CN115603623A - 无电解电容变频电机的控制方法、装置和家电设备 - Google Patents

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CN115603623A CN202110719657.3A CN202110719657A CN115603623A CN 115603623 A CN115603623 A CN 115603623A CN 202110719657 A CN202110719657 A CN 202110719657A CN 115603623 A CN115603623 A CN 115603623A
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Abstract

本申请涉及变频驱动技术领域，公开一种无电解电容变频电机的控制方法。该无电解电容变频电机的控制方法包括：获得交流电源的估算电压以及交流电源经过整流滤波后输入至电机的输入电压和输入电流；确定与交流电源的内阻和滤波电感并联的虚拟电阻；根据估算电压、输入电压、输入电流和虚拟电阻确定虚拟电压；根据虚拟电压补偿电机的给定电压，以增大电机的给定电压；根据补偿后的给定电压控制电机。采用该无电解电容变频电机的控制方法可使整流滤波电路输出稳定的直流母线电压，进而提高了功率因数。本申请还公开一种无电解电容变频电机的控制装置和家电设备。

Description

无电解电容变频电机的控制方法、装置和家电设备
技术领域
本申请涉及变频驱动技术领域，例如涉及一种无电解电容变频电机的控制方法、装置和家电设备。
背景技术
目前，直流变频压缩机驱动的控制方法大多采用的是交流-直流-交流的拓扑结构，母线侧使用大容量的电解电容来解耦交流输入侧与压缩机逆变侧的能量，稳定母线电压。为了满足电流谐波质量标准要求，采用功率因数校正(Power Factor Correction，PFC)电路提高功率因数。PFC电路需要电感，开关器件和控制器等，增加了物料成本和开发难度，同时电解电容的寿命和可靠性影响了整个压缩机控制系统的寿命。
可采用小容量的薄膜电容替代母线侧大容量的电解电容，同时省去PFC电路，可以提高输入侧功率因数，同时降低系统成本，提高变频压缩机驱动系统可靠性。
在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：
由于薄膜电容的特性，小体积薄膜电容很难做到大容值，母线侧小容量的薄膜电容很难支撑母线电压，导致母线电压跟随电网电压以两倍工频波动，导致功率因数下降。
发明内容
为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。
本公开实施例提供了一种无电解电容变频电机的控制方法、装置和变频压缩机，以解决小体积薄膜电容容易导致功率因数下降的技术问题。
在一些实施例中，无电解电容变频电机的控制方法包括：获得交流电源的估算电压以及所述交流电源经过整流滤波后输入至电机的输入电压和输入电流；确定与所述交流电源的内阻和滤波电感并联的虚拟电阻；根据所述估算电压、所述输入电压、所述输入电流和所述虚拟电阻确定虚拟电压；根据所述虚拟电压补偿电机的给定电压，以增大所述电机的给定电压；根据补偿后的给定电压控制所述电机。
可选地，根据所述估算电压、所述输入电压、所述输入电流和所述虚拟电阻确定虚拟电压，包括：
Figure BDA0003136054920000021
其中，vviritual为虚拟电压，Edc为输入电压，icom为输入电流，vestimate为估算电压，Rvirtual为虚拟电阻，α为系数。
可选地，根据所述虚拟电压补偿电机的给定电压，包括：获得所述电机的q轴的给定电压；获得所述虚拟电压与所述q轴的给定电压的电压和；确定所述虚拟电压与所述q轴的给定电压的电压和，以及所述电机的d轴的给定电压为所述补偿后的给定电压。
可选地，所述电机的d轴的给定电压是通过如下方式获得的：获得所述d轴的给定电流与实际电流的第一电流差值；获得第一电流控制器输出的与所述第一电流差值相对应的所述d轴的给定电压。
可选地，获得所述电机的q轴的给定电压，包括：获得所述q轴的给定电流和实际电流的第二电流差值；获得第二电流控制器输出的与所述第二电流差值相对应的q轴的给定电压。
