CN115833682A - 一种改善空压机高转速倍频电流抖动的方法 - Google Patents
一种改善空压机高转速倍频电流抖动的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115833682A CN115833682A CN202211723023.6A CN202211723023A CN115833682A CN 115833682 A CN115833682 A CN 115833682A CN 202211723023 A CN202211723023 A CN 202211723023A CN 115833682 A CN115833682 A CN 115833682A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- value
- switching frequency
- current
- air compressor
- speed
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
本发明涉及一种改善空压机高转速倍频电流抖动的方法，包括检查采集开关频率数据合理性是否满足要求，对当前开关频率值、电机实际转速值两者的倍数进行计算，获得当前开关频率值与转速值的倍数比值，将获得的倍数比值与倍频标定值进行比对，当倍数比值达到倍频标定值时，判断当前电流抖动最大，启动变频保护，调整当前开关频率值至新的开关频率值。本发明实现了空压机低速与高速不同运行需求的配置选择，实现不同转速的差异性开关频率变化；可降低三相电流波动为高速空压机的控制提供更精确地U，V，W值，使电机定子受力更均匀，减少磨损，促进空压机寿命的延长。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池汽车技术领域，具体涉及一种改善空压机高转速倍频电流抖动的方法。
背景技术
空气压缩机是用以压缩气体的电机设备，空压机在燃料电池系统中负责为电堆输送特定压力及流量的洁净空气，为电堆反应提供必需的氧气，是燃料电池系统除电堆外最核心的零部件。空压机有多种形式，现以离心式空气压缩机为例。离心式压缩机又称透平式压缩机，其工作原理是：当叶轮高速旋转时，在离心力作用下，气体被甩到后面的扩压器中去，而在叶轮处形成真空地带，这时外界的新鲜气体进入叶轮，叶轮不断旋转，气体不断地吸入并甩出，从而保持了气体的连续流动。
目前，空气压缩机最高转速可达15W rpm/min，本申请中的高速定义为适用于最大转速大于7W rpm/min的空压机控制器。
空压机转速和空压机控制器内部IGBT开关频率成整数倍。例如，空压机转速10Wrpm/min，IGBT开关频率25K Hz.25K*60/10W＝15，则认为当前空压机转速和空压机控制器内部IGBT开关频率成整数倍。
空压机控制器即电机控制器，是通过主动工作来控制电机按照设定的方向、速度、角度响应时间进行工作的集成电路。在电动车辆中，电机控制器的功能是根据档位、油门、刹车等指令，将动力电池所存储的电能转化为驱动电机所需的电能，来控制电动车辆的启动运行、进退速度、爬坡力度等行驶状态，或者将帮助电动车辆刹车，并将部分刹车能量存储到动力电池中。因此，它也是电动车辆的关键零部件之一。
目前，主流的空压机最大电机转速在1W转左右，电流换向频率较低，电机控制器的开关频率较低，高速电机通常采用无传感器位置控制，功率开关的频率高。高速电机采用正弦波控制，主要由单片机电路、三相逆变电路以及电压电流检测电路组成。为了减少高开关频率和换相频率带来的开关损耗，三相逆变电路采用双管并联结构。电机控制器控制时根据实际空压机转速区间分配给固定的功率器件开关频率。
在高速空压机试验期间发现，当电机转速大于7W转以后，电机三相电流会在电机转速与开关频率成整数倍时出现明显抖动。具体参数对应关系如表1所示，
表1：电机转速与功率器件开关频率对应表：
其中：第一行为功率器件开关频率，第一列为理论情况下电机转速与开关频率的倍数关系，倍数对应1-14、22-28为当前会发生电流抖动的转速，倍数对应15-21为实际情况下测试到的转速。
发明内容
本发明的目的是提供一种改善空压机高转速倍频电流抖动的方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种改善空压机高转速倍频电流抖动的方法，包括：
S1：检查采集开关频率数据合理性是否满足要求，
S2：对当前开关频率值、电机实际转速值两者的倍数进行计算，获得当前开关频率值与转速值的倍数比值，
S3：将获得的倍数比值与倍频标定值进行比对，当倍数比值达到倍频标定值时，判断当前电流抖动最大，
S4：启动变频保护，调整当前开关频率值至新的开关频率值。
上述技术方案优选地，调整当前开关频率值时，调整范围在：频率偏差变化值±5％之间，其中频率偏差变化值为：
(当前开关频率值-新的开关频率值)/当前开关频率值。
进一步优选地，调整当前开关频率值时，调整范围在：频率偏差变化值±1％之间。
上述技术方案优选地，所述的倍频标定值为整数。
