本發(fā)明涉及空調(diào)器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法、一種壓縮機(jī)的控制方法、一種壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償裝置、一種壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)以及一種空調(diào)器。

背景技術(shù)：

相關(guān)的空調(diào)器中壓縮機(jī)進(jìn)行周期性吸氣排氣，壓縮機(jī)中的永磁同步電機(jī)負(fù)載周期性波動(dòng)，永磁同步電機(jī)控制結(jié)構(gòu)輸出電磁轉(zhuǎn)矩?zé)o法完美跟蹤負(fù)載轉(zhuǎn)矩，對(duì)負(fù)載轉(zhuǎn)矩不同階次諧波跟蹤效果不同，產(chǎn)生轉(zhuǎn)速波動(dòng)，壓縮機(jī)本體產(chǎn)生振動(dòng)，通過(guò)管路傳播影響整個(gè)空調(diào)器穩(wěn)定性及舒適性。

因此，相關(guān)技術(shù)需要進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

首先，為使永磁同步電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩盡量跟蹤負(fù)載轉(zhuǎn)矩，減小振動(dòng)，需對(duì)永磁同步電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩諧波進(jìn)行控制。在相關(guān)技術(shù)中，進(jìn)行在線實(shí)時(shí)諧波分析，并通過(guò)電流環(huán)調(diào)整電磁諧波轉(zhuǎn)矩。但是，本申請(qǐng)的申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)并認(rèn)識(shí)到，因壓縮機(jī)負(fù)載周期性波動(dòng)，存在大量諧波轉(zhuǎn)矩，而壓縮機(jī)永磁同步電機(jī)一般采用外部速度環(huán)內(nèi)部電流環(huán)矢量控制結(jié)構(gòu)，電流環(huán)帶寬固定，因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)高階次諧波轉(zhuǎn)矩控制。而且，實(shí)時(shí)諧波分析對(duì)控制芯片要求較高，會(huì)增加成本，增加額外負(fù)擔(dān)。