可选地，获得所述q轴的给定电流，包括：获得电机的给定功率和实际功率的功率差值；获得功率控制器输出的与所述功率差值相对应的所述q轴的给定电流。
可选地，获得所述电机的给定功率，包括：获得所述电机的给定转速和实际转速的转速差值；获得转速控制器输出与所述转速差值相对应的给定扭矩；获得状态观测器输出的与电机的等效电压和等效电流相对应的估算转速；根据所述给定扭矩和所述估算转速确定所述电机的给定功率。
可选地，根据所述给定扭矩和所述估算转速确定所述电机的给定功率，包括：
P*＝(T*×n′)/9550
其中，P*为给定功率，T*为给定扭矩，n′为估算转速。
在一些实施例中，无电解电容变频电机的控制装置包括：第一获得模块、第一确定模块、第二确定模块、补偿模块和控制模块，所述第一获得模块被配置为获得交流电源的估算电压以及所述交流电源经过整流滤波后输入至电机的输入电压和输入电流；所述第一确定模块被配置为确定与所述交流电源的内阻和滤波电感并联的虚拟电阻；所述第二确定模块被配置为根据所述估算电压、所述输入电压、所述输入电流和所述虚拟电阻确定虚拟电压；所述补偿模块被配置为根据所述虚拟电压补偿电机的给定电压，以增大所述电机的给定电压；所述控制模块被配置为根据补偿后的给定电压控制所述电机。
在一些实施例中，家电设备包括前述实施例提供的无电解电容变频电机的控制装置。
本公开实施例提供的无电解电容变频电机的控制方法、装置和变频压缩机，可以实现以下技术效果：
利用虚拟电压补偿电机的给定电压，使电机的给定电压增大，这可相当于在交流电源的内阻和滤波电感上并联一个虚拟电容，这样可增加系统阻尼，使整流滤波电路输出稳定的直流母线电压，进而提高了功率因数。
以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。
附图说明
一个或一个以上实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件视为类似的元件，并且其中：
图1是一种传统变频电机驱动系统的拓扑结构的示意图；
图2是一种无电解电容变频电机驱动系统的拓扑结构的示意图；
图3是本公开实施例提供的无电解电容变频电机的控制方法的示意图；
图4是本公开实施例提供的一种电机驱动系统的拓扑结构的等效示意图；
图5是本公开实施例提供的一种无电解电容变频电机的驱动系统的示意图；
图6是本公开实施例提供的一种无电解电容变频电机的控制装置的示意图；
图7是本公开实施例提供的一种无电解电容变频电机的控制装置的示意图。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或一个以上实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。
本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。
本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。
术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。
图1是一种传统变频电机驱动系统的拓扑结构的示意图，图中C1为大容量的电解电容，该大容量的电解电容C1可稳定直流母线的电压。为了满足电流谐波质量标准要求，采用PFC电路提高功率因数。PFC电路需要电感，开关器件和控制器等，增加了物料成本和开发难度，同时电解电容的寿命和可靠性影响了整个电机驱动系统的寿命，在该电机驱动系统用于控制压缩机中的电机时，这样的电机驱动系统对压缩机控制系统的寿命存在不利影响。
图2是一种无电解电容变频电机驱动系统的拓扑结构的示意图，图中C2为薄膜电容。图2中采用小容量的薄膜电容C2替代图1中的大容量的电解电容C1，同时省去PFC电路，可以提高输入侧功率因数，同时降低系统成本，提高变频电机驱动系统可靠性，在该电机驱动系统用于控制变频压缩机中的电机时，这样的电机驱动系统提高变频压缩机控制系统的输入侧的功率因数，同时降低变频压缩机控制系统的成本，提高变频压缩机控制系统的可靠性。
本公开实施例提供的无电解电容变频电机的控制方法，将虚拟电容补偿值电机的给定电压，相当于在交流电源的内阻和滤波电感上并联一个虚拟电容，可增加系统阻尼，使整流滤波电路输出稳定的直流母线电压，进而提高了功率因数。
