[发明专利]一种变频压缩机降低泄漏电流的补偿电路及其控制方法

说明书

本发明属于压缩机技术领域，提供一种变频压缩机降低泄漏电流的补偿电路，其特征在于，所述补偿电路的补偿电容一端接地，另一端与AGND和母线分别通过一个开关元件连通，所述开关元件使用软件控制打开和断开；计算PWM变频电机拖动系统中高频共模电压变化率dv/dt，当dv/dt为正值时，补偿电路的补偿电容连通AGND，与母线断开，补偿电容吸收压缩机泄漏电流；当dv/dt为负值时，补偿电路的补偿电容接通母线，与AGND断开，产生对外的补偿电流，当dv/dt为0时，补偿电路的补偿电容同时与AGND和母线断开。本发明通过对泄漏电流进行精确地控制补偿，可以有效减少泄漏电流，提高设备的电气安全和可靠性，没有复杂的元器件，节省成本。

技术领域

本发明属于压缩机技术领域，尤其涉及一种变频压缩机降低泄漏电流的补偿电路及其控制方法。

背景技术

变频空调自其问世以来，以其较高的能效和节电性能得到市场的广泛认可，也是目前各大空调厂商的主流产品。但变频直流压缩机PWM控制技术和高速开关器件的使用，给压缩机定子绕组中引入了较多的高频共模干扰，再经过定子与外壳间的耦合电容泄漏至大地，导致压缩机泄漏电流增大，变频压缩机的泄漏电流普遍比定频压缩机较大。各国都对家用电器的电气安全有相应的标准，对泄漏电流也有限值要求。

行业开发变频产品过程中，对于泄漏电流超标的改善，通常采用三种方案：

1)更改压缩机直流电机的结构，增加电机定子与电机外壳间的绝缘强度；

2)在变频控制器IPM驱动模块三相输出端添加无源或有源低通滤波器再接压缩机负载；

3)使用外置泄漏电流补偿电路对压缩机泄漏进行有规律地吸收或补偿，达到降低的目的。

第一种方案通过加强绝缘，阻隔泄漏电流产生路径，是最为常用的方案；相关论文、专利对第二种方案也有深入的研究，提出了各种有效的滤波器方案；第三种被动降低泄漏电流的方案行业中研究较少，CN107078657A提出了一种泄漏电流补偿电路，通过一个高精度的共模泄漏电流互感器感应零线和火线的电流，通过差值判断泄漏电流的方向，触发补偿电路对压缩机泄漏进行补偿，同时获取压缩机的转子位置对补偿电路的通断进行控制，防止过度补偿。但这一方案具有一定缺点：高精度互感器要求较高，成本也较大；补偿电路的通断基于实验经验，补偿不精确，难达到最佳效果。

本发明提出基于软件控制补偿电路的补偿方案，无需采用互感器作为控制触发，补偿更为精确。

发明内容

鉴于现有技术中存在上述技术问题，本发明的目的为提供一种变频压缩机降低泄漏电流的补偿电路，该补偿电路采用软件控制，为变频压缩机泄漏电流的减小提出了新的解决方案，降低了补偿成本。

本发明的另一目的为，提供所述变频压缩机降低泄漏电流的补偿电路的控制方法，根据变频压缩机泄露电流的规律性，提出软件控制的泄漏电流补偿方案，根据所述规律精确补偿泄漏电流。

为了达到上述发明目的，本发明采用了如下技术方案。

本发明提供一种变频压缩机降低泄漏电流的补偿电路，所述补偿电路的补偿电容一端接地，另一端与AGND和母线分别通过一个开关元件连通，所述开关元件使用软件控制打开和断开；计算PWM变频电机拖动系统中高频共模电压变化率dv/dt，当dv/dt为正值时，补偿电路的补偿电容导通AGND，与母线断开，补偿电容吸收压缩机泄漏电流；当dv/dt为负值时，补偿电路的补偿电容接通母线，与AGND断开，产生对外的补偿电流，当dv/dt为0时，补偿电路的补偿电容同时与AGND和母线断开。

所述软件使用微控制器来实现，微控制器通过网络与开关元件连接，即所述开关元件使用微控制器控制打开和断开，微控制器连接两个开关元件。