[发明专利]空调压缩机的控制装置、控制方法、变频空调

说明书

技术领域

本发明涉及变频空调领域，尤其涉及一种空调压缩机的控制装置、一种具有该控制装置的变频空调以及一种空调压缩机的控制方法。

背景技术

随着全球气温变暖的趋势越来越明显，空调成为耗能大户已经是不争的事实。由于空调节能方面尚有技术改进的可能，因此该领域受到普遍关注。家用空调采用变频技术对压缩机驱动电机进行转速调控，改变制冷剂流量，实现空调制冷系统的经济运行方式。直流压缩机变频驱动作为一种主流的研究方向，其实现高频运行的途径主要有PFC升压方式和弱磁闭环控制方式。PFC升压电路以与输入电压相同的相位汲取电流，使电源输入电流实现正弦化，抑制输入电流中的谐波分量，改善整流回路的功率因数，最终补偿输出电压的不足。例如在申请号为200920194990.1的中国专利中，就是利用了PFC电路的这种特性，获取空调风机的直流电源的。弱磁闭环控制则是通过矢量法进行分析控制，降低定子电流中的励磁电流分量，以较低的母线电压实现压缩机的高频驱动，即在弱磁下扩速。但在现有技术中，这两种改善空调高频运行特性的方式是分别使用的，不能将两者的优势有效地结合在一起，因此也就未获得压缩机优质的高频出力和低频补偿特性，使得高频运行时出力受限、低频运行时相电流畸变能耗高的问题不能得到很好的解决。

发明内容

针对传统空调压缩机控制装置中存在的问题，本发明的目的在于提供一种空调压缩机的控制装置、具有该控制装置的变频空调以及空调压缩机的控制方法，以提高空调高频和低频运行性能。

为实现上述目的，一方面，本发明提供一种空调压缩机的控制装置，包括：向压缩机供电的主电路单元，由功率因数校正电路、平波电路和逆变电路组成，功率因数校正电路通过平波电路连接逆变电路，功率因数校正电路的输入端为主电路单元的电源输入端；以及弱磁闭环调节电路；其中，弱磁闭环调节电路从主电路单元采集压缩机的工作数据信息，并根据采集到的信息进行分析计算，弱磁闭环调节电路根据分析计算的结果向逆变电路提供控制信号，以控制压缩机的工作电压和频率。

优选地，弱磁闭环调节电路包括：电流反馈单元，用于根据采集到的压缩机的工作电流，输出三相静止坐标系下的三相电流信号；3/2坐标转换单元，用于根据目标角度和三相电流信号，计算出dq坐标系下工作电流；位置与速度估算单元，用于根据dq坐标系下工作电流，输出工作角速度和目标角度；速度环PID单元，用于根据目标角速度和工作角速度，输出目标转矩；转矩/电流比控制调节单元，用于根据目标转矩，输出dq坐标系下目标电流；电流环PID单元，用于根据dq坐标系下工作电流、dq坐标系下目标电流，输出dq坐标系下电压；前馈解耦调节与母线电压补偿单元，用于根据从主电路单元中的直流母线中采集到的电压信号、工作角速度、dq坐标系下目标电流，输出dq坐标系下补偿电压；2/3坐标转换及空间矢量脉宽调制单元，用于根据dq坐标系下补偿电压、dq坐标系下电压、目标角度，输出三相静止坐标系下的三相电压。

优选地，平波电路为滤波电容电路。

另一方面，本发明还提供一种变频空调，具有前述任一种空调压缩机的控制装置。

优选地，变频空调的风道中设有电子膨胀阀。

再一方面，本发明还提供一种空调压缩机的控制方法，包括以下步骤：步骤1，利用主电路单元向压缩机提供电源，其中，主电路单元由功率因数校正电路、平波电路和逆变电路组成，功率因数校正电路通过平波电路连接所述逆变电路，功率因数校正电路的输入端为主电路单元的电源输入端；以及，步骤2，利用弱磁闭环调节电路从所述主电路单元采集压缩机的工作数据信息，并根据采集到的信息进行分析计算，弱磁闭环调节电路根据所述分析计算的结果向逆变电路提供控制信号，以控制压缩机的工作电压和频率。

优选地，平波电路采用滤波电容电路。