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*** |
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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
- 2013-01-14 CN CN 201320017099 patent/CN203100066U/zh not_active Expired - Lifetime
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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 |
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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