图3是本公开实施例提供的无电解电容变频电机的控制方法的示意图。这里的变频电机可应用于变频压缩机中，变频压缩机可应用于空调、冰箱包含压缩机的家电设备中。该控制方法可在电机的驱动模块中执行，也可在变频压缩机的驱动模块中执行，还可在空调、冰箱包含压缩机的家电设备的控制器中执行。本公开实施例中的电机可以是永磁同步电机(Permanent-Magnet Synchronous Motor，PMSM)。
结合图3所示，无电解电容变频电机的控制方法包括：
S301、获得交流电源的估算电压以及交流电源经过整流滤波后输入至电机的输入电压和输入电流。
交流电源的估算电压可包括交流电源的电源电压和谐波电压之和，这里的谐波电压是直流母线电压中的谐波成分，可通过傅里叶变换求解获得。
交流电源输出的电压和电流经过整流滤波后，转换为直流电压和直流电流，直流电压和直流电流输入值逆变器，转换为可驱动电机的交流电压和交流电流。前述交流电源经过整流滤波后输入至电机的输入电压和输入电流，指的是交流电源的输出的交流电经过整流滤波后转换成的直流母线电压和直流母线电流。
S302、确定与交流电源的内阻和滤波电感并联的虚拟电阻。
交流电源和整流滤波电路串联，交流电源的内阻与整流滤波电路中的滤波电感串联，这里虚拟电阻与交流电源的内阻和滤波电感并联，指的是由交流电源的内阻和滤波电感形成的串联电路，与虚拟电阻并联。
S303、根据估算电压、输入电压、输入电流和虚拟电阻确定虚拟电压。
估算电压、输入电压、输入电流、虚拟电阻和虚拟电压一一对应，可将估算电压、输入电压、输入电流、虚拟电阻和虚拟电压的对应关系预存在数据库中，在获得估算电压、输入电压、输入电流和虚拟电阻后，即可在数据库中查询到与估算电压、输入电压、输入电流和虚拟电阻相对应的虚拟电压。
虚拟电压的数值与估算电压的数值反相关，虚拟电压的数值与输入电压的数值正相关，虚拟电压的数值与输入电流的数值反相关，虚拟电压的数值与虚拟电阻的数值反相关。
可选地，根据估算电压、输入电压、输入电流和虚拟电阻确定虚拟电压，包括：
Figure BDA0003136054920000061
其中，vviritual为虚拟电压，Edc为输入电压，icom为输入电流，vestimate为估算电压，Rvirtual为虚拟电阻，α为系数，α的取值范围可为[0，1]，例如，α可为2/3。
输入电流icom可通过直接检测直流母线获得，还可检测电机的一相电流获得，或者，检测电机的两相电流，并对两相电流求平均值获得，或者，检测电机的三相电流，并对三相电流求平均值获得。
在一些实际应用中，虚拟电阻Rvirtual的取值可以是电源内阻的五倍及以上，具体地，可将电机的内阻作为虚拟电阻Rvirtual。
S304、根据虚拟电压补偿电机的给定电压，以增大电机的给定电压。
在PMSM的控制中，为了得到类似直流电机的控制特性，在电机转子上建立坐标系，该坐标系与转子同步转动，该坐标系包括d轴和q轴，d轴是转子磁场方向，q轴是垂直转子磁场的方向。
电机的给定电压可包括电机的q轴的给定电压和电机的d轴的给定电压。再此基础上，根据虚拟电压补偿电机的给定电压，可包括：获得电机的q轴的给定电压；获得虚拟电压与q轴的给定电压的电压和；确定虚拟电压与q轴的给定电压的电压和，以及电机的d轴的给定电压为补偿后的给定电压。采用上述技术方案即可获得电机的给定电压。
例如，电机的d轴的给定电压可通过如下方式获得：获得d轴的给定电流与实际电流的第一电流差值；获得第一电流控制器输出的与第一电流差值相对应的d轴的给定电压。通过上述方案获得了d轴的给定电压。其中，电机的d轴的给定电流可以是0，这样，在控制电机的过程中，可减少磁场中存储的电能，减小无功功率，有利于提高电机的功率因数。
这里的第一电流控制器是具有消除偏差功能的控制器，例如第一电流控制器可以是比例-积分(Proportion Integral，PI)控制器，或者，第一电流控制器还可以是比例-积分-微分(Proportion Integral Differential，PID)控制器。
例如，获得电机的q轴的给定电压，包括：获得q轴的给定电流和实际电流的第二电流差值；获得第二电流控制器输出的与第二电流差值相对应的q轴的给定电压。即，该q轴的给定电压为电机的q轴的电流环的第二控制器的输出值，该给定电压可实现对电机的q轴的电流的调节作用。
这里的第二电流控制器是具有消除偏差功能的控制器，例如第二电流控制器可以是PI控制器，或者，第二电流控制器还可以是PID控制器。