上述技术方案优选地，获取电机实际转速值时，通过传感器测速获得或者通过电机参数进行计算获得。
进一步优选地，通过电机参数进行计算时，通过EFK算法获得。
上述技术方案优选地，获取当前开关频率值时，为在不同电机转速区间、根据实际DC功耗选择获得。
上述技术方案优选地，在S1中，判断当前开关频率值是否可以正常读取，若正常读取，则认为其为设定目标定频频率。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明一方面实现了空压机低速与高速不同运行需求的配置选择，将固定的功率器件开关频率改成可根据实际运行可变化的，将功能和实际项目相结合，可按照实际项目需求进行偏差率定义，可根据实际项目需求，进行倍数定义，可以实现不同转速的差异性开关频率变化；
本发明另一方面可降低三相电流波动为高速空压机的控制提供更精确地U，V，W值，满足了不同转速空压机的不同需求，可以使电机定子受力更均匀，减少磨损，促进空压机寿命的延长。
附图说明
附图1为开关频率25K Hz,88235rpm下电流抖动表现示意图；
附图2为开关频率25.1K Hz,88235rpm下更改后的三相电流表现示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述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。
一种改善空压机高转速倍频电流抖动的方法，包括：
检查采集开关频率数据合理性是否满足要求，判断当前开关频率值是否可以正常读取，若正常读取，则认为其为设定目标定频频率。
获取电机实际转速值：可以通过传感器测速获得，但是当电机转速过高时，传感器会无法测出；因此，可以通过电机参数进行计算获得，如通过EFK(扩展卡尔曼滤波)的算法计算。
获取当前开关频率值：为在不同电机转速区间、根据实际DC功耗选择获得。
对当前开关频率值、电机实际转速值两者的倍数进行计算，获得当前开关频率值与转速值的倍数比值，将获得的倍数比值与倍频标定值进行比对，当倍数比值达到倍频标定值时，判断当前电流抖动最大。倍频标定值为整数，也就是说当倍数比值越近整数时，当前电流抖动越大。
此时，启动变频保护，调整当前开关频率值至新的开关频率值。调整当前开关频率值时，调整范围在：频率偏差变化值±5％之间，以±1％为优。其中频率偏差变化值为：
(当前开关频率值-新的开关频率值)/当前开关频率值。
如图1所示：开关频率25K Hz,88235rpm电流抖动，此时，调整开关频率为25.1K后如图2所示，电流抖动现象明显改善。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种改善空压机高转速倍频电流抖动的方法，其特征在于：包括：
S1：检查采集开关频率数据合理性是否满足要求，
S2：对当前开关频率值、电机实际转速值两者的倍数进行计算，获得当前开关频率值与转速值的倍数比值，
S3：将获得的倍数比值与倍频标定值进行比对，当倍数比值达到倍频标定值时，判断当前电流抖动最大，
S4：启动变频保护，调整当前开关频率值至新的开关频率值。
2.根据权利要求1所述的改善空压机高转速倍频电流抖动的方法，其特征在于：调整当前开关频率值时，调整范围在：频率偏差变化值±5％之间，其中频率偏差变化值为：
(当前开关频率值-新的开关频率值)/当前开关频率值。
3.根据权利要求2所述的改善空压机高转速倍频电流抖动的方法，其特征在于：调整当前开关频率值时，调整范围在：频率偏差变化值±1％之间。
4.根据权利要求1所述的改善空压机高转速倍频电流抖动的方法，其特征在于：所述的倍频标定值为整数。
5.根据权利要求1所述的改善空压机高转速倍频电流抖动的方法，其特征在于：获取电机实际转速值时，通过传感器测速获得或者通过电机参数进行计算获得。
6.根据权利要求5所述的改善空压机高转速倍频电流抖动的方法，其特征在于：通过电机参数进行计算时，通过EFK算法获得。
7.根据权利要求1所述的改善空压机高转速倍频电流抖动的方法，其特征在于：获取当前开关频率值时，为在不同电机转速区间、根据实际DC功耗选择获得。
8.根据权利要求1所述的改善空压机高转速倍频电流抖动的方法，其特征在于：在S1中，判断当前开关频率值是否可以正常读取，若正常读取，则认为其为设定目标定频频率。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211723023.6A CN115833682A (zh) | 2022-12-30 | 2022-12-30 | 一种改善空压机高转速倍频电流抖动的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211723023.6A CN115833682A (zh) | 2022-12-30 | 2022-12-30 | 一种改善空压机高转速倍频电流抖动的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115833682A true CN115833682A (zh) | 2023-03-21 |
