其控制方法
CN101674046A (zh) * 2009-09-07 2010-03-17 清华大学 一种空调变频器的电流重构过调制装置及方法
CN202565193U (zh) * 2012-02-10 2012-11-28 美固电子(深圳)有限公司 一种正弦波车载逆变器的逆变控制电路及车载逆变器
CN110649801A (zh) * 2019-08-13 2020-01-03 深圳市航嘉聚源科技股份有限公司 一种对母线电压的采样方法及pfc控制电路、电源转换电路
CN111969843A (zh) * 2020-08-27 2020-11-20 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 功率因数校正电路及其输入电容的电流补偿方法
CN112260601A (zh) * 2020-09-29 2021-01-22 广东工业大学 一种低速运行单电阻采样永磁同步电机相电流重构方法
CN112688611A (zh) * 2020-12-14 2021-04-20 泛仕达机电股份有限公司 一种抑制单电阻采样永磁同步电机低速噪音的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Novel Digital-Controlled Transition Current-Mode;Kung-Min Ho等;《IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS》;20101231;第3085-3094页 *
Power Factor Correction of Direct Torque Controlled Brushless DC Motor Drive;Salih Baris Ozturk等;《 2007 IEEE Industry Applications Annual Meeting》;20071015;第297-304页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113285643A (zh) 2021-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100738755B1 (ko) 모터 제어 장치, 압축기, 공기 조화기, 및 냉장고
CN101509694B (zh) 一种直流变频空调压缩机智能控制器及其控制方法
US7292004B2 (en) Motor driving apparatus
EP2355333B1 (en) Apparatus for driving compressor of air conditioner and method for driving the same
CN201416980Y (zh) 一种直流变频空调压缩机智能控制器及其所控制的空调机
US7646165B2 (en) Converter circuit and motor driving apparatus
US8269438B2 (en) Apparatus for driving motor of air conditioner and method for driving the same
CN103913042B (zh) 冰箱、家电及其操作方法
EP2063194B1 (en) Motor controller of air conditioner
CN109687795B (zh) Pfc电路控制方法、装置、pfc电路及电机驱动电路
CN113285643B (zh) 一种家用电器
KR101561922B1 (ko) 공기조화기의 전동기 제어방법
JP2004343993A (ja) モータ制御装置、圧縮機、空気調和機、及び冷蔵庫
KR101770425B1 (ko) 냉장고 및 냉장고의 제어방법
CN113285650B (zh) 空调系统
JP2002112588A (ja) 冷凍システムの制御装置
CN112696795B (zh) 一种空调器和控制方法
WO2009064050A2 (en) Motor controller of air conditioner
CN113124501A (zh) 空调室外机及空调器
JPH11325553A (ja) 空気調和機
CN118589840A (zh) 一种pfc控制电路、pfc电路及电器
KR102010388B1 (ko) 모터 구동장치 및 이를 구비하는 공기조화기
CN116802982A (zh) 电力转换装置
CN118647100A (zh) 一种电磁加热控制系统及空调器
CN112910231B (zh) 空调系统

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