可选地，获得q轴的给定电流，包括：获得电机的给定功率和实际功率的功率差值；获得功率控制器输出的与功率差值相对应的q轴的给定电流。将电流环作为功率环的内环，不仅可实现对电机电流的控制，还可实现对功率位置的控制。
这里的功率控制器是具有消除偏差功能的控制器，例如功率控制器可以是PI控制器、PID控制器或者比例-积分-谐振(Proportion Integral Resonance，PIR)控制器。
可选地，获得电机的给定功率，包括：获得电机的给定转速和实际转速的转速差值；获得转速控制器输出与转速差值相对应的给定转速；获得状态观测器输出的与电机的等效电压和等效电流相对应的估算转速；根据给定扭矩和估算转速确定电机的给定功率。
根据给定扭矩和估算转速确定电机的给定功率，包括：
P*＝(T*×n′)/9550
其中，P*为给定功率，T*为给定扭矩，n′为估算转速。
这里的转速控制器具有消除偏差功能的控制器，例如转速控制器可以是PI控制器、PID控制器或者PIR控制器。
这里的实际转速，也可以是通过状态观测器获得的估算转速，即，用于计算转速差值的实际转速可以与状态观测器输出的估算转速相同。
通过上述技术方案，即可获得电机的给定功率。
S305、根据补偿后的给定电压控制电机。
前述技术方案中电机的给定电压包括q轴的给定电压和d轴的给定电压，补偿后的给定电压也包括补偿后的q轴的给定电压和d轴的给定电压。
根据该补偿后的给定电压对电机进行控制的过程可包括：对补偿后的q轴的给定电压和d轴的给定电压进行IPARK变换，以将相对于转子静止的两个电压(补偿后的q轴的给定电压和d轴的给定电压)转换为相对于定子静止的两个电压，再对相对于定子静止的两个电压进行空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM)，获得逆变器中每个绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)的导通或关断的控制信号，IGBT在该控制信号的作用下依次导通特定时长，将交流电源将整流滤波后的直流电压、直流电流，转换为特定频率的交流电压、交流电流，该特定频率的交流电压、交流电流即可驱动电机运动。
利用虚拟电压补偿电机的给定电压，使电机的给定电压增大，这可相当于在交流电源的内阻和滤波电感上并联一个虚拟电容，这样可增加系统阻尼，使整流滤波电路输出稳定的直流母线电压，进而提高了功率因数。
图4是本公开实施例提供的一种电机驱动系统的拓扑结构的等效示意图。结合图2和图4所示，图2中所示的薄膜电容C2和包括滤波电感L、二极管D1、D2、D3和D4的整流电路可等效为图4中所示的串联的理想电压源Vestimate(无内阻)、滤波电感L、电源内阻Rs和薄膜电容C2，图2中所示的电机负载以及包括IGBTS1、S2、S3、S4、S5和S6的逆变器可等效为图4中所示的电流源icom。当采用虚拟电压Vvirtual对电机的给定电压进行补偿，以及增大电机的给定电压后，相当于在图4中所示的串联的滤波电感L和电源内阻Rs上并联虚拟电阻Rvirtual，这样可增加系统阻尼，实现直流母线侧电压的温度，进而提高了系统功率因数。在前述计算虚拟电压Vvirtual的过程中，虚拟电阻Rvirtual的取值可以是电源内阻Rs的五倍及以上，例如将电机的内阻作为虚拟电阻Rvirtual。
图5是本公开实施例提供的一种无电解电容变频电机的驱动系统的示意图。该实施例仅示例性说明将前述实施例提供的无电解电容变频电机的控制方法应用于图2中所示的拓扑结构示意图中，进行示例性说明，本领域技术人员可在前述实施例提供的无电解电容变频电机的控制方法的基础上，对图4中所示的控制框图以及图2中所示的拓扑结构示意图进行适应性修改，例如将图2中所示的滤波电感L转移到图1中所示的滤波电感L所在的位置，也属于前述实施例提供的无电解电容变频电机的控制方法的覆盖范围。
结合图5所示，首先获得PMSM的给定功率P*，可获得PMSM的给定转速ωrm *，再获得PMSM的实际转速ωrm，将给定转速ωrm *和实际转速ωrm的转速差值输入PIR控制器内，获得与给定转速ωrm *和实际转速ωrm的转速差值相对应的给定扭矩T*，再通过状态观测器获得与电机的等效电压和等效电流相对应的估算转速ω’，依据给定扭矩T*和估算转速ω’计算给定功率P*。图5中仅为示例性说明，在实际应用中，可通过状态观测器获得实际转速ωrm，即ωrm＝ω’。
