[实用新型]风机的转速控制系统及风机系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及风机技术领域，特别涉及一种风机的转速控制系统及风机系统。

背景技术

目前，为了响应节能需求，空调风机多采用(表贴磁钢转子结构的)永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor，PMSM)，且常采用i_d＝0的矢量控制方式以进一步提高效率。常规的控制框图如图1所示，控制系统由电流环(也称为内环)和转速环(也称为外环)构成。速度指令值与速度反馈值的差值经过PI调节器后作为q轴电流的指令值；q轴电流指令值与q轴电流反馈值的差值经过PI调节器后作为q轴电压的指令值；d轴电流指令值(通常为零)与d轴电流反馈值的差值经过PI调节器后作为d轴电压的指令值。通过图1可见，转速环与q轴电流环是实行嵌套(或称串级)联结的，在实际的设计中，通常都是首先设计q轴电流环的PI调节器控制参数，然后再设计转速环的PI调节器的控制参数。然而，随着电机工作环境的改变，如环境温度的变化等，会导致电流环的调节性能变差，进而影响到转速环的调节性能变差，严重的情况下，甚至会发生控制环振荡。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种风机的转速控制系统，该控制系统的控制过程简单、高效，且安全性高。

本实用新型的另一个目的在于提出一种风机系统。

为了实现上述目的，本实用新型第一方面提出了一种风机的转速控制系统，包括：获取模块，所述获取模块用于获取所述风机的转速反馈值及d轴电流反馈值；PI调节器，所述PI调节器与所述获取模块相连，以根据输入的转速指令值与所述转速反馈值的差值，对所述风机的q轴电压进行PI调节，得到q轴电压指令值，以及根据输入的d轴电流指令值和所述d轴电流反馈值的差值，对所述风机的d轴电压进行PI调节，得到d轴电压指令值；空间矢量生成模块，所述空间矢量生成模块与所述PI调节器相连，以根据所述q轴电压指令值和d轴电压指令值生成风机控制信号；控制模块，与所述空间矢量生成模块相连，以根据所述风机控制信号对所述风机的转速进行控制。

另外，根据本实用新型上述的风机的转速控制系统还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述获取模块用于对所述风机的相电流进行Clarke变换和Park变换后，得到所述d轴电流反馈值。

在一些示例中，所述风机控制信号为PWM调制信号。

在一些示例中，所述风机为永磁同步电机。

根据本实用新型的风机的转速控制系统，将转速环的输出作为q轴电压的指令，与传统的控制系统相比，在同样可以实现i_d＝0矢量控制方式的前提下，减少了q轴电流环PI调节器的设计，使得电机控制系统的设计过程更加简洁、高效，同时也消除了因转速环与q轴电流环串级联接带来的潜在的系统振荡风险，提高了系统安全性。

为了实现上述目的，本实用新型第二方面提出了一种风机系统，包括：风机；以及本实用新型上述第一方面所述的风机的转速控制系统。

根据本实用新型的风机系统，将转速环的输出作为q轴电压的指令，与传统的控制系统相比，在同样可以实现i_d＝0矢量控制方式的前提下，减少了q轴电流环PI调节器的设计，使得电机控制系统的设计过程更加简洁、高效，同时也消除了因转速环与q轴电流环串级联接带来的潜在的系统振荡风险，提高了系统安全性。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/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是传统的风机矢量控制框图；

图2是根据本实用新型实施例的风机的转速控制方法的流程图；

图3是根据本实用新型一个实施例的风机矢量控制框图；以及

图4是根据本实用新型实施例的风机的转速控制系统的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。