為此，本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法，能夠?qū)崿F(xiàn)高階次諧波轉(zhuǎn)矩控制，使得壓縮機(jī)的電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩更好的跟蹤壓縮機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種壓縮機(jī)的控制方法。本發(fā)明的又一個(gè)目的在于壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償裝置。本發(fā)明的再一個(gè)目的在于提出一種壓縮機(jī)控制系統(tǒng)。本發(fā)明的再一個(gè)目的在于提出一種空調(diào)器。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面實(shí)施例提出了一種壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法，包括以下步驟：獲取任一壓縮機(jī)運(yùn)行工況下壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波和壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩諧波，并根據(jù)所述負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波和所述電磁轉(zhuǎn)矩諧波確定諧波補(bǔ)償階次；獲取諧波補(bǔ)償階次對(duì)應(yīng)的諧波頻率，并根據(jù)對(duì)應(yīng)的諧波頻率所處的頻率區(qū)間確定諧波補(bǔ)償方式；按照預(yù)設(shè)規(guī)律多次調(diào)整所述諧波補(bǔ)償方式的補(bǔ)償參數(shù)，并依次根據(jù)調(diào)整后的補(bǔ)償參數(shù)對(duì)所述壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制；根據(jù)每次運(yùn)行時(shí)所述壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償結(jié)果確定最終的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法，獲取任一壓縮機(jī)運(yùn)行工況下壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波和壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩諧波，并根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波和電磁轉(zhuǎn)矩諧波確定諧波補(bǔ)償階次，然后獲取諧波補(bǔ)償階次對(duì)應(yīng)的諧波頻率，并根據(jù)對(duì)應(yīng)的諧波頻率所處的頻率區(qū)間確定諧波補(bǔ)償方式，再按照預(yù)設(shè)規(guī)律多次調(diào)整諧波補(bǔ)償方式的補(bǔ)償參數(shù)，并依次根據(jù)調(diào)整后的補(bǔ)償參數(shù)對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制，以及根據(jù)每次運(yùn)行時(shí)壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償結(jié)果確定最終的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)。由此，不同階次諧波轉(zhuǎn)矩通過(guò)不同的諧波補(bǔ)償方式實(shí)現(xiàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)全頻段例如低階次諧波和高階次諧波的諧波轉(zhuǎn)矩控制，使得壓縮機(jī)的電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩更好的跟蹤壓縮機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩，減小壓縮機(jī)本體產(chǎn)生的振動(dòng)，提升整個(gè)空調(diào)器的穩(wěn)定性及舒適性。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，獲取每種壓縮機(jī)運(yùn)行工況下壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩諧波，包括：控制壓縮機(jī)運(yùn)行，在每種壓縮機(jī)運(yùn)行工況下獲取壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩，并對(duì)所述壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩進(jìn)行諧波分析以獲取對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩諧波。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，獲取每種壓縮機(jī)運(yùn)行工況下壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波，包括：控制壓縮機(jī)運(yùn)行，在每種壓縮機(jī)運(yùn)行工況下通過(guò)轉(zhuǎn)矩傳感器檢測(cè)壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，并對(duì)所述壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩進(jìn)行諧波分析以獲取對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波；或者，控制壓縮機(jī)運(yùn)行，在每種壓縮機(jī)運(yùn)行工況下采集所述壓縮機(jī)的吸氣壓力和/或排氣壓力，并根據(jù)壓縮機(jī)的吸氣壓力和/或排氣壓力獲取壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，對(duì)所述壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩進(jìn)行諧波分析以獲取對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)所述負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波和所述電磁轉(zhuǎn)矩諧波確定諧波補(bǔ)償階次，包括：將所述負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波中每個(gè)階次的諧波幅值與所述電磁轉(zhuǎn)矩諧波中對(duì)應(yīng)階次的諧波幅值進(jìn)行比較，如果任一階次的比較結(jié)果滿足預(yù)設(shè)補(bǔ)償條件，則將該階次確定為所述諧波補(bǔ)償階次。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，壓縮機(jī)控制系統(tǒng)包括電流環(huán)和速度環(huán)，所述根據(jù)對(duì)應(yīng)的諧波頻率所處的頻率區(qū)間確定諧波補(bǔ)償方式，包括：根據(jù)所述電流環(huán)的帶寬獲取基準(zhǔn)頻率；如果對(duì)應(yīng)的諧波頻率小于等于所述基準(zhǔn)頻率，則通過(guò)調(diào)整交軸電流給定進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償；如果對(duì)應(yīng)的諧波頻率大于所述基準(zhǔn)頻率，則通過(guò)調(diào)整直軸電壓進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述補(bǔ)償參數(shù)包括交軸電流補(bǔ)償參數(shù)和/或直軸電壓補(bǔ)償參數(shù)，所述根據(jù)調(diào)整后的補(bǔ)償參數(shù)對(duì)所述壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制，包括：將交軸電流補(bǔ)償參數(shù)疊加至交軸電流給定和/或?qū)⒅陛S電壓補(bǔ)償參數(shù)疊加至直軸電壓，以對(duì)所述壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明另一方面實(shí)施例提出了一種壓縮機(jī)的控制方法，包括以下步驟：通過(guò)所述的壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法對(duì)所述壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償調(diào)試，以獲取并存儲(chǔ)每個(gè)壓縮機(jī)運(yùn)行工況下的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)；獲取所述壓縮機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行工況，并根據(jù)存儲(chǔ)的每個(gè)壓縮機(jī)運(yùn)行工況下的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)獲取所述當(dāng)前運(yùn)行工況對(duì)應(yīng)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)；根據(jù)所述當(dāng)前運(yùn)行工況對(duì)應(yīng)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)對(duì)所述壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的壓縮機(jī)的控制方法，先對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償調(diào)試，以獲取并存儲(chǔ)每個(gè)壓縮機(jī)運(yùn)行工況下的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)，然后獲取壓縮機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行工況，并根據(jù)存儲(chǔ)的每個(gè)壓縮機(jī)運(yùn)行工況下的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)獲取當(dāng)前運(yùn)行工況對(duì)應(yīng)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)，并根據(jù)當(dāng)前運(yùn)行工況對(duì)應(yīng)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制。由此，該方法直接調(diào)用存儲(chǔ)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)諧波轉(zhuǎn)矩控制，對(duì)控制芯片的要求不高，不給空調(diào)器增加額外成本和負(fù)擔(dān)，并且，使得壓縮機(jī)的電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩更好的跟蹤壓縮機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)包括交軸電流諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)和/或直軸電壓諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)，所述根據(jù)所述當(dāng)前運(yùn)行工況對(duì)應(yīng)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)對(duì)所述壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制，包括：將交軸電流諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)疊加至交軸電流給定和/或?qū)⒅陛S電壓諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)疊加至直軸電壓，以對(duì)所述壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明又一方面實(shí)施例提出了一種壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償裝置，包括：第一獲取模塊，用于獲取任一壓縮機(jī)運(yùn)行工況下壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波和壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩諧波，并根據(jù)所述負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波和所述電磁轉(zhuǎn)矩諧波確定諧波補(bǔ)償階次；第二獲取模塊，用于獲取諧波補(bǔ)償階次對(duì)應(yīng)的諧波頻率，并根據(jù)對(duì)應(yīng)的諧波頻率所處的頻率區(qū)間確定諧波補(bǔ)償方式；控制模塊，用于按照預(yù)設(shè)規(guī)律多次調(diào)整所述諧波補(bǔ)償方式的補(bǔ)償參數(shù)，并依次根據(jù)調(diào)整后的補(bǔ)償參數(shù)對(duì)所述壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制，以根據(jù)每次運(yùn)行時(shí)所述壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償結(jié)果確定最終的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償裝置，第一獲取模塊獲取任一壓縮機(jī)運(yùn)行工況下壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波和壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩諧波，并根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波和電磁轉(zhuǎn)矩諧波確定諧波補(bǔ)償階次，然后第二獲取模塊獲取諧波補(bǔ)償階次對(duì)應(yīng)的諧波頻率，并根據(jù)對(duì)應(yīng)的諧波頻率所處的頻率區(qū)間確定諧波補(bǔ)償方式，控制模塊再按照預(yù)設(shè)規(guī)律多次調(diào)整諧波補(bǔ)償方式的補(bǔ)償參數(shù)，并依次根據(jù)調(diào)整后的補(bǔ)償參數(shù)對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制，以及根據(jù)每次運(yùn)行時(shí)壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償結(jié)果確定最終的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)。由此，不同階次諧波轉(zhuǎn)矩通過(guò)不同的諧波補(bǔ)償方式實(shí)現(xiàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)全頻段例如低階次諧波和高階次諧波的諧波轉(zhuǎn)矩控制，使得壓縮機(jī)的電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩更好的跟蹤壓縮機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩，減小壓縮機(jī)本體產(chǎn)生的振動(dòng)，提升整個(gè)空調(diào)器的穩(wěn)定性及舒適性。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述控制模塊控制壓縮機(jī)運(yùn)行，所述第一獲取模塊用于在每種壓縮機(jī)運(yùn)行工況下獲取壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩，并對(duì)所述壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩進(jìn)行諧波分析以獲取對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩諧波。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述控制模塊控制壓縮機(jī)運(yùn)行，所述第一獲取模塊用于在每種壓縮機(jī)運(yùn)行工況下通過(guò)轉(zhuǎn)矩傳感器檢測(cè)壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，并對(duì)所述壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩進(jìn)行諧波分析以獲取對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波；或者，所述第一獲取模塊用于在每種壓縮機(jī)運(yùn)行工況下采集所述壓縮機(jī)的吸氣壓力和/或排氣壓力，并根據(jù)壓縮機(jī)的吸氣壓力和/或排氣壓力獲取壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，對(duì)所述壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩進(jìn)行諧波分析以獲取對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一獲取模塊用于，將所述負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波中每個(gè)階次的諧波幅值與所述電磁轉(zhuǎn)矩諧波中對(duì)應(yīng)階次的諧波幅值進(jìn)行比較，如果任一階次的比較結(jié)果滿足預(yù)設(shè)補(bǔ)償條件，則將該階次確定為所述諧波補(bǔ)償階次。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第二獲取模塊用于，根據(jù)所述電流環(huán)的帶寬獲取基準(zhǔn)頻率，并在對(duì)應(yīng)的諧波頻率小于等于所述基準(zhǔn)頻率時(shí)，通過(guò)調(diào)整交軸電流給定進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，以及在對(duì)應(yīng)的諧波頻率大于所述基準(zhǔn)頻率時(shí)，通過(guò)調(diào)整直軸電壓進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述補(bǔ)償參數(shù)包括交軸電流補(bǔ)償參數(shù)和/或直軸電壓補(bǔ)償參數(shù)，所述控制模塊用于，將交軸電流補(bǔ)償參數(shù)疊加至交軸電流給定和/或?qū)⒅陛S電壓補(bǔ)償參數(shù)疊加至直軸電壓，以對(duì)所述壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明再一方面實(shí)施例提出了一種壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)，包括：所述的壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償裝置，用于對(duì)所述壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償調(diào)試，以獲取每個(gè)壓縮機(jī)運(yùn)行工況下的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)；存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)每個(gè)壓縮機(jī)運(yùn)行工況下的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)；壓縮機(jī)控制模塊，用于獲取所述壓縮機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行工況，并根據(jù)存儲(chǔ)的每個(gè)壓縮機(jī)運(yùn)行工況下的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)獲取所述當(dāng)前運(yùn)行工況對(duì)應(yīng)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)，并根據(jù)所述當(dāng)前運(yùn)行工況對(duì)應(yīng)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)對(duì)所述壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)，諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償裝置先對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償調(diào)試，以獲取每個(gè)壓縮機(jī)運(yùn)行工況下的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)并存儲(chǔ)至存儲(chǔ)模塊，然后壓縮機(jī)控制模塊獲取壓縮機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行工況，并根據(jù)存儲(chǔ)的每個(gè)壓縮機(jī)運(yùn)行工況下的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)獲取當(dāng)前運(yùn)行工況對(duì)應(yīng)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)，并根據(jù)當(dāng)前運(yùn)行工況對(duì)應(yīng)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制。由此，該系統(tǒng)直接調(diào)用存儲(chǔ)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)諧波轉(zhuǎn)矩控制，對(duì)控制芯片的要求不高，不給空調(diào)器增加額外成本和負(fù)擔(dān)，并且，使得壓縮機(jī)的電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩更好的跟蹤壓縮機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)包括交軸電流諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)和/或直軸電壓諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)，所述壓縮機(jī)控制模塊用于，將交軸電流諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)疊加至交軸電流給定和/或?qū)⒅陛S電壓諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)疊加至直軸電壓，以對(duì)所述壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明再一方面實(shí)施例提出了一種空調(diào)器，包括所述的壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的空調(diào)器，使得壓縮機(jī)的電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩更好的跟蹤壓縮機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩，減小壓縮機(jī)本體產(chǎn)生的振動(dòng)，提升整個(gè)空調(diào)器的穩(wěn)定性及舒適性。并且，對(duì)控制芯片的要求不高，不給空調(diào)器增加額外成本和負(fù)擔(dān)。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法的流程圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的交軸電流補(bǔ)償方式的諧波矩陣控制框圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的直軸電壓補(bǔ)償方式的諧波矩陣控制框圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的壓縮機(jī)氣體負(fù)載的曲線示意圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的壓縮機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波分析的波形示意圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩諧波分析的波形示意圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)的控制方法的流程圖；

圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償裝置的方框示意圖；以及

圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)的方框示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

下面參考附圖來(lái)描述本發(fā)明實(shí)施例提出的壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法、壓縮機(jī)的控制方法、壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償裝置、壓縮機(jī)控制系統(tǒng)以及空調(diào)器。其中，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，壓縮機(jī)可為單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)或雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法的流程圖。如圖1所示，該壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法包括以下步驟：

S1：獲取任一壓縮機(jī)運(yùn)行工況下壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波和壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩諧波，并根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波和電磁轉(zhuǎn)矩諧波確定諧波補(bǔ)償階次。

