CN112113318B - 一种可变dq补偿电流比例增益系数的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可变DQ补偿电流比例增益系数的控制方法，适用于采用单缸压缩机的变频空调***。首先通过前期测试实验，确定压缩机在不同转速范围下的系数的最优值，根据采集到的实际转速值与预设值做比较，根据比较结果选择不同的补偿电流比例增益系数，保证整个***功率最优，预设转速可分为两段或多段。发明人发现，如果可以采用根据不同工况转速进行变DQ轴补偿电流比例增益系数控制的话，势必会使整个空调***的APF有一个更大提升。
Description
技术领域
本发明属于变频空调调试和开发领域，特别涉及一种可变DQ补偿电流比例增益系数的控制方法。
背景技术
近年来，变频空调逐渐成为市场主流。伴随着社会需求以及相关标准的提高，变频空调相关技术也在不断的发展进步。鉴于空调压缩机的特殊工作环境以及对能效、工作环境的高要求，变频压缩机所用的电机基本为内嵌式永磁同步电机，控制方法为无传感器矢量控制。
采用此控制方法，结合单转子变频压缩机存在力矩突变的特点，在DQ正常DQ轴电流控制的基础上会额外增加一个电流补偿，该控制方法中确定DQ补偿电流比例增益系数极其重要其在压缩机整个工作频率范围内均有效，它对压缩机运行的稳定性，限界耐力等有着重要影响。该系数的确定一般是由电控人员根据压缩机运行电流波形等确定一个较优参数，工况多选用中低速，并且DQ补偿电流比例增益系数确定后就固定不变了。但若该系数偏大会导致控制器***的功率增加，而若该系数偏小的话有可能因此导致压缩机运行不稳而造成压缩机功率上升，所以该确定方法较少考虑到该系数对整个***功率的影响，以及压缩机在不同转速情况下不同的状态。
因此需要提出一种适用于单转子压缩机变频空调的可变DQ补偿电流比例增益系数的控制方法。
发明内容
本发明的目的在于提出一种可变DQ补偿电流比例增益系数的控制方法，用于解决现有技术中由于较少考虑到该系数对整个***功率的影响，以及压缩机在不同转速情况下不同的状态，该系数偏大会导致控制器***的功率增加，而该系数偏小的话有可能因此导致压缩机运行不稳而造成压缩机功率上升等问题。
为了解决上述技术问题，本发明提出一种可变DQ补偿电流比例增益系数的控制方法，适用于变频空调压缩机，包括如下步骤：
S1：获得所述变频空调压缩机在不同的转速值条件下DQ补偿电流比例增益系数的最优值，得到预设的转速范围及其对应的DQ补偿电流比例增益系数的最优值的映射集合；
S2：采集所述变频空调压缩机的实时工作转速，将所述实时工作转速在所述映射集合中匹配对应的预设转速范围，并得到所述预设转速范围对应的DQ补偿电流比例增益系数的最优值；
S3：将所述对应的DQ补偿电流比例增益系数的最优值作为所述变频空调压缩机当前的DQ补偿电流比例增益系数，并返回执行S2。
可选的，所述步骤S1具体包括：
S11：在中间制冷工况条件下，改变所述DQ补偿电流比例增益系数并检测所述变频空调压缩机相应的功率及能效，并收集相应的统计数据以及当前阶段压缩机的转速值；
S12：通过所述统计数据，分析出中间制冷工况时所述变频空调压缩机转速值对应的DQ补偿电流比例增益系数的最优值。
可选的，所述步骤S1还具体包括：
S13：在额定制冷工况条件下，改变所述DQ补偿电流比例增益系数并检测所述变频空调压缩机相应的功率及能效，并收集相应的统计数据以及当前阶段所述变频空调压缩机的转速；
S14：通过所述统计数据，分析出额定制冷工况时所述变频空调压缩机转速值对应的DQ补偿电流比例增益系数的最优值。
可选的，所述预设转速范围数量为多个。
可选的，所述多个预设转速范围组成的范围集合可为连续范围。
可选的，所述多个预设转速范围组成的范围集合还可为不连续范围。
可选的，所述预设转速范围的数量可为2个。
可选的，所述预设转速范围的数量还可为3个。
可选的，所述预设转速范围的数量还可为4个。
可选的，所述预设转速范围的数量还可为5个。