Family
ID=85519649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211723023.6A Withdrawn CN115833682A (zh) | 2022-12-30 | 2022-12-30 | 一种改善空压机高转速倍频电流抖动的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115833682A (zh) |
-
2022
- 2022-12-30 CN CN202211723023.6A patent/CN115833682A/zh not_active Withdrawn
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7095952B2 (en) | Method for optimizing the efficiency of a motor operated under a load | |
| US8456115B2 (en) | Method and system for controlling an electric motor with variable switching frequency at variable operating speeds | |
| JPH0637853B2 (ja) | 回転電機付ターボチャージャの制御装置 | |
| WO1999004171A1 (fr) | Mecanisme d'entrainement pour corps tournant a grande vitesse entraine par un moteur, et procede permettant de discriminer le type de machine utilise dans ce but | |
| EP3316474B1 (en) | Motor drive control method and system, and method of controlling drive of air compressor in fuel cell system using the same | |
| CN110932633B (zh) | 一种电机控制方法、装置及变频控制器 | |
| US8771891B2 (en) | Diagnostic system for unbalanced motor shafts for high speed compressor | |
| CN115833682A (zh) | 一种改善空压机高转速倍频电流抖动的方法 | |
| CN103501154B (zh) | 三相交流异步电动机的低速控制装置 | |
| EP1636410B1 (en) | Method for detecting unbalanced conditions of a rotating load driven by a synchronous motor and for controlling said motor | |
| CN101123408A (zh) | 航空高精密度转速源功角控制方法 | |
| CN111030543B (zh) | 直流变频空调压缩机的零速闭环启动方法 | |
| JP4207424B2 (ja) | 燃料電池システム | |
| CN108026896A (zh) | 风力发电设备 | |
| CN216198986U (zh) | 拉晶炉及用于拉晶炉的真空泵控制系统 | |
| JPS6115598A (ja) | 発電装置 | |
| CN106224240B (zh) | 一种鼓风机 | |
| JP2903696B2 (ja) | 回転電機付ターボチャージャの制御装置 | |
| CN113179053B (zh) | 一种同步电机控制方法 | |
| CN112095295B (zh) | 衣物处理装置及其运行控制方法、系统、及存储介质 | |
| CN113258844B (zh) | 变换器控制装置及车载用流体机械 | |
| CN107994617A (zh) | 一种风电场有功功率的控制方法和装置 | |
| Chen et al. | Development of Economic Model Predictive Control for Permanent Magnet Synchronous Motor | |
| CN115681155A (zh) | 拉晶炉及用于拉晶炉的真空泵控制系统 | |
| JP2775882B2 (ja) | 回転電機付ターボチャージャの制御装置 |
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 | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20230321 |