CN203100066U - 直流变频空调及其控制*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于空调技术领域，尤其涉及一种直流变频空调及其控制***。本实用新型提供的直流变频空调及其控制***，通过变频控制模块中的高频注入法控制器、FOC控制器和电压空间矢量调制器，在常规FOC控制模式下，高频注入法控制器停止，只有FOC控制器工作，可实现电机的高频稳定运行；在高频注入法控制模式下，高频注入法控制器启动，可实现电机超低频稳定运行。通过该新型直流变频空调控制***，实现常规FOC控制模式和高频注入法控制模式的无缝切换，实现电机从超低频到高频的持续、稳定运行，进而提高直流变频空调的使用舒适性和节能性。
Description
技术领域
本实用新型属于空调技术领域，尤其涉及一种直流变频空调及其控制***。
背景技术
现有的直流变频空调控制***，可驱动压缩机在1Hz～150Hz的范围内运转，当房间温度已经满足预设的温度条件、需要压缩机以更低频率运行的时候，只能停止压缩机，待房间温度与预设温度满足一定的差值时，再重新启动压缩机。在停止压缩机到再启动压缩机电机的这一段时间内，房间的温度波动相对加大，影响了直流变频空调使用的舒适性。
另一方面，现有的的直流变频空调控制***一般不能实现0～1Hz区间连续的超低频运行，而在压缩机重新启动时，往往使用转速开环的启动方法：即先驱动压缩机电机运行到10Hz～30Hz的区间，再切换到转速闭环的状态。因此而产生相对较大的启动电流和启动噪音，同样降低了直流变频空调的使用舒适性和节能性。
现有技术中提供了一种超低频运行的直流变频空调控制***，在低频区间向压缩机输出固定电流和频率的正弦波。由于这种状态下不能检测压缩机的实际运行转速，故不能保证压缩机的稳定运行；并且一旦进入低频区间，不能重新直接加速到高频区间，必须先停机，然后重新启动压缩机，因此也不能真正实现从0Hz到高频区间的连续运行。
实用新型内容
鉴于上述技术问题，本实用新型的目的首先在于提供一种直流变频空调控制***，旨在解决现有直流变频空调控制***不能实现0～1Hz超低频运行直接连续向高频区间运行的技术问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种直流变频空调控制***，包括连接在交流电源与压缩机电机之间的功率因数校正模块、变频控制模块和电源逆变模块，包括：
输出高频电压信号、通过检测所述电机的电流信号确定转子的位置，以控制所述电机在0～1Hz低频下稳定运行的高频注入法控制器；
输出常规电压信号、控制所述电机高频稳定运行的FOC控制器；以及
分别与所述高频注入法控制器的输出端、FOC控制器的输出端相连，输出六路PWM控制信号至所述电源逆变模块的电压空间矢量调制器。
进一步地，所述直流变频空调控制***还包括：同时与所述变频控制模块、电源逆变模块相连，将所述电机的电流信号反馈给所述变频控制模块、实现所述电机的FOC闭环控制的采样电阻R1。
进一步地，所述直流变频空调控制***还包括：并联在所述变频控制模块两端，降低直流母线电压纹波的储能元件。
具体地，所述储能元件为电解电容E1。
更进一步，所述直流变频空调控制***还包括：连接在所述交流电源与功率因数校正模块之间，将交流电整流成直流电的整流模块。
具体地，所述整流模块为由四个二极管构成的整流桥。
本实用新型的目的还在于提供一种直流变频空调，该直流变频空调包括如上任一形式下的直流变频空调控制***。
本实用新型提供的直流变频空调及其控制***，通过变频控制模块中的高频注入法控制器、FOC控制器和电压空间矢量调制器，在常规FOC控制模式下，高频注入法控制器停止，只有FOC控制器工作，可实现电机的高频稳定运行；在高频注入法控制模式下，高频注入法控制器启动，可实现电机超低频稳定运行。通过该新型直流变频空调控制***，实现常规FOC控制模式和高频注入法控制模式的无缝切换，实现电机从超低频到高频的持续、稳定运行，进而提高直流变频空调的使用舒适性和节能性。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的直流变频空调控制***的结构框图；
图2是本实用新型实施例提供的直流变频空调控制***中变频控制模块的结构框图；
图3是本实用新型实施例提供的直流变频空调控制***中变频控制模块的控制实现流程图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型实施例首先提供一种直流变频空调控制***，能够实现电机从0～1Hz超低频到高频的持续、稳定运行，进而提高直流变频空调的使用舒适性和节能性。图1是本实用新型实施例提供的直流变频空调控制***的结构框图；为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。
参见图1，直流变频空调控制***包括依次连接在交流电源AC与压缩机电机之间的功率因数校正模块100、变频控制模块200和电源逆变模块300；
其中，功率因数校正模块100用于提高直流变频空调的功率因数；变频控制模块200用于控制实现0～1Hz超低频控制模式到高频运行模式的无缝切换，向电源逆变模块300输出六路PWM控制信号；电源逆变模块300则将直流电逆变为三相交流电，用以驱动压缩机电机。
在具体实现时，变频控制模块100为一个变频控制MCU，其结构组成如图2所示。图2是示出了一优选实施例提供的变频控制模块MCU的结构框图，如图所示：
变频控制模块MCU包括：高频注入法控制器10、FOC（Field OrientedControl，场定向控制）控制器20以及分别与高频注入法控制器10的输出端、FOC控制器20的输出端相连的电压空间矢量调制器30；其中，高频注入法控制器10用于输出高频电压信号，可以通过检测压缩机电机的电流信号确定转子的位置，以控制电机在0～1Hz低频下稳定运行，FOC控制器20用于输出常规电压信号、控制压缩机电机高频稳定运行，电压空间矢量调制器30则能够输出六路PWM控制信号至所述电源逆变模块300。