其中，壓縮機(jī)運(yùn)行工況可與空調(diào)器的運(yùn)行模式相關(guān)，例如，當(dāng)空調(diào)器以制熱模式運(yùn)行時(shí)壓縮機(jī)運(yùn)行在制熱工況，又如，當(dāng)空調(diào)器以制冷模式運(yùn)行時(shí)壓縮機(jī)運(yùn)行在制冷工況。應(yīng)當(dāng)理解的是，在不同運(yùn)行工況下，壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波也不同，由此，可在不同運(yùn)行工況下分別執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法。

需要說(shuō)明的是，壓縮機(jī)中設(shè)置有電機(jī)，可通過(guò)控制電機(jī)輸出的電磁轉(zhuǎn)矩來(lái)對(duì)壓縮機(jī)的吸氣壓力和排氣壓力進(jìn)行控制，當(dāng)電機(jī)輸出的電磁轉(zhuǎn)矩很好的跟蹤壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)，壓縮機(jī)本體產(chǎn)生的振動(dòng)較少，有利于提升空調(diào)器穩(wěn)定性及舒適性。其中，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體示例，壓縮機(jī)的電機(jī)可為永磁同步電機(jī)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，獲取每種壓縮機(jī)運(yùn)行工況下壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩諧波，包括：控制壓縮機(jī)運(yùn)行，在每種壓縮機(jī)運(yùn)行工況下獲取壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩，并對(duì)壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩進(jìn)行諧波分析以獲取對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩諧波。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，獲取每種壓縮機(jī)運(yùn)行工況下壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波，包括：控制壓縮機(jī)運(yùn)行，在每種壓縮機(jī)運(yùn)行工況下通過(guò)轉(zhuǎn)矩傳感器檢測(cè)壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，并對(duì)壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩進(jìn)行諧波分析以獲取對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波；或者，控制壓縮機(jī)運(yùn)行，在每種壓縮機(jī)運(yùn)行工況下采集壓縮機(jī)的吸氣壓力和/或排氣壓力，并根據(jù)壓縮機(jī)的吸氣壓力和/或排氣壓力獲取壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，對(duì)壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩進(jìn)行諧波分析以獲取對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波。

也就是說(shuō)，可先確定需要進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)行工況，然后控制壓縮機(jī)運(yùn)行在該工況下例如制熱工況。在壓縮機(jī)以該工況運(yùn)行的過(guò)程中，可實(shí)時(shí)采集壓縮機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩和壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩，并對(duì)兩者進(jìn)行諧波分析以獲取負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波和電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩諧波。

其中，壓縮機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩可通過(guò)轉(zhuǎn)矩傳感器直接測(cè)量得到，或者通過(guò)排氣壓力傳感器(可設(shè)置在壓縮機(jī)排氣口)檢測(cè)的排氣壓力和/或吸氣壓力傳感器(可設(shè)置在壓縮機(jī)吸氣口)檢測(cè)的吸氣壓力間接得到，具體地，可根據(jù)壓縮機(jī)的排氣壓力、吸氣壓力、排氣口溫度、吸氣口溫度等參數(shù)并通過(guò)理論計(jì)算計(jì)算出實(shí)際的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。

電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩Te可根據(jù)壓縮機(jī)在直軸-交軸坐標(biāo)系下的直軸電流Id、直軸電壓Vd、交軸電流Iq、交軸電壓Vq和角速度ω計(jì)算得到，例如，Te＝((Vd×Id)+(Vq×Iq))/ω。具體地，直軸-交軸坐標(biāo)系下的直軸電流Id和交軸電流Iq可通過(guò)電流采樣單元采集壓縮機(jī)的三相相電流i_A、i_B和i_C變換得到，并且，根據(jù)交軸電流給定Iq*對(duì)交軸電流Iq進(jìn)行PI調(diào)節(jié)可得到直軸電壓Vd，根據(jù)直軸電流給定Id*對(duì)直軸電流Id進(jìn)行PI調(diào)節(jié)可得到交軸電壓Vq。

這樣，根據(jù)理論計(jì)算及實(shí)際測(cè)試可確定運(yùn)行在某一工況下壓縮機(jī)的實(shí)際負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波和壓縮機(jī)的永磁同步電機(jī)實(shí)際輸出電磁轉(zhuǎn)矩諧波。

另外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波和電磁轉(zhuǎn)矩諧波確定諧波補(bǔ)償階次，包括：將負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波中每個(gè)階次的諧波幅值與電磁轉(zhuǎn)矩諧波中對(duì)應(yīng)階次的諧波幅值進(jìn)行比較，如果任一階次的比較結(jié)果滿足預(yù)設(shè)補(bǔ)償條件，則將該階次確定為諧波補(bǔ)償階次。

其中，預(yù)設(shè)補(bǔ)償條件可為負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波中任一階次的諧波幅值與電磁轉(zhuǎn)矩諧波中對(duì)應(yīng)階次的諧波幅值之間的差值大于預(yù)設(shè)閾值，或者，負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波中任一階次的諧波幅值相對(duì)于電磁轉(zhuǎn)矩諧波中對(duì)應(yīng)階次的諧波幅值的變化率大于預(yù)設(shè)變化率閾值。

具體而言，在對(duì)壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩進(jìn)行諧波分析后，可得到負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波中每個(gè)階次的諧波幅值，例如基波的諧波幅值a1、二次諧波的諧波幅值a2、三次諧波的諧波幅值a3等，同理，在對(duì)壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩諧波進(jìn)行諧波分析后，可得到電磁轉(zhuǎn)矩諧波中每個(gè)階次的諧波幅值，例如基波的諧波幅值b1、二次諧波的諧波幅值b2、三次諧波的諧波幅值b3等。然后，對(duì)負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波與電磁轉(zhuǎn)矩諧波中各階諧波幅值進(jìn)行比較，如果相差較大，則需要對(duì)該階諧波進(jìn)行補(bǔ)償，進(jìn)而確定諧波補(bǔ)償階次，例如如果|a1-b1|小于預(yù)設(shè)閾值，則不需對(duì)基波進(jìn)行補(bǔ)償，如果|a2-b2|大于預(yù)設(shè)閾值，則還需對(duì)二次諧波進(jìn)行補(bǔ)償，如果|a3-b3|大于預(yù)設(shè)閾值，則還需對(duì)三次諧波進(jìn)行補(bǔ)償，假設(shè)其他階次的諧波幅值相差不大，則可確定諧波補(bǔ)償階次為二階和三階。

由此，通過(guò)對(duì)比負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波和電磁轉(zhuǎn)矩諧波，從諧波角度出發(fā)，盡量使電磁轉(zhuǎn)矩跟蹤上負(fù)載轉(zhuǎn)矩，依此確定需要補(bǔ)償諧波轉(zhuǎn)矩階次。

S2：獲取諧波補(bǔ)償階次對(duì)應(yīng)的諧波頻率，并根據(jù)對(duì)應(yīng)的諧波頻率所處的頻率區(qū)間確定諧波補(bǔ)償方式。

需要說(shuō)明的是，不同階次的諧波，諧波頻率也不一樣，諧波階次越高，諧波頻率越大。將頻率劃分為多個(gè)頻率區(qū)間，在不同的頻率區(qū)間選擇不同的諧波補(bǔ)償方式，從而能夠?qū)θl段的低次諧波和高次諧波均能進(jìn)行補(bǔ)償。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，壓縮機(jī)控制系統(tǒng)包括電流環(huán)和速度環(huán)，根據(jù)對(duì)應(yīng)的諧波頻率所處的頻率區(qū)間確定諧波補(bǔ)償方式，包括：根據(jù)電流環(huán)的帶寬獲取基準(zhǔn)頻率；如果對(duì)應(yīng)的諧波頻率小于等于基準(zhǔn)頻率，則通過(guò)調(diào)整交軸電流給定進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償；如果對(duì)應(yīng)的諧波頻率大于基準(zhǔn)頻率，則通過(guò)調(diào)整直軸電壓進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。

也就是說(shuō)，依據(jù)電流環(huán)的帶寬劃分兩個(gè)頻率區(qū)間，例如頻率區(qū)間1和頻率區(qū)間2，其中，小于等于電流環(huán)帶寬對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)頻率的諧波頻率屬于頻率區(qū)間1，大于電流環(huán)帶寬對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)頻率的諧波頻率屬于頻率區(qū)間2。相應(yīng)地，頻率區(qū)間1對(duì)應(yīng)的諧波補(bǔ)償方式為交軸電流補(bǔ)償方式即通過(guò)調(diào)整交軸電流給定進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，頻率區(qū)間2對(duì)應(yīng)的諧波補(bǔ)償方式為直軸電壓補(bǔ)償方式即通過(guò)調(diào)整直軸電壓進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。

