[发明专利]一种无电解电容控制的压缩机力矩补偿的方法

说明书

本发明涉及一种无电解电容控制的压缩机力矩补偿的方法，该方法首先对压缩机的初始机械位置进行定位，系统第一次上电运行时辨识补偿角度和系统第二次正常运行时求取最佳补偿角度和通过提取速度纹波，同时对力矩纹波进行滤除以提取力矩基波幅值，最后根据压缩机的机械位置、力矩基波幅值以及最佳补偿角度进行力矩补偿。本发明的方法，能够根据实时跟踪负载力矩角度和负载力矩幅值进行力矩补偿，不出现补偿角度判断错误，大大降低了力矩补偿的调试时间，而且适用范围广，稳定性好。

技术领域

本发明涉及压缩机控制技术领域，尤其涉及一种无电解电容控制的压缩机力矩补偿的方法。

背景技术

近年来，变频空调得到了普及，因为变频空调可以及时方便的改变压缩机的速度，所以可以控制室温波动小，室内舒适感更好，而且更加节能。目前市场主流的高性能变频空调采用直流变频技术，其驱动电机为永磁电机。永磁电机优点明显，体积小，效率高。由于成本低，2匹以下的空调压机主流都是单缸压缩机。单缸压缩机一个明显的缺点是负载不均匀，而且具有类似正弦变化的负载特性。而传统的基于PI控制的速度环带宽有限不能有效的抑制频率高于速度环带宽的负载波动。所以力矩补偿就非常有必要。

传统的力矩补偿需要调试力矩最佳补偿角度和幅值，需要大量的调试工作。基于无电解电容的控制中为了保证网侧电流的正弦，力矩电流需要含有100Hz分量，如中国文献(电气传动2015年第45卷第7期)《无电解电容逆变器永磁同步电机驱动系统控制研究》，所以需要传统的力矩补偿不适用无电解电容控制，而且补偿效果一般。在中国专利申请号201310738946.3《压缩机力矩自动补偿方法、装置和压缩机及其控制方法》中，公开了获取目标速度和反馈速度；根据所述目标速度和反馈速度生成波动速度；根据所述目标速度和波动速度利用锁相环PLL的方式生成力矩补偿角度；获取负载力矩参考值，并根据所述负载力矩参考值和力矩补偿系数参数生成第五参考值，以及根据所述第五参考值生成力矩补偿幅值；以及根据所述目标速度、所述力矩补偿角度和所述力矩补偿幅值生成前馈力矩补偿值，压缩机力矩自动补偿装置生成前馈力矩补偿值，从而能够实时跟踪负载力矩角度和负载力矩幅值，实现角度和幅值实时在线调整，大大降低了力矩补偿的调试时间，并且在全工况范围内实现最优补偿效果，尤其能够在低频运行时减小振动，保证运行稳定。但是该方法计算相对复杂，在应用设备上也有限制，适用范围小。而在中国专利申请号为：200910029260.0的《一种注入电流谐波补偿永磁电机定位力矩的控制方法》中，通过注入的谐波分流与基波永磁磁势相互作用产生附加的转矩分量，是的该附加转矩与定位力矩中的基波与高次谐波分量幅值相等，相位相反，可以相互抵消，从而达到补偿定位力矩的目的，但对于不稳定的波动，尤其对于力矩电流有100Hz的波动，难以做到实时补偿。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷或不足，本发明提供一种无电解电容控制的压缩机力矩补偿的方法，能够根据实时跟踪负载力矩角度和负载力矩幅值进行力矩补偿，不出现补偿角度判断错误，大大降低了力矩补偿的调试时间，而且适用范围广，稳定性好。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为提供一种无电解电容控制的压缩机力矩补偿的方法，该方法首先对压缩机的初始机械位置进行定位，系统第一次上电运行时辨识补偿角度和系统第二次正常运行时求取最佳补偿角度和通过提取速度纹波，同时对力矩纹波进行滤除以提取力矩基波幅值，最后根据压缩机的机械位置、力矩基波幅值以及最佳补偿角度进行力矩补偿。

作为本发明的进一步改进，对压缩机的初始机械位置进行定位，包括如下步骤：

步骤A1，利用高频信号注入算法，辨识出电机的初步初始位置

步骤A2，根据步骤A1得到的初始位置沿其轴向正反方向注入叠加了直流的高频交流电压信号，得到激励电压U_dh和产生的响应电流I_dh；