空調(diào)系統(tǒng)電網(wǎng)電壓跌落時輸入電流閉環(huán)限幅方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種空調(diào)系統(tǒng)電網(wǎng)電壓跌落時輸入電流閉環(huán)限幅方法及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在家用空調(diào)等類似系統(tǒng)中，一般先將自電網(wǎng)的單相交流電源，經(jīng)過不可控全橋整流，然后經(jīng)過功率因數(shù)校正(power factor correct1n, PFC)電路，輸出直流電源，接至大容量電解電容，給負載供電。負載包括壓縮機和系統(tǒng)內(nèi)部開關電源等，其中壓縮機為主要負載，在額定輸出時壓縮機輸出功率占總輸入功率的95 %以上。
[0003]空調(diào)系統(tǒng)中一般采用Boost型功率因數(shù)校正電路，不僅可以達到較高的功率因數(shù)，而且可以升壓輸出穩(wěn)定的直流電壓，從而給負載提供穩(wěn)定的直流電源。當輸入電網(wǎng)電壓發(fā)生變化時，PFC的電壓外環(huán)可以保持直流母線電壓(電解電容電壓)基本穩(wěn)定在設定幅值，從而保持輸出相同的負載功率。
[0004]但是，當輸入電網(wǎng)電壓跌落時，由于負載功率基本不變，輸入電流(PFC之前)必然增大。而輸入電路的過流能力有限，當輸入電流過大時，會損壞輸入電路，進而發(fā)生空調(diào)系統(tǒng)故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種空調(diào)系統(tǒng)電網(wǎng)電壓跌落時輸入電流閉環(huán)限幅方法及系統(tǒng)。即通過限制壓縮機的輸出電磁轉(zhuǎn)矩，從而限制壓縮機運行頻率，達到降低壓縮機功率、減小輸入電流的效果。
[0006]本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下:一種空調(diào)系統(tǒng)電網(wǎng)電壓跌落時輸入電流閉環(huán)限幅方法，包括如下步驟:
[0007]SI，通過輸入電流有效值及輸入電流有效值保護閾值限定電磁轉(zhuǎn)矩補償量TeComp的幅值；
[0008]S2，通過限定幅值的電磁轉(zhuǎn)矩補償量TeComp調(diào)節(jié)電磁轉(zhuǎn)矩給定量Te_ref，得到壓縮機運行最終電磁轉(zhuǎn)矩給定量；
[0009]S3，通過最大轉(zhuǎn)矩電流比控制模塊對壓縮機運行最終電磁轉(zhuǎn)矩給定量進行處理，得到直軸電流給定量Id_ref和交軸電流給定量Iq_ref ；
[0010]S4，利用直軸電流給定量Id_ref和交軸電流給定量Iq_ref進行壓縮機的矢量控制，實現(xiàn)對輸入電流有效值I in_rms的限制。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明在電網(wǎng)電壓跌落時，通過限制壓縮機的輸出電磁轉(zhuǎn)矩，從而限制壓縮機運行頻率，達到降低壓縮機功率、減小輸入電流的效果，所述方法響應速度快，使輸入電流在輸入電路的過流能力內(nèi)，保證電路不被損壞，進而保證系統(tǒng)正常運行。
[0012]在上述技術方案的基礎上，本發(fā)明還可以做如下改進。
[0013]進一步，SI中通過輸入電流有效值及輸入電流有效值保護閾值限定電磁轉(zhuǎn)矩補償量TeComp的幅值的具體步驟包括:
[0014]S1.1，實時檢測輸入電流瞬時值I in，并計算輸入電流有效值Iin_rms ；
[0015]S1.2，計算輸入電流有效值保護閾值與輸入電流有效值的差值Iin_thr -1in_rms，并采用比例-積分調(diào)節(jié)器對差值進行自動調(diào)節(jié)，得到電磁轉(zhuǎn)矩補償量TeComp ;
[0016]S1.3，對電磁轉(zhuǎn)矩補償量TeComp進行限幅，所述電磁轉(zhuǎn)矩補償量TeComp的上限為0，下限為_Te_ref，其中所述Te_ref為電磁轉(zhuǎn)矩給定量。
[0017]采用上述進一步方案的有益效果是:電磁轉(zhuǎn)矩補償量TeComp限幅目的是通過快速限制電磁轉(zhuǎn)矩給定量，從而限制輸出功率、限制輸入電流。
[0018]進一步，S2中通過限定幅值的電磁轉(zhuǎn)矩補償量TeComp調(diào)節(jié)電磁轉(zhuǎn)矩給定量Te_ref的具體步驟如下:將壓縮機電磁轉(zhuǎn)矩給定量Te_ref與電磁轉(zhuǎn)矩補償量TeComp相加，得到壓縮機運行最終電磁轉(zhuǎn)矩給定量Te_ref+TeComp。
