[发明专利]转矩自动补偿系统和转矩自动补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于单转子压缩机的转矩自动补偿系统，尤其涉及一种基于正弦波控制系统的单转子转矩自动补偿系统。

背景技术

对于空调中的单转子压缩机，由于其简单的机械结构，在低成本制冷系统中得到了广泛的应用，但是单转子压缩机在每旋转一周的过程中，由于压缩机气缸内压力的变化，以及转子重心的偏移，会导致压缩机产生较大的振动。对于传统的正弦波矢量控制方式，在低频时，会产生了较大转速波动，影响了压缩机工作的性能。目前国外空调厂家一般都根据速度、电流等条件采用查表方式对转矩进行补偿来降低压缩机的振动，该方法需要进行大量的实验，而且只针对某一款单转子压缩机，开发周期很长。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种结构简单、适用范围广的单转子压缩机的转矩自动补偿系统。

本发明的第二目的是提供一种使用上述单转子压缩机的转矩自动补偿系统进行转矩自动补偿的方法。

为实现上述第一目的，本发明提供如下技术方案：

单转子压缩机的转矩自动补偿系统，包括

正弦波双环调速系统，其进一步包括电流环、速度环、电流环PI调节器、速度环PI调节器和加法器；

转矩自动补偿器，其传递函数为其中T′_l为输出的估算负载转矩，K′_t为测量出的转矩常数，J′为测量出的压缩机电机转动惯量，Ω′为压缩机速度，τ为低通滤波器时间常数；

所述电流环通过电流环PI调节器控制压缩机电流i与给定电流i^*相一致，并输出电压u给压缩机；

所述速度环通过速度环PI调节器控制压缩机速度Ω′与给定速度Ω^*相一致，并输出电流i^*′；

正弦波双环调速系统中的加法器输入速度环输出电流i^*′和根据转矩自动补偿器反馈的估算负载转矩T′l得到的补偿电流i‘，输出给定电流i^*，计算公式为i^*＝i^*′-i′；

给定电流i^*和压缩机速度Ω′反馈至转矩自动补偿器。

为实现上述第二目的，本发明提供如下技术方案：

转矩自动补偿方法，

首先，启动正弦波双环调速系统，将用户设定的给定速度Ω^*和采用常规软件估算算法获得的压缩机速度Ω′输入所述速度环；通过速度环PI调节器控制压缩机速度Ω′与给定速度Ω^*相一致，并输出电流i^*′；根据公式i^*＝i^*′-i′，计算给定电流i^*。；

根据公式计算出估算负载转矩T′_l，然后将根据估算负载转矩T′_l得到的补偿电流i‘反馈给正弦波双环调速系统中的加法器；通过电流环PI调节器控制压缩机电流i与给定电流i^*相一致，并输出电压u给压缩机；依此循环。

上述控制方案用于降低低频时单转子压缩机的振动，同时可以减小产品的开发周期。采用上述自动补偿方法，可以最终实现压缩机速度Ω′与给定速度Ω^*基本一致，只有小幅波动，从而减小了压缩机的震动。

附图说明

图1是采用本发明转矩自动补偿系统的控制框图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

如下为永磁同步电机的机械运动方程：

Te-Tl-BΩ=JdΩdt---(1)]]>