本发明提供了一种可变DQ补偿电流比例增益系数的控制方法，通过前期测试实验，确定压缩机在不同转速范围下的DQ补偿电流比例增益系数的最优值。根据采集到的实际转速值与预设值做比较，根据比较结果选择不同的电流比例增益系数，保证整个***功率最优，预设转速可分为两段或多段。发明人发现，如果可以采用根据不同工况转速进行变DQ补偿电流比例增益系数控制的话，势必会使整个空调***的APF有一个更大提升。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种可变DQ补偿电流比例增益系数的控制方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种可变DQ补偿电流比例增益系数的控制方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图1所示，本实施例提供一种可变DQ补偿电流比例增益系数的控制方法，适用于变频空调压缩机，主要包括如下步骤：
S1：获得所述变频空调压缩机在不同的转速值条件下DQ补偿电流比例增益系数的最优值，得到预设的转速范围及其对应的DQ补偿电流比例增益系数的最优值的映射集合；
S2：采集所述变频空调压缩机的实时工作转速，将所述实时工作转速在所述映射集合中匹配对应的预设转速范围，并得到所述预设转速范围对应的DQ补偿电流比例增益系数的最优值；
S3：将所述对应的DQ补偿电流比例增益系数的最优值作为所述变频空调压缩机当前的DQ补偿电流比例增益系数，并返回执行S2。
针对整个***的功耗，可以通过前期调试来确定压缩机在不同转速范围下的DQ补偿电流比例增益系数的最优值。然后根据采集到的实际转速值V与预设值做比较，根据比较结果选择不同的DQ补偿电流比例增益系数，可以保证整个***功率最优。流程图如图1所示。
可选地，所述步骤S1可具体包括：
所述步骤S1具体包括：
S11：在中间制冷工况条件下，改变所述DQ补偿电流比例增益系数并检测所述变频空调压缩机相应的功率及能效，并收集相应的统计数据以及当前阶段压缩机的转速值；
S12：通过所述统计数据，分析出中间制冷工况时所述变频空调压缩机转速值对应的DQ补偿电流比例增益系数的最优值。
可选地，所述步骤S1还可具体包括：
S13：在额定制冷工况条件下，改变所述DQ补偿电流比例增益系数并检测所述变频空调压缩机相应的功率及能效，并收集相应的统计数据以及当前阶段所述变频空调压缩机的转速；
S14：通过所述统计数据，分析出额定制冷工况时所述变频空调压缩机转速值对应的DQ补偿电流比例增益系数的最优值。
可选地，所述多个预设转速范围组成的范围集合可为连续范围，这里说的连续范围是指多个预设转速范围之间没有断点。
可选地，所述多个预设转速范围组成的范围集合还可为不连续范围，即多个预设转速范围之间存在断点。
需要注意的是，所述预设转速范围可分为两段，或者可分为三段，或者可分为四段，或者为了得到更加精确的DQ补偿电流比例增益系数，可分为更多段。具体需分多少段可根据实际需要来选择合适的段数，在此不做限制。
由于***的整体功率包括驱动部分的功率、压缩机的功率以及其他部分产生的功率，***的功率越高则产生的功耗越大，***功率越低则***能效越高。当其保持***其他部分不变时，驱动部分的功率及压缩机的功率决定了***的功率。故此，为了验证改变DQ补偿电流比例增益系数可以对整个空调***有所提升，发明人在保持***其它部分不变的情况下进行了实测试验。
首先针对中间制冷工况的空调做了测试实验，并统计了不同的DQ补偿电流比例增益系数对于工作在中间制冷工况的空调性能上的影响，具体记录了空调***的功率以及能效的变化，如表1所示。
表1中间制冷工况下，随DQ补偿电流比例增益系数变化空调***实测功率及实测能效的变化
从表1中可以看出中间制冷工况的整体功率受DQ补偿电流比例增益系数值影响很大，不同的增益调整方向在***上的性能表现各不相同。保持Q轴增益补偿系数3.75不变，仅调整D轴增益补偿系数，可以看到***的功率随参数值的增加呈缓慢上升趋势，说明D轴增益对压缩机运行的稳定性影响较小，且驱动部分因增益加大而增加的功率必然大于压缩机因驱动调整而减小的功率。而在相同的D轴增益补偿系数值下，加大Q轴增益补偿系数，可以看到***功率有着明显的下降，说明在抑制***振动，减少压缩机因为振动造成的额外功耗方面Q轴增益补偿系数影响更大，对功率差异占***总功率的2％，影响比较可观。此时，该实验中间制冷工况下的压缩机的运行频率为22Hz。
