[发明专利]一种无电解电容变频驱动控制方法及系统

说明书

本发明涉及一种无电解电容变频驱动控制方法及系统，所述控制方法包括以下步骤，对永磁同步电机三相电源中任两相的实时电流进行Clark变换，得到α、β轴电流，对α、β轴电流进行Park变换，得到d、q轴实时电流；根据永磁同步电机转子的实时转速、给定转速，以及无电解电容变频驱动的网侧相角，采用神经网络分析，得出d、q轴给定电流；计算得到d、q轴误差电流；对d、q轴误差电流进行PI调节，得到d、q轴给定电压；根据实时位置对d、q轴给定电压进行Park逆变换，得到α、β轴给定电压；根据α、β轴给定电压以及无电解电容变频驱动的直流母线侧电压对逆变器进行脉宽调制。本发明的控制方法可以提高网侧功率因数的和降低网侧电流谐波的目的。

技术领域

本发明涉及变频驱动领域，尤其涉及一种无电解电容变频驱动控制方法及系统。

背景技术

随着经济发展、能源消耗和环境保护之间的矛盾日益突出，节能减排对我国未来可持续发展具有重要意义。变频技术能够有效节约能源，由于在节能方面有巨大优势，变频驱动系统广泛应用于工业生产和家庭电器中。越来越多的家庭电器使用变频技术。由于永磁同步电机具有高效、低损和结构简单等优点，家庭用电设备的变频驱动系统中常使用永磁同步电机作为执行机构。

为给负载电机提供稳定直流母线电压，变频驱动系统的直流母线侧通常需要并联一个高容值的电容。由于电解电容在性价比上有巨大的优势，使其广泛应用于电气传动领域。传统的变频驱动系统通常将电解电容作为直流母线电容。然而传统变频驱动系统存在以下缺点：1)变频驱动系统母线电容的容值高，则母线电压恒定，使不控整流桥的二极管导通角很小。网侧输入电流的波形与单相不控整流桥中二极管的通断有关。若二极管导通角小，将使网侧电流含有大量的谐波，功率因数降低。谐波不但影响设备的正常工作还会使系统的损耗增加。2)电解电容体积过大，重量重，不利于电器设备的小型化。3)电解电容可靠性差，寿命低，是变频驱动系统的一大短板，在某些重要控制领域，不能使用电解电容。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无电解电容变频驱动控制方法及系统，通过合理分配d轴给定电流和q轴给定电流，直接控制逆变器输出功率，实现控制电机转速的同时，能够提高网侧功率因数，降低网侧电流谐波。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种无电解电容变频驱动控制方法，其中，永磁同步电机作为无电解电容变频驱动中的执行机构，所述控制方法包括以下步骤，

S1，获取无电解电容变频驱动的网侧电压和直流母线侧电压、永磁同步电机转子的实时转速、给定转速和实时位置，以及永磁同步电机三相电源中任两相的实时电流；且根据网侧电压计算得到网侧相角；

S2，对采集的任两相实时电流进行Clark变换，得到α、β轴电流，并根据实时位置对α、β轴电流进行Park变换，得到d、q轴实时电流；

S3，根据永磁同步电机转子的实时转速、给定转速，以及无电解电容变频驱动的网侧相角，采用神经网络分析，得出d、q轴给定电流；

S4，比较d轴实时电流和d轴给定电流，得到d轴误差电流，以及比较q轴实时电流和q轴给定电流，得到q轴误差电流；

S5，分别对d、q轴误差电流进行PI调节，对应得到d、q轴给定电压；

S6，根据实时位置对d、q轴给定电压进行Park逆变换，得到α、β轴给定电压；

S7，根据α、β轴给定电压以及无电解电容变频驱动的直流母线侧电压对逆变器进行脉宽调制，并通过逆变器控制永磁同步电机。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述S3具体为，

S31，比对永磁同步电机转子的实时转速和给定转速，得到转速误差，并对转速误差进行PI调节得到给定电磁转矩；