[发明专利]母线电容小型化压缩机驱动控制方法

说明书

一种母线电容小型化电机驱动控制方法，属于电机驱动技术领域。本发明针对现有空调压缩机的驱动方法中，母线电容上两倍电网频率的纹波电流造成母线电容容量需求增加的问题。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，实现转矩电流波形的调整，使母线电容的纹波电流减小。本发明可实现母线电容小型化。

技术领域

本发明涉及母线电容小型化压缩机驱动控制方法，属于电机驱动技术领域。

背景技术

家用空调的输入为交流电网，电网电压频率为50Hz或60Hz。交流电压通过整流和功率因数矫正电路(PFC)控制后成为直流电；在直流侧通过大容量的电解电容稳定直流电压，然后通过逆变桥给空调压缩机供电。由于电网电压为交流电，电网侧电流在PFC的作用下，成为与交流电压同步的交流电，这导致交流输入功率大幅波动，波动频率为两倍电网电压频率。

现有空调压缩机的驱动方法中，交流输入功率大幅波动，波动频率为两倍电网电压频率，而压缩机输出功率基本维持恒定，导致母线电解电容上有两倍电网频率的纹波电流，该纹波电流使母线电解电容发热，造成母线电容的容量需求增加，因而增加了系统成本。

发明内容

针对现有空调压缩机的驱动方法中，母线电解电容上两倍电网频率的纹波电流造成母线电容容量需求增加的问题，本发明提供一种母线电容小型化压缩机驱动控制方法。

本发明的一种母线电容小型化压缩机驱动控制方法，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。

根据本发明的母线电容小型化压缩机驱动控制方法，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：

w_f＝1+K*(sin²(ω_gt)-0.5)，

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。

根据本发明的母线电容小型化压缩机驱动控制方法，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)]，