具體而言，需要補(bǔ)償?shù)闹C波補(bǔ)償階次可為一個(gè)或多個(gè)，如果需要補(bǔ)償?shù)闹C波補(bǔ)償階次對(duì)應(yīng)的諧波頻率均小于基準(zhǔn)頻率，則僅采用交軸電流補(bǔ)償方式；如果需要補(bǔ)償?shù)闹C波補(bǔ)償階次對(duì)應(yīng)的諧波頻率均大于基準(zhǔn)頻率，則僅采用直軸電壓補(bǔ)償方式；如果需要補(bǔ)償?shù)闹C波補(bǔ)償階次對(duì)應(yīng)的諧波頻率既存在大于基準(zhǔn)頻率的、又存在小于基準(zhǔn)頻率的，則同時(shí)采用交軸電流補(bǔ)償方式和直軸電壓補(bǔ)償方式。

S3：按照預(yù)設(shè)規(guī)律多次調(diào)整諧波補(bǔ)償方式的補(bǔ)償參數(shù)，并依次根據(jù)調(diào)整后的補(bǔ)償參數(shù)對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制。

其中，補(bǔ)償參數(shù)包括交軸電流補(bǔ)償參數(shù)和/或直軸電壓補(bǔ)償參數(shù)。也就是說(shuō)，如果僅采用交軸電流補(bǔ)償方式，則僅需對(duì)交軸電流補(bǔ)償參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；如果僅采用直軸電壓補(bǔ)償方式，則僅需對(duì)直軸電壓補(bǔ)償參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；如果同時(shí)采用交軸電流補(bǔ)償方式和直軸電壓補(bǔ)償方式，則需對(duì)交軸電流補(bǔ)償參數(shù)和直軸電壓補(bǔ)償參數(shù)均進(jìn)行調(diào)整。

舉例來(lái)說(shuō)，以交軸電流補(bǔ)償參數(shù)和直軸電壓補(bǔ)償參數(shù)均進(jìn)行調(diào)整為例，可分別設(shè)置交軸電流補(bǔ)償參數(shù)的初始電流調(diào)整值和直軸電壓補(bǔ)償參數(shù)的初始電壓調(diào)整值，并設(shè)置相應(yīng)的電流調(diào)整幅度和電壓調(diào)整幅度，然后先將直軸電壓補(bǔ)償參數(shù)設(shè)置為初始電壓調(diào)整值，再?gòu)某跏茧娏髡{(diào)整值按照電流調(diào)整幅度依次增加交軸電流補(bǔ)償參數(shù)；將直軸電壓補(bǔ)償參數(shù)在初始電壓調(diào)整值的基礎(chǔ)上增加電壓調(diào)整幅度，再?gòu)某跏茧娏髡{(diào)整值按照電流調(diào)整幅度依次增加交軸電流補(bǔ)償參數(shù)，依次類推，多次調(diào)整諧波補(bǔ)償方式的補(bǔ)償參數(shù)。

每次調(diào)整后均控制壓縮機(jī)按照調(diào)整后的補(bǔ)償參數(shù)運(yùn)行，并根據(jù)壓縮機(jī)的實(shí)際運(yùn)行結(jié)果從前述補(bǔ)償參數(shù)中選擇諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償效果最好的一組補(bǔ)償參數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)調(diào)整后的補(bǔ)償參數(shù)對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制，包括：將交軸電流補(bǔ)償參數(shù)疊加至交軸電流給定和/或?qū)⒅陛S電壓補(bǔ)償參數(shù)疊加至直軸電壓，以對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制。

具體地，圖2為交軸(Q軸)電流補(bǔ)償方式的諧波矩陣控制框圖，如圖2所示，Q軸電流補(bǔ)償方式的控制原理如下：通過(guò)采樣模塊采集電機(jī)的三相電流Ia、Ib和Ic；clarke坐標(biāo)轉(zhuǎn)換單元對(duì)三相電流Ia、Ib和Ic進(jìn)行clarke坐標(biāo)轉(zhuǎn)換以獲得兩相電流Iα、Iβ；位置估計(jì)單元例如速度磁鏈觀測(cè)器根據(jù)兩相電壓Vα、Vβ和兩相電壓Iα、Iβ估計(jì)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的位置和速度以獲得轉(zhuǎn)子的估計(jì)角度θ和轉(zhuǎn)子的估計(jì)速度ω；park坐標(biāo)轉(zhuǎn)換單元根據(jù)轉(zhuǎn)子的估計(jì)角度θ對(duì)兩相電流Iα、Iβ進(jìn)行park坐標(biāo)轉(zhuǎn)換以獲得直軸電流Id和交軸電流Iq。

速度校正模塊根據(jù)給定速度ω*對(duì)轉(zhuǎn)子的估計(jì)速度ω進(jìn)行速度校正以獲得交軸給定電流Iq*；將交軸電流補(bǔ)償參數(shù)疊加至交軸電流給定Iq*，第一電流校正單元根據(jù)疊加后的交軸電流給定Iq*對(duì)交軸電流Iq進(jìn)行電流校正以獲得直軸電壓Vd；第二電流校正單元根據(jù)直軸給定電流Id*(Id*＝0)對(duì)直軸電流Id進(jìn)行電流校正以獲得交軸電壓Vq；逆park坐標(biāo)轉(zhuǎn)換單元根據(jù)轉(zhuǎn)子的估計(jì)角度θ對(duì)直軸電壓Vd和交軸電壓Vq進(jìn)行逆park坐標(biāo)轉(zhuǎn)換以獲得兩相電壓Vα、Vβ；空間矢量調(diào)制單元對(duì)兩相電壓Vα、Vβ進(jìn)行空間矢量調(diào)制以生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)；驅(qū)動(dòng)單元例如IPM模塊根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的電機(jī)，以調(diào)整壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩。

具體地，圖3為直軸(D軸)電壓補(bǔ)償方式的諧波矩陣控制框圖，如圖3所示，D軸電壓補(bǔ)償方式的控制原理如下與Q軸電流補(bǔ)償方式的控制原理基本相同，區(qū)別在于，D軸電壓補(bǔ)償方式是將直軸電壓補(bǔ)償參數(shù)疊加至直軸電壓Vd，而不是將交軸電流補(bǔ)償參數(shù)疊加至交軸電流給定Iq*。

由此，諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償可采用兩種方式實(shí)現(xiàn)，一種是交軸(Q軸)電流補(bǔ)償，另一種是直軸(D軸)電壓補(bǔ)償。在磁場(chǎng)定向直軸(D軸)電流給定為0的矢量控制結(jié)構(gòu)中，電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩正比于Q軸電流，因此低階次諧波轉(zhuǎn)矩可以通過(guò)調(diào)節(jié)Q軸電流給定實(shí)現(xiàn)。而且近似認(rèn)為D軸電壓與Q軸電流成正比關(guān)系，因此調(diào)節(jié)D軸電壓同樣可以改變電磁轉(zhuǎn)矩的輸出，由于D軸電壓是電流閉環(huán)調(diào)節(jié)輸出量，無(wú)閉環(huán)調(diào)節(jié)，不受帶寬限制，可以補(bǔ)償高階次電磁轉(zhuǎn)矩諧波，即高階次諧波轉(zhuǎn)矩可以通過(guò)開(kāi)環(huán)前饋補(bǔ)償方式實(shí)現(xiàn)，不依賴電流環(huán)。

S4：根據(jù)每次運(yùn)行時(shí)壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償結(jié)果確定最終的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)。

