[发明专利]一种无电解电容控制系统、控制方法、压缩机和制冷设备

权利要求书

1.一种用于无电解电容变频驱动单元的控制系统，其特征在于：其中，

所述无电解电容变频驱动单元包括依次连接的：网侧输入电源电路、整流电路、薄膜电容电路、和逆变器，以及被逆变器驱动的永磁同步电机；其中，所述薄膜电容电路中的薄膜电容作为母线电容，所述薄膜电容上的电压U_dc为直流侧母线电压，C为母线电容的电容值；

所述控制系统包括依次连接的：转速控制单元、功率控制单元、电流控制单元、和Park逆变换模块以及空间矢量脉宽调制模块，并且，所述空间矢量脉宽调制模块用于控制所述逆变器；其中，

所述转速控制单元，用于：基于反馈控制，向所述功率控制单元输出逆变器给定输出功率P_inv^*；

所述功率控制单元，用于：基于反馈控制，向所述电流控制单元输出旋转直角坐标系下电机的d轴给定电流I_d^*和q轴给定电流I_q^*；

所述电流控制单元，用于：基于反馈控制，向所述Park逆变换模块输出旋转直角坐标系下电机的d轴给定电压U_d^*和q轴给定电压U_q^*；

所述Park逆变换模块，用于向空间矢量脉宽调制模块输出静止直角坐标系下电机的α轴给定电压U_α^*和β轴给定电压U_β^*；

所述空间矢量脉宽调制模块，用于根据所述直流侧母线电压U_dc、α轴给定电压U_α^*和β轴给定电压U_β^*，控制所述逆变器驱动所述永磁同步电机；

并且，

所述转速控制单元，包括转速误差模块、转速PI模块、给定输入功率计算模块和转速脉动功率计算模块，其中，

所述转速误差模块，用于根据永磁同步电机的转子给定角频率ω^*、永磁同步电机的转子实时角频率ω_r求得转速误差；

所述转速PI模块，用于对转速误差进行PI调节得到电机给定输入功率瞬时值P^*；

所述转速脉动功率计算模块，用于通过比例谐振控制器产生转速脉动补偿信号用以抑制电机转子产生的转速波动现象，其中，谐振频率为直流侧母线电压U_dc的波动频率；

所述给定输入功率计算模块至少利用如下公式计算得到逆变器给定输出功率P_inv^*并输出至所述功率控制单元以实现功率反馈控制：

其中，P_in^*为网侧电源给定输入功率信号，P_C为母线电容功率，ω为网侧电源输入电压的角频率，θ_g为网侧电源输入电压的相位角；

其中，P_L为转速波动补偿功率，ω_r^*为比例谐振控制器输出的转速脉动补偿信号，T_L为电机实时负载转矩。

2.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于：其中，

当不需要进行相位补偿时，P_in^*＝P^*。

3.如权利要求1至2任一所述的控制系统，其中，

所述给定输入功率计算模块包括：相位跟踪-信号发生器模块，用于根据网侧电源电路中的网侧电压U_in、网侧电流I_in,获得网侧电源输入端功率信号的频率与相位；

并用于根据所述电源输入端功率信号的频率与相位，产生与网侧电源输入端功率信号频率与相位相同的正弦波信号，从而通过如下公式计算P_in^*：