[发明专利]母线电容小型化压缩机驱动控制方法

权利要求书

1.一种母线电容小型化压缩机驱动控制方法，其特征在于包括，

采用整流单元对交流电源的电源电压进行全波整流，整流后输入电压通过功率因数矫正电路进行母线电压提升和功率因数矫正，并通过母线电容使母线电压保持为相对稳定的直流母线电压，然后采用逆变桥单元实现直流母线电压到交流电压的逆变，最后输出交流电压驱动压缩机；

采集电源电压、直流母线电压和压缩机三相电流，通过控制器进行计算获得功率因数矫正电路控制信号和逆变桥单元控制信号，从而实现转矩电流波形的调整，使母线电容的纹波电流减小；

所述控制器包含转矩波形函数，转矩波形函数注入到转矩电流指令中，注入与交流输入同步的波动，通过计算获得功率因数矫正电路控制信号，从而实时调整转矩电流波形；

获得逆变桥单元控制信号的方法包括：

根据采集的电源电压相位，获得转矩波形函数：

式中w_f为转矩波形调节量；K为补偿系数，在0-2之间，0表示完全不补偿，2表示充分补偿；ω_g为电源电压角速度，t为时间；

所述转矩波形函数的获得方法包括：

设定注入转矩波形调节量前母线输出电流为I_cout，注入转矩波形调节量后目标母线输出电流为I’_cout：

I’_cout＝2*I_cout*sin²(ω_gt)，

目标母线输出电流I’_cout跟随母线输入电流波动；

引入补偿系数K控制目标母线输出电流I’_cout的波动：

I’_cout＝I_cout*[1+K*(sin²(ω_gt)-0.5)]，

当目标母线输出电流I’_cout如上式波动时，输出功率P_cout为：

P_cout＝I′_cout*U_dc＝I_cout*[1+K*(sin²(ω_gt)-0.5)]*U_dc，

式中U_dc为直流母线电压；

输出功率P_cout与q轴实际电流i_q的关系式为：

式中P1为压缩机极对数、ω_e为压缩机实际运行速度、k_e为压缩机反电动势常数；

进而得到转矩波形函数

2.根据权利要求1所述的母线电容小型化压缩机驱动控制方法，其特征在于，

补偿系数K根据驱动器腔体温度自动调节，随腔体温度的升高而变大；所述驱动器腔体为容纳整流单元、功率因数矫正电路、母线电容、逆变桥单元及控制器的腔体。

3.根据权利要求1或2所述的母线电容小型化压缩机驱动控制方法，其特征在于，

获得逆变桥单元控制信号的方法还包括：

将压缩机速度指令和压缩机实际运行速度ω_e做差得到差值Δω_e，对Δω_e进行PI控制得到压缩机转矩指令

式中P表示PI调节器的比例系数，I表示PI调节器的积分系数；

对压缩机转矩指令进一步计算，获得转矩电流指令。

4.根据权利要求3所述的母线电容小型化压缩机驱动控制方法，其特征在于，

采用最大转矩电流比控制，由压缩机转矩指令计算获得压缩机d轴电流指令和q轴电流指令

其中L_d为压缩机d轴电感，L_q为压缩机q轴电感；

对压缩机d轴电流指令和q轴电流指令进一步计算，获得逆变桥单元控制信号。