也就是說(shuō)，電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩諧波的幅值、相位、頻率等參數(shù)會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償效果產(chǎn)生影響，需通過(guò)實(shí)際運(yùn)行調(diào)試確定最優(yōu)的補(bǔ)償參數(shù)。例如，可多次調(diào)整補(bǔ)償參數(shù)，并根據(jù)調(diào)整后的補(bǔ)償參數(shù)對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行控制以調(diào)整壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩，在每次壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)，可觀測(cè)壓縮機(jī)回轉(zhuǎn)振動(dòng)分量，并根據(jù)壓縮機(jī)回轉(zhuǎn)振動(dòng)分量確定諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償效果，例如選取振動(dòng)幅值表現(xiàn)最好的一組補(bǔ)償參數(shù)作為最終的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)。

另外，在本發(fā)明實(shí)施例中，可將最終的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)與壓縮機(jī)運(yùn)行工況一一對(duì)應(yīng)，采用表格方式進(jìn)行存儲(chǔ)。下次運(yùn)行該工況時(shí)，直接調(diào)用存儲(chǔ)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)諧波轉(zhuǎn)矩控制，使壓縮機(jī)內(nèi)永磁同步電機(jī)更好跟蹤負(fù)載。

如上所述，在本發(fā)明實(shí)施例中，可根據(jù)壓縮機(jī)氣體負(fù)載轉(zhuǎn)矩和電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩的諧波分析對(duì)比，確定需要補(bǔ)償?shù)闹C波轉(zhuǎn)矩的階次，并根據(jù)諧波轉(zhuǎn)矩階次采用不同諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方式，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)壓縮機(jī)諧波轉(zhuǎn)矩控制，

下面結(jié)合一個(gè)具體實(shí)施例對(duì)壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法進(jìn)行描述。

本發(fā)明實(shí)施例的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法的實(shí)現(xiàn)基于已構(gòu)建的整套壓縮機(jī)永磁同步控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)在硬件及軟件上均搭建完成，采用外部速度環(huán)內(nèi)部電流環(huán)的矢量控制。假設(shè)以103排量單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)搭載1.5HP的空調(diào)器為例，壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率為90Hz，空調(diào)運(yùn)行于制熱模式。

步驟A：根據(jù)理論計(jì)算及實(shí)際測(cè)試確定運(yùn)行在某一工況下壓縮機(jī)實(shí)際負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波和壓縮機(jī)永磁同步電機(jī)實(shí)際輸出電磁轉(zhuǎn)矩諧波。在一個(gè)吸排氣周期內(nèi)，壓縮機(jī)氣體負(fù)載的回轉(zhuǎn)扭矩曲線可如圖4所示，在圖4中，包括通過(guò)轉(zhuǎn)矩傳感器直接測(cè)量得到負(fù)載轉(zhuǎn)矩即實(shí)際運(yùn)行曲線，以及根據(jù)壓縮機(jī)的排氣壓力、吸氣壓力、排氣口溫度、吸氣口溫度等參數(shù)計(jì)算出的負(fù)載轉(zhuǎn)矩即理論計(jì)算曲線，對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波分析如圖5所示，在圖5中，0階諧波指直流分量，1階諧波指基波。并且，在電機(jī)控制部分增加電磁轉(zhuǎn)矩計(jì)算模塊，實(shí)時(shí)計(jì)算壓縮機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩，壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩諧波分析可如圖6所示，在圖6中，0階諧波指直流分量，1階諧波指基波。

步驟B：對(duì)比負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波和電磁轉(zhuǎn)矩諧波，確定需要補(bǔ)償諧波轉(zhuǎn)矩階次。

通過(guò)對(duì)比圖5和圖6可知，控制系統(tǒng)對(duì)負(fù)載轉(zhuǎn)矩直流分量和基波跟蹤較好，對(duì)二次諧波和三次諧波負(fù)載轉(zhuǎn)矩跟蹤效果較差，因此，需要對(duì)電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩的二次諧波和三次諧波進(jìn)行補(bǔ)償，諧波補(bǔ)償階次為二階和三階。

步驟C：根據(jù)需補(bǔ)償諧波轉(zhuǎn)矩頻率確定補(bǔ)償方式。

假設(shè)，電機(jī)機(jī)械頻率為90Hz，負(fù)載轉(zhuǎn)矩和電磁轉(zhuǎn)矩的基波頻率為90Hz，當(dāng)前電流環(huán)帶寬為1200rad/s，即對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)頻率為191Hz，二次諧波的轉(zhuǎn)矩頻率為180Hz，三次諧波的轉(zhuǎn)矩頻率為270Hz，顯然，二次諧波的轉(zhuǎn)矩頻率小于基準(zhǔn)頻率，三次諧波的轉(zhuǎn)矩頻率大于基準(zhǔn)頻率，電流環(huán)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)二次諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償?shù)母櫩刂?，但無(wú)法跟蹤控制三次諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。因此，二次諧波轉(zhuǎn)矩采用Q軸電流補(bǔ)償方式進(jìn)行補(bǔ)償，三次諧波轉(zhuǎn)矩采用D軸電壓補(bǔ)償方式進(jìn)行補(bǔ)償。

步驟D：運(yùn)行系統(tǒng)調(diào)試諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)，確定最優(yōu)諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)，存儲(chǔ)。

也就是說(shuō)，通過(guò)Q軸電流補(bǔ)償方式和D軸電壓補(bǔ)償方式控制壓縮機(jī)永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行，通過(guò)觀測(cè)壓縮機(jī)回轉(zhuǎn)振動(dòng)分量來(lái)確定諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償效果，選取振動(dòng)幅值表現(xiàn)最好一組補(bǔ)償參數(shù)作為最優(yōu)諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)。并且，將最優(yōu)參數(shù)與壓縮機(jī)運(yùn)行工況一一對(duì)應(yīng)，采用表格方式進(jìn)行存儲(chǔ)。

綜上，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法，獲取任一壓縮機(jī)運(yùn)行工況下壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波和壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩諧波，并根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波和電磁轉(zhuǎn)矩諧波確定諧波補(bǔ)償階次，然后獲取諧波補(bǔ)償階次對(duì)應(yīng)的諧波頻率，并根據(jù)對(duì)應(yīng)的諧波頻率所處的頻率區(qū)間確定諧波補(bǔ)償方式，再按照預(yù)設(shè)規(guī)律多次調(diào)整諧波補(bǔ)償方式的補(bǔ)償參數(shù)，并依次根據(jù)調(diào)整后的補(bǔ)償參數(shù)對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制，以及根據(jù)每次運(yùn)行時(shí)壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償結(jié)果確定最終的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)。由此，不同階次諧波轉(zhuǎn)矩通過(guò)不同的諧波補(bǔ)償方式實(shí)現(xiàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)全頻段例如低階次諧波和高階次諧波的諧波轉(zhuǎn)矩控制，使得壓縮機(jī)的電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩更好的跟蹤壓縮機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩，減小壓縮機(jī)本體產(chǎn)生的振動(dòng)，提升整個(gè)空調(diào)器的穩(wěn)定性及舒適性。

基于上述實(shí)施例的壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法，本發(fā)明實(shí)施例還提出了一種壓縮機(jī)的控制方法。

圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)的控制方法的流程圖。如圖7所示，壓縮機(jī)的控制方法包括以下步驟：

S10：通過(guò)上述實(shí)施例的壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償調(diào)試，以獲取并存儲(chǔ)每個(gè)壓縮機(jī)運(yùn)行工況下的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)。

S20：獲取壓縮機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行工況，并根據(jù)存儲(chǔ)的每個(gè)壓縮機(jī)運(yùn)行工況下的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)獲取當(dāng)前運(yùn)行工況對(duì)應(yīng)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)。

S30：根據(jù)當(dāng)前運(yùn)行工況對(duì)應(yīng)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制。

也就是說(shuō)，在每種壓縮機(jī)運(yùn)行工況下，均執(zhí)行上述實(shí)施例的壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法，以獲取對(duì)應(yīng)的最優(yōu)諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)，然后將最優(yōu)諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)與壓縮機(jī)運(yùn)行工況一一對(duì)應(yīng)，并采用表格方式存儲(chǔ)至存儲(chǔ)模塊。

