[发明专利]一种变频冰箱压缩机过热保护方法

说明书

本发明公开了一种变频冰箱压缩机过热保护方法。本发明中：通过永磁同步电机无传感器矢量变频控制技术得到压缩机电机的电角速度ω，d轴电流isubgt;d/subgt;和q轴电流isubgt;q/subgt;；通过滑模观测器检测压缩机电机的相电阻Rsubgt;s/subgt;；测出压缩机电机在20℃时的相电阻Rsubgt;s20/subgt;，得到压缩机电机的相电阻Rsubgt;s/subgt;记为Rsubgt;st/subgt;，通过公式得到对应的压缩机电机绕组温度t。本发明通过利用控制算法实现对压缩机电机绕组温度进行实时检测，并根据绕组不同温度段采用不同的控制策略，能有效保证压缩机电机绕组不过热，延长压缩机的寿命，保护次数不受限制。

技术领域

本发明属于冰箱控制技术领域，特别是涉及一种变频冰箱压缩机过热保护方法。

背景技术

冰箱压缩机电机最高绕组温度一般为120℃(E级绝缘)，传统定频压缩机通常采用“过载保护器”对其进行过热保护，即“过载保护器”根据双金属片原理制成，并贴于压缩机表面，主触点与压缩机输入电源串联。当压缩机温度达到设定值，“过载保护器”的双金属片动作，压缩机输入电源断开，实现对压缩机的过热保护。但这种过热保护方式存在以下缺点：(1)“过载保护器”贴于压缩机表面，不能准确、及时反映电机绕组的真实温度；(2)“过载保护器”开/断次数有限，其寿命有限，影响可靠性；(3)“过载保护器”具有一定成本。

本发明利用无传感器矢量变频控制技术和一种观测器，实现对变频压缩机电机绕组的电阻进行实时检测，根据电机绕组电阻值与温度存在一定关系，得到绕组的温度。同时，根据绕组的温度变化情况，通过控制策略使压缩机绕组温度在合理范围，如果绕组温度超过设计值，变频驱动停止输出，压缩机停止工作，并报过热故障。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变频冰箱压缩机过热保护方法，通过利用控制算法实现对压缩机电机绕组温度进行实时检测，并根据绕组不同温度段采用不同的控制策略，能有效保证压缩机电机绕组不过热，延长压缩机的寿命，保护次数不受限制，相对于传统“过载保护器”精度更高，更及时，且不受外界因素影响，且寿命有限，更具优势。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种变频冰箱压缩机过热保护方法，包括如下步骤：

Stp1、利用永磁同步电机无传感器矢量变频控制技术，获得压缩机电机的电角速度ω，d轴电流i_d和q轴电流i_q；

Stp2、将i_d、i_q、ω带入下式的滑模观测器中，求解在同步旋转d/q坐标系下q轴电流的估计值

最后由下式计算得到定子电阻R_s

其中，LPF为低通滤波器；k_R是滑模系数；φ_f为电机永磁体产生的磁链；L_s为电机定子绕组电感量；ω为通过永磁同步电机无传感器矢量变频控制算法得到的电角速度；U_q为通过永磁同步电机无传感器矢量变频控制算法得到的q轴电压分量；sign()为符号函数；

Stp3、根据压缩机电机绕组的阻值与温度之间的关系公式计算电机绕组的温度，包括以下子步骤：

SS01、首先测出压缩机电机在20℃的相电阻，通过上式得到某一时刻压缩机电机的相电阻R_s记为R_st，

SS02、再根据压缩机电机绕组的阻值与温度之间的关系公式计算出这时压缩机电机绕组的温度t；

压缩机电机绕组的阻值与温度之间的关系公式如下：