[0019]采用上述進一步方案的有益效果是:利用電磁轉(zhuǎn)矩補償量TeComp調(diào)節(jié)電磁轉(zhuǎn)矩給定量Te_ref可迅速降低壓縮機功率、減小輸入電流，響應速度快。
[0020]進一步，S1.1中計算輸入電流有效值Iin_rms的具體實現(xiàn)如下:對輸入電流瞬時值Iin進行平方運算；對平方后的電流進行低通濾波，其中低通濾波的截止頻率遠低于輸入電壓頻率；對低通濾波后的電流平方平均值進行求平方根運算，從而得到輸入電流有效值 Iin_rms0
[0021]進一步，S1.1中計算輸入電流有效值Iin_rms的具體實現(xiàn)如下:
[0022]對輸入電流瞬時值Iin進行低通濾波得到電流平均值，其中低通濾波的截止頻率遠低于輸入電壓頻率；將電流平均值乘以sqrt(2)*n/4得到輸入電流有效值Iin_rms。
[0023]本發(fā)明解決上述技術問題的另一技術方案如下一種空調(diào)系統(tǒng)電網(wǎng)電壓跌落時輸入電流閉環(huán)限幅系統(tǒng)，包括電磁轉(zhuǎn)矩補償量限幅模塊、電磁轉(zhuǎn)矩給定量調(diào)節(jié)模塊、最大轉(zhuǎn)矩電流比控制模塊和矢量控制模塊；所述電磁轉(zhuǎn)矩補償量限幅模塊，其用于通過輸入電流有效值及輸入電流有效值保護閾值限定電磁轉(zhuǎn)矩補償量TeComp的幅值；所述電磁轉(zhuǎn)矩給定量調(diào)節(jié)模塊，其用于通過限定幅值的電磁轉(zhuǎn)矩補償量TeComp調(diào)節(jié)電磁轉(zhuǎn)矩給定量Te_ref，得到壓縮機運行最終電磁轉(zhuǎn)矩給定量；所述最大轉(zhuǎn)矩電流比控制模塊，其用于對壓縮機運行最終電磁轉(zhuǎn)矩給定量進行處理，得到直軸電流給定量Id_ref和交軸電流給定量Iq_ref ；所述矢量控制模塊，其用于利用直軸電流給定量Id_ref和交軸電流給定量Iq_ref進行壓縮機的矢量控制，實現(xiàn)對輸入電流有效值Iin_rms的限制。
[0024]在上述技術方案的基礎上，本發(fā)明還可以做如下改進。
[0025]進一步，所述電磁轉(zhuǎn)矩補償量限幅模塊包括輸入電流檢測單元、電磁轉(zhuǎn)矩補償量計算單元和電磁轉(zhuǎn)矩補償量限幅單元；所述輸入電流檢測單元，其用于實時檢測輸入電流瞬時值Iin，并計算輸入電流有效值Iin_rms ;所述電磁轉(zhuǎn)矩補償量計算單元，其用于計算輸入電流有效值保護閾值與輸入電流有效值的差值Iin_thr -1in_rms,并采用比例-積分調(diào)節(jié)器對差值進行自動調(diào)節(jié)，得到電磁轉(zhuǎn)矩補償量TeComp ;所述電磁轉(zhuǎn)矩補償量限幅單元，其用于對電磁轉(zhuǎn)矩補償量TeComp進行限幅，所述電磁轉(zhuǎn)矩補償量TeComp的上限為0，下限為_Te_ref，其中所述Te_ref為電磁轉(zhuǎn)矩給定量。
[0026]進一步，所述電磁轉(zhuǎn)矩給定量調(diào)節(jié)模塊通過限定幅值的電磁轉(zhuǎn)矩補償量TeComp調(diào)節(jié)電磁轉(zhuǎn)矩給定量Te_ref的具體步驟如下:將壓縮機電磁轉(zhuǎn)矩給定量Te_ref與電磁轉(zhuǎn)矩補償量TeComp相加，得到壓縮機運行最終電磁轉(zhuǎn)矩給定量Te_ref+TeComp。
[0027]進一步，所述輸入電流檢測單元根據(jù)如下方法計算輸入電流有效值:對輸入電流瞬時值Iin進行平方運算；對平方后的電流進行低通濾波，其中低通濾波的截止頻率遠低于輸入電壓頻率；對低通濾波后的電流平方平均值進行求平方根運算，從而得到輸入電流有效值Iin_rms。
[0028]進一步，所述輸入電流檢測單元根據(jù)如下方法計算輸入電流有效值:對輸入電流瞬時值Iin進行低通濾波得到電流平均值，其中低通濾波的截止頻率遠低于輸入電壓頻率；將電流平均值乘以sqrt(2)*n/4得到輸入電流有效值Iin_rms。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明實施例的電路拓撲圖；
[0030]圖2為本發(fā)明實施例所述空調(diào)系統(tǒng)電網(wǎng)電壓跌落時輸入電流閉環(huán)限幅方法流程圖；
[0031]圖3為本發(fā)明實施例所述壓縮機矢量控制方法示意圖；
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