在获得PMSM的给定功率P*后，再获得PMSM的实际功率P，将给定功率P*和实际功率P的差值输入PIR控制器，获得PMSM的q轴的给定电流iq *，再获得PMSM的q轴的实际电流iq，将给定电流iq *和实际电流iq的电流差值输入PI控制器，即可获得与给定电流iq *和实际电流iq的电流差值相对应的PMSM的q轴的给定电压uq *，计算出给定电压uq *和虚拟电压Vvirtual的和；再将PMSM的d轴的给定电流id *设置为零，获得PMSM的d轴的实际电流id，将给定电流id *和实际电流id的电流差值输入PI控制器，PI控制器可输出与给定电流id *和实际电流id的电流差值相对应的PMSM的d轴的给定电压ud *，根据状态观测器获得电机电角度θ对d轴的给定电压ud *和q轴的给定电压uq *和虚拟电压Vvirtual的和，进行IPARK变换，获得相对于PMSM定子静止的两个电压值。
将相对于PMSM定子静止的两个电压值输入SVPWM模块，获得用于控制逆变器的PWM信号，将该PWM信号输入逆变器，逆变器在该PWM信号的驱动下，输出与PWM信号相对应的频率值的电压，实现对PMSM的驱动。
获得实际电流iq和实际电流id的过程可包括：将电机A相的电流ia和B相的电流ib进行Clark坐标变换，获得αβ轴上的电流iα和iβ，依据通过状态观测获得的电机电角度θ对iα和iβ进行PARK坐标变换，获得q轴的实际电流iq和d轴的实际电流id。
图6是本公开实施例提供的一种无电解电容变频电机的控制装置的示意图，该控制装置可以软件、硬件或二者结合的形式实现。
结合图6所示，无电解电容变频电机的控制装置包括：第一获得模块61、第一确定模块62、第二确定模块63、补偿模块64和控制模块65，其中，第一获得模块61被配置为获得交流电源的估算电压以及交流电源经过整流滤波后输入至电机的输入电压和输入电流；第一确定模块62被配置为确定与交流电源的内阻和滤波电感并联的虚拟电阻；第二确定模块63被配置为根据估算电压、输入电压、输入电流和虚拟电阻确定虚拟电压；补偿模块64被配置为根据虚拟电压补偿电机的给定电压，以增大电机的给定电压；控制模块65被配置为根据补偿后的给定电压控制电机。
利用虚拟电压补偿电机的给定电压，使电机的给定电压增大，这可相当于在交流电源的内阻和滤波电感上并联一个虚拟电容，这样可增加系统阻尼，使整流滤波电路输出稳定的直流母线电压，进而提高了功率因数。
可选地，第二确定模块63被具体配置为：
Figure BDA0003136054920000101
其中，vviritual为虚拟电压，Edc为输入电压，icom为输入电流，vestimate为估算电压，Rvirtual为虚拟电阻，α为系数。
可选地，补偿模块64包括：第一获得单元、第二获得单元和第一确定单元，其中，第一获得单元被配置为获得电机的q轴的给定电压；第二获得单元被配置为获得虚拟电压与q轴的给定电压的电压和；第一确定单元被配置为确定虚拟电压与q轴的给定电压的电压和，以及电机的d轴的给定电压为补偿后的给定电压。
可选地，第一获得单元被具体配置为：获得q轴的给定电流和实际电流的第二电流差值；获得第二电流控制器输出的与第二电流差值相对应的q轴的给定电压。
可选地，获得q轴的给定电流，包括：获得电机的给定功率和实际功率的功率差值；获得功率控制器输出的与功率差值相对应的q轴的给定电流。
可选地，可选地，获得电机的给定功率，包括：获得电机的给定转速和实际转速的转速差值；获得转速控制器输出与转速差值相对应的给定转速；获得状态观测器输出的与电机的等效电压和等效电流相对应的估算转速；根据给定扭矩和估算转速确定电机的给定功率。
根据给定扭矩和估算转速确定电机的给定功率，包括：
P*＝(T*×n′)/9550
其中，P*为给定功率，T*为给定扭矩，n′为估算转速。
可选地，无电解电容变频电机的控制装置还包括第二获得模块和第三获得模块，其中，第二获得模块被配置为获得d轴的给定电流与实际电流的第一电流差值；第三获得模块被配置为获得第一电流控制器输出的与第一电流差值相对应的d轴的给定电压。
在一些实施例中，无电解电容变频电机的控制装置包括处理器和存储有程序指令的存储器，处理器被配置为在执行程序指令时，执行前述实施例提供的无电解电容变频电机的控制方法。
图7是本公开实施例提供的一种无电解电容变频电机的控制装置的示意图。结合图7所示，无电解电容变频电机的控制装置包括：