其次，发明人采用了APF(Annual PerformanceFactor，全年能源消耗效率)中的额定制冷工况再次进行测试实验。最终的试验结果如表2所示。
表2额定制冷工况下，随DQ补偿电流比例增益系数变化空调***实测功率及实测能效的变化
采用该工况时压缩机的运转频率已经达到53Hz，稳定性要明显优于中间制冷工况，可以看到此时DQ补偿电流比例增益系数值在一定范围内变化时对压缩机功率及能效的影响明显降低，故而对于整体功耗的表现来说，较大DQ补偿电流比例增益系数值反而会使得***整体功率更高，产生的功耗更多。
表1和表2反应的是不同工况下DQ补偿电流比例增益系数对***的影响情况。可以看到增益对于额定制冷工况下对***的影响和中间制冷工况下对***的影响的确是不同的，在额定制冷运行阶段，压缩机运行已经较为平稳，因此原则上不需要较高的DQ补偿电流比例增益系数，减小DQ补偿电流比例增益系数，对于***的能效都有提升。而在中间工况，较大的DQ补偿电流比例增益系数反而会使***总体功率更低，功耗更小，能效更高。在额定制冷工况中不同参数对于***的调整效果，差值可以达到8W。
综上所述，本发明提供了一种可变DQ补偿电流比例增益系数的控制方法，适用于变频空调压缩机，通过前期测试实验，确定压缩机在不同转速范围下的DQ补偿电流比例增益系数的最优值。根据采集到的实际转速值与预设值做比较，根据比较结果选择不同的电流比例增益系数，保证整个***功率最优，预设转速可分为两段或多段。发明人发现，如果可以采用根据不同工况转速进行变DQ补偿电流比例增益系数控制的话，势必会使整个空调***的APF有一个更大提升。
Claims (8)
1.一种可变DQ补偿电流比例增益系数的控制方法，适用于采用单缸压缩机的变频空调***，其特征在于，包括如下步骤：
S1：获得所述变频空调压缩机在不同的转速值条件下DQ补偿电流比例增益系数的最优值，得到预设的转速范围及其对应的DQ补偿电流比例增益系数的最优值的映射集合；
S2：采集所述变频空调压缩机的实时工作转速，将所述实时工作转速在所述映射集合中匹配对应的预设转速范围，并得到所述预设转速范围对应的DQ补偿电流比例增益系数的最优值；
S3：将所述对应的DQ补偿电流比例增益系数的最优值作为所述变频空调压缩机当前的DQ补偿电流比例增益系数，并返回执行S2；
其中，所述步骤S1具体包括：
S11：在中间制冷工况条件下，改变所述DQ补偿电流比例增益系数并检测所述变频空调压缩机相应的功率及能效，并收集相应的统计数据以及当前阶段压缩机的转速值；
S12：通过所述统计数据，分析出中间制冷工况时所述变频空调压缩机转速值对应的DQ补偿电流比例增益系数的最优值；
S13：在额定制冷工况条件下，改变所述DQ补偿电流比例增益系数并检测所述变频空调压缩机相应的功率及能效，并收集相应的统计数据以及当前阶段所述变频空调压缩机的转速；
S14：通过所述统计数据，分析出额定制冷工况时所述变频空调压缩机转速值对应的DQ补偿电流比例增益系数的最优值。
2.如权利要求1所述的一种可变DQ补偿电流比例增益系数的控制方法，其特征在于，所述预设转速范围数量为多个。
3.如权利要求2所述的一种可变DQ补偿电流比例增益系数的控制方法，其特征在于，所述多个预设转速范围组成的范围集合为连续范围。
4.如权利要求2所述的一种可变DQ补偿电流比例增益系数的控制方法，其特征在于，所述多个预设转速范围组成的范围集合为不连续范围。
5.如权利要求2所述的一种可变DQ补偿电流比例增益系数的控制方法，其特征在于，所述预设转速范围的数量为2个。
6.如权利要求2所述的一种可变DQ补偿电流比例增益系数的控制方法，其特征在于，所述预设转速范围的数量为3个。
7.如权利要求2所述的一种可变DQ补偿电流比例增益系数的控制方法，其特征在于，所述预设转速范围的数量为4个。
8.如权利要求2所述的一种可变DQ补偿电流比例增益系数的控制方法，其特征在于，所述预设转速范围的数量为5个。
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