在控制壓縮機(jī)再次運(yùn)行相應(yīng)的運(yùn)行工況時(shí)，可先確定當(dāng)前運(yùn)行工況，然后通過(guò)查表并根據(jù)表格內(nèi)當(dāng)前運(yùn)行工況調(diào)用對(duì)應(yīng)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)，從而通過(guò)直接調(diào)用存儲(chǔ)的補(bǔ)償參數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)諧波轉(zhuǎn)矩控制，使壓縮機(jī)內(nèi)永磁同步電機(jī)更好跟蹤負(fù)載。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)包括交軸電流諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)和/或直軸電壓諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)，根據(jù)當(dāng)前運(yùn)行工況對(duì)應(yīng)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制，包括：將交軸電流諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)疊加至交軸電流給定和/或?qū)⒅陛S電壓諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)疊加至直軸電壓，以對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制。

具體地，可參考圖2所示的交軸(Q軸)電流補(bǔ)償方式的諧波矩陣控制框圖和圖3所示的直軸(D軸)電壓補(bǔ)償方式的諧波矩陣控制框圖對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制。

綜上，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的壓縮機(jī)的控制方法，先對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償調(diào)試，以獲取并存儲(chǔ)每個(gè)壓縮機(jī)運(yùn)行工況下的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)，然后獲取壓縮機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行工況，并根據(jù)存儲(chǔ)的每個(gè)壓縮機(jī)運(yùn)行工況下的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)獲取當(dāng)前運(yùn)行工況對(duì)應(yīng)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)，并根據(jù)當(dāng)前運(yùn)行工況對(duì)應(yīng)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制。由此，該方法直接調(diào)用存儲(chǔ)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)諧波轉(zhuǎn)矩控制，對(duì)控制芯片的要求不高，不給空調(diào)器增加額外成本和負(fù)擔(dān)，并且，使得壓縮機(jī)的電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩更好的跟蹤壓縮機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩。

圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償裝置的方框示意圖。如圖8所示，壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償裝置100包括：第一獲取模塊101、第二獲取模塊102和控制模塊103。

其中，第一獲取模塊101用于獲取任一壓縮機(jī)運(yùn)行工況下壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波和壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩諧波，并根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波和電磁轉(zhuǎn)矩諧波確定諧波補(bǔ)償階次；第二獲取模塊102用于獲取諧波補(bǔ)償階次對(duì)應(yīng)的諧波頻率，并根據(jù)對(duì)應(yīng)的諧波頻率所處的頻率區(qū)間確定諧波補(bǔ)償方式；控制模塊103用于按照預(yù)設(shè)規(guī)律多次調(diào)整諧波補(bǔ)償方式的補(bǔ)償參數(shù)，并依次根據(jù)調(diào)整后的補(bǔ)償參數(shù)對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制，以根據(jù)每次運(yùn)行時(shí)壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償結(jié)果確定最終的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)。

其中，壓縮機(jī)運(yùn)行工況可與空調(diào)器的運(yùn)行模式相關(guān)，例如，當(dāng)空調(diào)器以制熱模式運(yùn)行時(shí)壓縮機(jī)運(yùn)行在制熱工況，又如，當(dāng)空調(diào)器以制冷模式運(yùn)行時(shí)壓縮機(jī)運(yùn)行在制冷工況。應(yīng)當(dāng)理解的是，在不同運(yùn)行工況下，壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波也不同，由此，可在不同運(yùn)行工況下分別執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法。

需要說(shuō)明的是，壓縮機(jī)中設(shè)置有電機(jī)，控制模塊103可通過(guò)控制電機(jī)輸出的電磁轉(zhuǎn)矩來(lái)對(duì)壓縮機(jī)的吸氣壓力和排氣壓力進(jìn)行控制，當(dāng)電機(jī)輸出的電磁轉(zhuǎn)矩很好的跟蹤壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)，壓縮機(jī)本體產(chǎn)生的振動(dòng)較少，有利于提升空調(diào)器穩(wěn)定性及舒適性。其中，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體示例，壓縮機(jī)的電機(jī)可為永磁同步電機(jī)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，控制模塊103控制壓縮機(jī)運(yùn)行，第一獲取模塊101用于在每種壓縮機(jī)運(yùn)行工況下獲取壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩，并對(duì)壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩進(jìn)行諧波分析以獲取對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩諧波。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，控制模塊103控制壓縮機(jī)運(yùn)行，第一獲取模塊101用于在每種壓縮機(jī)運(yùn)行工況下通過(guò)轉(zhuǎn)矩傳感器檢測(cè)壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，并對(duì)壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩進(jìn)行諧波分析以獲取對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波；或者，第一獲取模塊101用于在每種壓縮機(jī)運(yùn)行工況下采集壓縮機(jī)的吸氣壓力和/或排氣壓力，并根據(jù)壓縮機(jī)的吸氣壓力和/或排氣壓力獲取壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，對(duì)壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩進(jìn)行諧波分析以獲取對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波。

也就是說(shuō)，控制模塊103可先確定需要進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)行工況，然后控制壓縮機(jī)運(yùn)行在該工況下例如制熱工況。在壓縮機(jī)以該工況運(yùn)行的過(guò)程中，第一獲取模塊101可實(shí)時(shí)采集壓縮機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩和壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩，并對(duì)兩者進(jìn)行諧波分析以獲取負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波和電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩諧波。

其中，壓縮機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩可通過(guò)轉(zhuǎn)矩傳感器直接測(cè)量得到，或者通過(guò)排氣壓力傳感器(可設(shè)置在壓縮機(jī)排氣口)檢測(cè)的排氣壓力和/或吸氣壓力傳感器(可設(shè)置在壓縮機(jī)吸氣口)檢測(cè)的吸氣壓力間接得到，具體地，可根據(jù)壓縮機(jī)的排氣壓力、吸氣壓力、排氣口溫度、吸氣口溫度等參數(shù)并通過(guò)理論計(jì)算計(jì)算出實(shí)際的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。

電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩Te可根據(jù)壓縮機(jī)在直軸-交軸坐標(biāo)系下的直軸電流Id、直軸電壓Vd、交軸電流Iq、交軸電壓Vq和角速度ω計(jì)算得到，例如，Te＝((Vd×Id)+(Vq×Iq))/ω。具體地，直軸-交軸坐標(biāo)系下的直軸電流Id和交軸電流Iq可通過(guò)電流采樣單元采集壓縮機(jī)的三相相電流i_A、i_B和i_C變換得到，并且，根據(jù)交軸電流給定Iq*對(duì)交軸電流Iq進(jìn)行PI調(diào)節(jié)可得到直軸電壓Vd，根據(jù)直軸電流給定Id*對(duì)直軸電流Id進(jìn)行PI調(diào)節(jié)可得到交軸電壓Vq。

這樣，第一獲取模塊101根據(jù)理論計(jì)算及實(shí)際測(cè)試可確定運(yùn)行在某一工況下壓縮機(jī)的實(shí)際負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波和壓縮機(jī)的永磁同步電機(jī)實(shí)際輸出電磁轉(zhuǎn)矩諧波。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第一獲取模塊101用于，將負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波中每個(gè)階次的諧波幅值與電磁轉(zhuǎn)矩諧波中對(duì)應(yīng)階次的諧波幅值進(jìn)行比較，如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波中任一階次的諧波幅值與電磁轉(zhuǎn)矩諧波中對(duì)應(yīng)階次的諧波幅值之間的差值大于預(yù)設(shè)閾值，則將該階次確定為諧波補(bǔ)償階次。

其中，預(yù)設(shè)補(bǔ)償條件可為負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波中任一階次的諧波幅值與電磁轉(zhuǎn)矩諧波中對(duì)應(yīng)階次的諧波幅值之間的差值大于預(yù)設(shè)閾值，或者，負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波中任一階次的諧波幅值相對(duì)于電磁轉(zhuǎn)矩諧波中對(duì)應(yīng)階次的諧波幅值的變化率大于預(yù)設(shè)變化率閾值。