处理器(processor)71和存储器(memory)72，还可以包括通信接口(Communication Interface)73和总线74。其中，处理器71、通信接口73、存储器72可以通过总线74完成相互间的通信。通信接口73可以用于信息传输。处理器71可以调用存储器72中的逻辑指令，以执行前述实施例提供的无电解电容变频电机的控制方法。
此外，上述的存储器72中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
存储器72作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序，如本公开实施例中的方法对应的程序指令/模块。处理器71通过运行存储在存储器72中的软件程序、指令以及模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的方法。
存储器72可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外，存储器72可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器。
本公开实施例提供了一种变频压缩机，包括PMSM和前述实施例提供的无电解电容变频电机的控制装置。
本公开实施例提供了一种家电设备，包含前述实施例提供的无电解电容变频电机的控制装置。
本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令设置为执行前述实施例提供的无电解电容变频电机的控制方法。
本公开实施例提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，计算机程序包括程序指令，当程序指令被计算机执行时，使计算机执行前述实施例提供的无电解电容变频电机的控制方法。
上述的计算机可读存储介质可以是暂态计算机可读存储介质，也可以是非暂态计算机可读存储介质。
本公开实施例的技术方案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，包括一个或一个以上指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本公开实施例中方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质可以是非暂态存储介质，包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机读取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质，也可以是暂态存储介质。
以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。而且，本申请中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数形式的“一个”(a)、“一个”(an)和“所述”(the)旨在同样包括复数形式。另外，当用于本申请中时，术语“包括”(comprise)及其变型“包括”(comprises)和/或包括(comprising)等指陈述的特征、整体、步骤、操作、元素，和/或组件的存在，但不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中，每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言，如果其与实施例公开的方法部分相对应，那么相关之处可以参见方法部分的描述。
本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，可以取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法以实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开实施例的范围。技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本文所披露的实施例中，所揭露的方法、产品(包括但不限于装置、设备等)，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，可以仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例。另外，在本公开实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