继续参见图1，作为本实用新型的一优选实施例，直流变频空调控制***还包括同时与变频控制模块200、电源逆变模块300相连的采样电阻R1.采样电阻R1用于将压缩机电机的电流信号反馈给变频控制模块200、实现电机的FOC闭环控制。
在具体实现时，直流变频空调控制***还包括并联在变频控制模块200两端，用于降低直流母线电压纹波的储能元件。作为本实用新型的一优选实施例，图1所示的储能元件为电解电容E1。
继续参见图1，直流变频空调控制***还包括连接在交流电源AC与功率因数校正模块100之间，将交流电整流成直流电的整流模块。作为本实用新型的一优选实施例，在具体实现时，整流模块为由四个二极管构成的整流桥B1。
本实用新型实施例提供的变频控制模块200有两种工作模式：常规FOC控制模式和高频注入法控制模式。其中，常规FOC控制模式下，高频注入法控制器10停止，只有FOC控制器20工作，可实现电机的高频稳定运行；高频注入法控制模式下，高频注入法控制器10启动，可实现电机超低频稳定运行。也就是说，变频控制模块MCU可以在常规FOC控制模式和高频注入法控制模式之间无缝切换，实现电机从超低频到高频的稳定持续运行。
图3示出了变频控制模块200的控制实现流程简图。如图所示：
在步骤S21中：判断电机启动是否完成，如果完成则进入步骤S22，否则保持在步骤S21。
在步骤S22中：判断运行频率是否大于F1（F1是预设值，一般取其范围是3Hz～20Hz)；如果大于F1，则进入步骤S23，否则进入步骤S24。
在步骤S23中：关闭高频注入法，变频控制模块MCU工作在常规FOC控制模式，最后返回步骤S22。
在步骤S24中：启动高频注入法，变频控制模块MCU工作在高频注入法控制模式，最后返回步骤S22。
根据本实用新型实施例提供的直流变频空调控制***，变频控制模块200的高频注入法开启后，可以达到运行频率最小值为0～1Hz，频率分辨率为0.1Hz，真正实现直流变频空调的压缩机电机由超低频到高频的持续、稳定运行。
本实用新型提供的直流变频空调及其控制***，通过变频控制模块中的高频注入法控制器、FOC控制器和电压空间矢量调制器，在常规FOC控制模式下，高频注入法控制器停止，只有FOC控制器工作，可实现电机的高频稳定运行；在高频注入法控制模式下，高频注入法控制器启动，可实现电机超低频稳定运行。通过该新型直流变频空调控制***，实现常规FOC控制模式和高频注入法控制模式的无缝切换，实现电机从超低频到高频的持续、稳定运行，进而提高直流变频空调的使用舒适性和节能性。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了较详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改、或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种直流变频空调控制***，包括连接在交流电源与压缩机电机之间的功率因数校正模块、变频控制模块和电源逆变模块，其特征在于，所述变频控制模块包括：
输出高频电压信号、通过检测所述电机的电流信号确定转子的位置，以控制所述电机在0～1Hz低频下稳定运行的高频注入法控制器；
输出常规电压信号、控制所述电机高频稳定运行的FOC控制器；以及
分别与所述高频注入法控制器的输出端、FOC控制器的输出端相连，输出六路PWM控制信号至所述电源逆变模块的电压空间矢量调制器。
2.如权利要求1所述的直流变频空调控制***，其特征在于，所述直流变频空调控制***还包括：
同时与所述变频控制模块、电源逆变模块相连，将所述电机的电流信号反馈给所述变频控制模块、实现所述电机的FOC闭环控制的采样电阻R1。
3.如权利要求2所述的直流变频空调控制***，其特征在于，所述直流变频空调控制***还包括：
并联在所述变频控制模块两端，降低直流母线电压纹波的储能元件。
4.如权利要求3所述的直流变频空调控制***，其特征在于，所述储能元件为电解电容E1。
5.如权利要求1所述的直流变频空调控制***，其特征在于，所述直流变频空调控制***还包括：
连接在所述交流电源与功率因数校正模块之间，将交流电整流成直流电的整流模块。
6.如权利要求5所述的直流变频空调控制***，其特征在于，所述整流模块为由四个二极管构成的整流桥。
7.一种直流变频空调，其特征在于，所述直流变频空调包括如权利要求1-6任一项所述的直流变频空调控制***。
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| CN 201320017099 CN203100066U (zh) | 2013-01-14 | 2013-01-14 | 直流变频空调及其控制*** |
Publications (1)
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| CN203100066U true CN203100066U (zh) | 2013-07-31 |
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| CN 201320017099 Expired - Lifetime CN203100066U (zh) | 2013-01-14 | 2013-01-14 | 直流变频空调及其控制*** |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108282129A (zh) * | 2018-03-06 | 2018-07-13 | 珠海格力电器股份有限公司 | 压缩机驱动控制电路、方法及包含所述电路的变频空调器 |
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2013
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| CN108282129B (zh) * | 2018-03-06 | 2024-04-26 | 珠海格力电器股份有限公司 | 压缩机驱动控制电路、方法及包含所述电路的变频空调器 |
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