具體而言，在對(duì)壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩進(jìn)行諧波分析后，第一獲取模塊101可得到負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波中每個(gè)階次的諧波幅值，例如基波的諧波幅值a1、二次諧波的諧波幅值a2、三次諧波的諧波幅值a3等，同理，在對(duì)壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩諧波進(jìn)行諧波分析后，第一獲取模塊101可得到電磁轉(zhuǎn)矩諧波中每個(gè)階次的諧波幅值，例如基波的諧波幅值b1、二次諧波的諧波幅值b2、三次諧波的諧波幅值b3等。然后，第一獲取模塊101對(duì)負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波與電磁轉(zhuǎn)矩諧波中各階諧波幅值進(jìn)行比較，如果相差較大，則需要對(duì)該階諧波進(jìn)行補(bǔ)償，進(jìn)而確定諧波補(bǔ)償階次，例如如果|a1-b1|小于預(yù)設(shè)閾值，則不需對(duì)基波進(jìn)行補(bǔ)償，如果|a2-b2|大于預(yù)設(shè)閾值，則還需對(duì)二次諧波進(jìn)行補(bǔ)償，如果|a3-b3|大于預(yù)設(shè)閾值，則還需對(duì)三次諧波進(jìn)行補(bǔ)償，假設(shè)其他階次的諧波幅值相差不大，則可確定諧波補(bǔ)償階次為二階和三階。

由此，第一獲取模塊101通過(guò)對(duì)比負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波和電磁轉(zhuǎn)矩諧波，從諧波角度出發(fā)，盡量使電磁轉(zhuǎn)矩跟蹤上負(fù)載轉(zhuǎn)矩，依此確定需要補(bǔ)償諧波轉(zhuǎn)矩階次。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第二獲取模塊102用于，根據(jù)電流環(huán)的帶寬獲取基準(zhǔn)頻率，并在對(duì)應(yīng)的諧波頻率小于等于基準(zhǔn)頻率時(shí)，通過(guò)調(diào)整交軸電流給定進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，以及在對(duì)應(yīng)的諧波頻率大于基準(zhǔn)頻率時(shí)，通過(guò)調(diào)整直軸電壓進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。

需要說(shuō)明的是，不同階次的諧波，諧波頻率也不一樣，諧波階次越高，諧波頻率越大。將頻率劃分為多個(gè)頻率區(qū)間，在不同的頻率區(qū)間選擇不同的諧波補(bǔ)償方式，從而能夠?qū)θl段的低次諧波和高次諧波均能進(jìn)行補(bǔ)償。

也就是說(shuō)，依據(jù)電流環(huán)的帶寬劃分兩個(gè)頻率區(qū)間，例如頻率區(qū)間1和頻率區(qū)間2，其中，小于等于電流環(huán)帶寬對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)頻率的諧波頻率屬于頻率區(qū)間1，大于電流環(huán)帶寬對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)頻率的諧波頻率屬于頻率區(qū)間2。相應(yīng)地，頻率區(qū)間1對(duì)應(yīng)的諧波補(bǔ)償方式為交軸電流補(bǔ)償方式即通過(guò)調(diào)整交軸電流給定進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，頻率區(qū)間2對(duì)應(yīng)的諧波補(bǔ)償方式為直軸電壓補(bǔ)償方式即通過(guò)調(diào)整直軸電壓進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。

具體而言，需要補(bǔ)償?shù)闹C波補(bǔ)償階次可為一個(gè)或多個(gè)，如果需要補(bǔ)償?shù)闹C波補(bǔ)償階次對(duì)應(yīng)的諧波頻率均小于基準(zhǔn)頻率，第二獲取模塊102則僅選擇交軸電流補(bǔ)償方式；如果需要補(bǔ)償?shù)闹C波補(bǔ)償階次對(duì)應(yīng)的諧波頻率均大于基準(zhǔn)頻率，第二獲取模塊102則僅選擇直軸電壓補(bǔ)償方式；如果需要補(bǔ)償?shù)闹C波補(bǔ)償階次對(duì)應(yīng)的諧波頻率既存在大于基準(zhǔn)頻率的、又存在小于基準(zhǔn)頻率的，第二獲取模塊102則同時(shí)選擇交軸電流補(bǔ)償方式和直軸電壓補(bǔ)償方式。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，補(bǔ)償參數(shù)包括交軸電流補(bǔ)償參數(shù)和/或直軸電壓補(bǔ)償參數(shù)。也就是說(shuō)，如果僅采用交軸電流補(bǔ)償方式，則僅需對(duì)交軸電流補(bǔ)償參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；如果僅采用直軸電壓補(bǔ)償方式，則僅需對(duì)直軸電壓補(bǔ)償參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；如果同時(shí)采用交軸電流補(bǔ)償方式和直軸電壓補(bǔ)償方式，則需對(duì)交軸電流補(bǔ)償參數(shù)和直軸電壓補(bǔ)償參數(shù)均進(jìn)行調(diào)整。

舉例來(lái)說(shuō)，以交軸電流補(bǔ)償參數(shù)和直軸電壓補(bǔ)償參數(shù)均進(jìn)行調(diào)整為例，可分別設(shè)置交軸電流補(bǔ)償參數(shù)的初始電流調(diào)整值和直軸電壓補(bǔ)償參數(shù)的初始電壓調(diào)整值，并設(shè)置相應(yīng)的電流調(diào)整幅度和電壓調(diào)整幅度，然后先將直軸電壓補(bǔ)償參數(shù)設(shè)置為初始電壓調(diào)整值，再?gòu)某跏茧娏髡{(diào)整值按照電流調(diào)整幅度依次增加交軸電流補(bǔ)償參數(shù)；將直軸電壓補(bǔ)償參數(shù)在初始電壓調(diào)整值的基礎(chǔ)上增加電壓調(diào)整幅度，再?gòu)某跏茧娏髡{(diào)整值按照電流調(diào)整幅度依次增加交軸電流補(bǔ)償參數(shù)，依次類推，多次調(diào)整諧波補(bǔ)償方式的補(bǔ)償參數(shù)。

每次調(diào)整后控制模塊103均控制壓縮機(jī)按照調(diào)整后的補(bǔ)償參數(shù)運(yùn)行，并根據(jù)壓縮機(jī)的實(shí)際運(yùn)行結(jié)果從前述補(bǔ)償參數(shù)中選擇諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償效果最好的一組補(bǔ)償參數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，控制模塊103用于將交軸電流補(bǔ)償參數(shù)疊加至交軸電流給定和/或?qū)⒅陛S電壓補(bǔ)償參數(shù)疊加至直軸電壓，以對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制。

具體地，圖2為交軸(Q軸)電流補(bǔ)償方式的諧波矩陣控制框圖，如圖2所示，控制模塊103采用Q軸電流補(bǔ)償方式的控制原理如下：通過(guò)采樣模塊采集電機(jī)的三相電流Ia、Ib和Ic；clarke坐標(biāo)轉(zhuǎn)換單元對(duì)三相電流Ia、Ib和Ic進(jìn)行clarke坐標(biāo)轉(zhuǎn)換以獲得兩相電流Iα、Iβ；位置估計(jì)單元例如速度磁鏈觀測(cè)器根據(jù)兩相電壓Vα、Vβ和兩相電壓Iα、Iβ估計(jì)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的位置和速度以獲得轉(zhuǎn)子的估計(jì)角度θ和轉(zhuǎn)子的估計(jì)速度ω；park坐標(biāo)轉(zhuǎn)換單元根據(jù)轉(zhuǎn)子的估計(jì)角度θ對(duì)兩相電流Iα、Iβ進(jìn)行park坐標(biāo)轉(zhuǎn)換以獲得直軸電流Id和交軸電流Iq。

速度校正模塊根據(jù)給定速度ω*對(duì)轉(zhuǎn)子的估計(jì)速度ω進(jìn)行速度校正以獲得交軸給定電流Iq*；將交軸電流補(bǔ)償參數(shù)疊加至交軸電流給定Iq*，第一電流校正單元根據(jù)疊加后的交軸電流給定Iq*對(duì)交軸電流Iq進(jìn)行電流校正以獲得直軸電壓Vd；第二電流校正單元根據(jù)直軸給定電流Id*(Id*＝0)對(duì)直軸電流Id進(jìn)行電流校正以獲得交軸電壓Vq；逆park坐標(biāo)轉(zhuǎn)換單元根據(jù)轉(zhuǎn)子的估計(jì)角度θ對(duì)直軸電壓Vd和交軸電壓Vq進(jìn)行逆park坐標(biāo)轉(zhuǎn)換以獲得兩相電壓Vα、Vβ；空間矢量調(diào)制單元對(duì)兩相電壓Vα、Vβ進(jìn)行空間矢量調(diào)制以生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)；驅(qū)動(dòng)單元例如IPM模塊根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的電機(jī)，以調(diào)整壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩。