附图中的流程图和框图显示了根据本公开实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，模块、程序段或代码的一部分包含一个或一个以上用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

Claims (10)

1.一种无电解电容变频电机的控制方法，其特征在于，包括：
获得交流电源的估算电压以及所述交流电源经过整流滤波后输入至电机的输入电压和输入电流；
确定与所述交流电源的内阻和滤波电感并联的虚拟电阻；
根据所述估算电压、所述输入电压、所述输入电流和所述虚拟电阻确定虚拟电压；
根据所述虚拟电压补偿电机的给定电压，以增大所述电机的给定电压；
根据补偿后的给定电压控制所述电机。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据所述估算电压、所述输入电压、所述输入电流和所述虚拟电阻确定虚拟电压，包括：
Figure FDA0003136054910000011
其中，vviritual为虚拟电压，Edc为输入电压，icom为输入电流，vestimate为估算电压，Rvirtual为虚拟电阻，α为系数。
3.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，根据所述虚拟电压补偿电机的给定电压，包括：
获得所述电机的q轴的给定电压；
获得所述虚拟电压与所述q轴的给定电压的电压和；
确定所述虚拟电压与所述q轴的给定电压的电压和，以及所述电机的d轴的给定电压为所述补偿后的给定电压。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述电机的d轴的给定电压是通过如下方式获得的：
获得所述d轴的给定电流与实际电流的第一电流差值；
获得第一电流控制器输出的与所述第一电流差值相对应的所述d轴的给定电压。
5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，获得所述电机的q轴的给定电压，包括：
获得所述q轴的给定电流和实际电流的第二电流差值；
获得第二电流控制器输出的与所述第二电流差值相对应的q轴的给定电压。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，获得所述q轴的给定电流，包括：
获得电机的给定功率和实际功率的功率差值；
获得功率控制器输出的与所述功率差值相对应的所述q轴的给定电流。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，获得所述电机的给定功率，包括：
获得所述电机的给定转速和实际转速的转速差值；
获得转速控制器输出与所述转速差值相对应的给定扭矩；
获得状态观测器输出的与电机的等效电压和等效电流相对应的估算转速；
根据所述给定扭矩和所述估算转速确定所述电机的给定功率。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，根据所述给定扭矩和所述估算转速确定所述电机的给定功率，包括：
P*＝(T*×n′)/9550
其中，P*为给定功率，T*为给定扭矩，n′为估算转速。
9.一种无电解电容变频电机的控制装置，其特征在于，包括：
第一获得模块，被配置为获得交流电源的估算电压以及所述交流电源经过整流滤波后输入至电机的输入电压和输入电流；
第一确定模块，被配置为确定与所述交流电源的内阻和滤波电感并联的虚拟电阻；
第二确定模块，被配置为根据所述估算电压、所述输入电压、所述输入电流和所述虚拟电阻确定虚拟电压；
补偿模块，被配置为根据所述虚拟电压补偿电机的给定电压，以增大所述电机的给定电压；
控制模块，被配置为根据补偿后的给定电压控制所述电机。
10.一种家电设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的无电解电容变频电机的控制装置。
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