具體地，圖3為直軸(D軸)電壓補(bǔ)償方式的諧波矩陣控制框圖，如圖3所示，D軸電壓補(bǔ)償方式的控制原理如下與Q軸電流補(bǔ)償方式的控制原理基本相同，區(qū)別在于，D軸電壓補(bǔ)償方式是將直軸電壓補(bǔ)償參數(shù)疊加至直軸電壓Vd，而不是將交軸電流補(bǔ)償參數(shù)疊加至交軸電流給定Iq*。

由此，諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償可采用兩種方式實(shí)現(xiàn)，一種是交軸(Q軸)電流補(bǔ)償，另一種是直軸(D軸)電壓補(bǔ)償。在磁場(chǎng)定向直軸(D軸)電流給定為0的矢量控制結(jié)構(gòu)中，電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩正比于Q軸電流，因此低階次諧波轉(zhuǎn)矩可以通過(guò)調(diào)節(jié)Q軸電流給定實(shí)現(xiàn)。而且近似認(rèn)為D軸電壓與Q軸電流成正比關(guān)系，因此調(diào)節(jié)D軸電壓同樣可以改變電磁轉(zhuǎn)矩的輸出，由于D軸電壓是電流閉環(huán)調(diào)節(jié)輸出量，無(wú)閉環(huán)調(diào)節(jié)，不受帶寬限制，可以補(bǔ)償高階次電磁轉(zhuǎn)矩諧波，即高階次諧波轉(zhuǎn)矩可以通過(guò)開(kāi)環(huán)前饋補(bǔ)償方式實(shí)現(xiàn)，不依賴電流環(huán)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩諧波的幅值、相位、頻率等參數(shù)會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償效果產(chǎn)生影響，控制模塊103需通過(guò)實(shí)際運(yùn)行調(diào)試確定最優(yōu)的補(bǔ)償參數(shù)。例如，控制模塊103可多次調(diào)整補(bǔ)償參數(shù)，并根據(jù)調(diào)整后的補(bǔ)償參數(shù)對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行控制以調(diào)整壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩，在每次壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)，可觀測(cè)壓縮機(jī)回轉(zhuǎn)振動(dòng)分量，并根據(jù)壓縮機(jī)回轉(zhuǎn)振動(dòng)分量確定諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償效果，例如選取振動(dòng)幅值表現(xiàn)最好的一組補(bǔ)償參數(shù)作為最終的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)。

另外，在本發(fā)明實(shí)施例中，控制模塊103可將最終的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)與壓縮機(jī)運(yùn)行工況一一對(duì)應(yīng)，采用表格方式進(jìn)行存儲(chǔ)。下次運(yùn)行該工況時(shí)，直接調(diào)用存儲(chǔ)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)諧波轉(zhuǎn)矩控制，使壓縮機(jī)內(nèi)永磁同步電機(jī)更好跟蹤負(fù)載。

綜上，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償裝置，第一獲取模塊獲取任一壓縮機(jī)運(yùn)行工況下壓縮機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波和壓縮機(jī)的電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩諧波，并根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩諧波和電磁轉(zhuǎn)矩諧波確定諧波補(bǔ)償階次，然后第二獲取模塊獲取諧波補(bǔ)償階次對(duì)應(yīng)的諧波頻率，并根據(jù)對(duì)應(yīng)的諧波頻率所處的頻率區(qū)間確定諧波補(bǔ)償方式，控制模塊再按照預(yù)設(shè)規(guī)律多次調(diào)整諧波補(bǔ)償方式的補(bǔ)償參數(shù)，并依次根據(jù)調(diào)整后的補(bǔ)償參數(shù)對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制，以及根據(jù)每次運(yùn)行時(shí)壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償結(jié)果確定最終的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)。由此，不同階次諧波轉(zhuǎn)矩通過(guò)不同的諧波補(bǔ)償方式實(shí)現(xiàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)全頻段例如低階次諧波和高階次諧波的諧波轉(zhuǎn)矩控制，使得壓縮機(jī)的電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩更好的跟蹤壓縮機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩，減小壓縮機(jī)本體產(chǎn)生的振動(dòng)，提升整個(gè)空調(diào)器的穩(wěn)定性及舒適性。

基于上述實(shí)施例的壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償裝置，本發(fā)明實(shí)施例還提出了一種壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)。

圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)的方框示意圖。如圖9所示，壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)包括：壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償裝置100、存儲(chǔ)模塊200和壓縮機(jī)控制模塊300。

其中，上述實(shí)施例的壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償裝置100用于對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償調(diào)試，以獲取每個(gè)壓縮機(jī)運(yùn)行工況下的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)；存儲(chǔ)模塊200用于存儲(chǔ)每個(gè)壓縮機(jī)運(yùn)行工況下的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)；壓縮機(jī)控制模塊300用于獲取壓縮機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行工況，并根據(jù)存儲(chǔ)的每個(gè)壓縮機(jī)運(yùn)行工況下的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)獲取當(dāng)前運(yùn)行工況對(duì)應(yīng)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)，并根據(jù)當(dāng)前運(yùn)行工況對(duì)應(yīng)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制。

也就是說(shuō)，在每種壓縮機(jī)運(yùn)行工況下，均通過(guò)上述實(shí)施例的壓縮機(jī)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償裝置100獲取對(duì)應(yīng)的最優(yōu)諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)，然后將最優(yōu)諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)與壓縮機(jī)運(yùn)行工況一一對(duì)應(yīng)，并采用表格方式存儲(chǔ)至存儲(chǔ)模塊102。

在控制壓縮機(jī)再次運(yùn)行相應(yīng)的運(yùn)行工況時(shí)，壓縮機(jī)控制模塊300可先確定當(dāng)前運(yùn)行工況，然后通過(guò)查表并根據(jù)表格內(nèi)當(dāng)前運(yùn)行工況調(diào)用對(duì)應(yīng)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)，從而通過(guò)直接調(diào)用存儲(chǔ)的補(bǔ)償參數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)諧波轉(zhuǎn)矩控制，使壓縮機(jī)內(nèi)永磁同步電機(jī)更好跟蹤負(fù)載。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)包括交軸電流諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)和/或直軸電壓諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)，壓縮機(jī)控制模塊300用于，將交軸電流諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)疊加至交軸電流給定和/或?qū)⒅陛S電壓諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)疊加至直軸電壓，以對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制。

具體地，壓縮機(jī)控制模塊300可參考圖2所示的交軸(Q軸)電流補(bǔ)償方式的諧波矩陣控制框圖和圖3所示的直軸(D軸)電壓補(bǔ)償方式的諧波矩陣控制框圖對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制。

綜上，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)，諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償裝置先對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償調(diào)試，以獲取每個(gè)壓縮機(jī)運(yùn)行工況下的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)并存儲(chǔ)至存儲(chǔ)模塊，然后壓縮機(jī)控制模塊獲取壓縮機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行工況，并根據(jù)存儲(chǔ)的每個(gè)壓縮機(jī)運(yùn)行工況下的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)獲取當(dāng)前運(yùn)行工況對(duì)應(yīng)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)，并根據(jù)當(dāng)前運(yùn)行工況對(duì)應(yīng)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制。由此，該系統(tǒng)直接調(diào)用存儲(chǔ)的諧波轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)諧波轉(zhuǎn)矩控制，對(duì)控制芯片的要求不高，不給空調(diào)器增加額外成本和負(fù)擔(dān)，并且，使得壓縮機(jī)的電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩更好的跟蹤壓縮機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩。

本發(fā)明還提出了一種空調(diào)器，包括上述實(shí)施例的壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的空調(diào)器，使得壓縮機(jī)的電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩更好的跟蹤壓縮機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩，減小壓縮機(jī)本體產(chǎn)生的振動(dòng)，提升整個(gè)空調(diào)器的穩(wěn)定性及舒適性。并且，對(duì)控制芯片的要求不高，不給空調(diào)器增加額外成本和負(fù)擔(dān)。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過(guò)中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。