]圖4為本發(fā)明實(shí)施例所述輸入電流閉環(huán)限幅方法示意圖；
[0033]圖5為本發(fā)明空調(diào)系統(tǒng)電網(wǎng)電壓跌落時(shí)輸入電流閉環(huán)限幅系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0035]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的電路拓?fù)?，為一種帶功率因數(shù)校正的單相交流輸入系統(tǒng)電路，通過電阻采樣方法檢測(cè)輸入電流瞬時(shí)值。其中，輸入電流主要流經(jīng)的電路組件包括整流橋、電容、采樣電阻、PFC電路、電解電容、智能功率模塊IPM和壓縮機(jī)，所述PFC電路包括電抗器、功率開關(guān)管和二極管。電流流向如圖1所示。當(dāng)輸入電網(wǎng)電壓跌落時(shí)，輸入電流會(huì)急劇上升；如果負(fù)載功率保持不變，那么輸入電流上升比例與輸入電壓跌落比例成反比。
[0036]對(duì)于采用永磁同步壓縮機(jī)的變頻空調(diào)系統(tǒng)，一般采用無傳感器矢量控制方法，其瞬時(shí)輸出功率Pcomp可以表示為
[0037]Pcomp = Te X Omega ；
[0038]其中，Te為壓縮機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩，Omega為壓縮機(jī)電氣角速度。當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩Te減小時(shí)，壓縮機(jī)角速度Omega也會(huì)下降，即壓縮機(jī)運(yùn)行下降。因此，降低壓縮機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，不僅可以降低壓縮機(jī)運(yùn)行頻率，更加可以快速降低壓縮機(jī)功率。
[0039]設(shè)輸入電壓有效值為Vin_rms，輸入電流有效值為Iin_rms，功率因數(shù)為cos Φ，那么輸入有功功率為 Pin = Vin_rms X Iin_rms X cos Φ ；
[0040]當(dāng)壓縮機(jī)運(yùn)行在額定頻率或者運(yùn)行頻率較高時(shí)，功率因數(shù)校正已經(jīng)開啟，功率因數(shù)接近為I。
[0041]設(shè)空調(diào)系統(tǒng)的效率為η %，即壓縮機(jī)有功功率占輸入有功功率的比例，即Pcomp=PinX η.%。
[0042]根據(jù)上述分析，當(dāng)壓縮機(jī)運(yùn)行在額定頻率或者運(yùn)行頻率較高時(shí)，輸入電流有效值為 Iin_rms = (Te X Omega) / (Vin_rms X η % )；
[0043]據(jù)此，當(dāng)Iin_rms高于輸入電流有效值保護(hù)閾值Iin_thr時(shí)，可以通過限制壓縮機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩Te，來限制輸入電流有效值Iin_rms。
[0044]特別是針對(duì)內(nèi)嵌式永磁同步壓縮機(jī)，電磁轉(zhuǎn)矩Te滿足
[0045]Te = 3/2XPnX [FluxXIq+ (Ld-Lq) XIdXIq]；
[0046]其中，Pn為極對(duì)數(shù)，F(xiàn)lux為永磁體磁鏈，Ld、Lq分別直軸電感和交軸電感，Id、Iq分別為直軸電流和交軸電流。由于Ld〈Lq，直接限制電磁轉(zhuǎn)矩Te比間接限制交軸電流Iq效果更直接，而且能夠削弱矢量控制不完全解耦的影響。
[0047]因此，當(dāng)電網(wǎng)電壓跌落時(shí)，空調(diào)系統(tǒng)需要通過限制壓縮機(jī)(主要負(fù)載)的功率來降低輸入電流，防止輸入電流過流。限制壓縮機(jī)功率，可以通過降低壓縮機(jī)給定頻率，但是響應(yīng)較慢。本發(fā)明通過降低壓縮機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，最終降低壓縮機(jī)運(yùn)行頻率，可以直接快速降低壓縮機(jī)功率。
[0048]如圖2所示，一種空調(diào)系統(tǒng)電網(wǎng)電壓跌落時(shí)輸入電流閉環(huán)限幅方法，包括如下步驟:
[0049]SI，通過輸入電流有效值及輸入電流有效值保護(hù)閾值限定電磁轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償量TeComp的幅值。
[0050]具體地，S1.1，實(shí)時(shí)檢測(cè)輸入電流瞬時(shí)值I in，并計(jì)算輸入電流有效值Iin_rms ；
[0051]S1.2，計(jì)算輸入電流有效值保護(hù)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(duì)差值進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，得到電磁轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償量TeComp ;
[0052]S1.3，對(duì)電磁轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償量TeComp進(jìn)行限幅，所述電磁轉(zhuǎn)矩補(bǔ)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。
[0053]S1.1中計(jì)算輸入電壓有效值Vin_rms有以下兩種方式:
[0054]其中一種方式的具體實(shí)現(xiàn)如下:S1.1中計(jì)算輸入電流有效值Iin_rms的具體實(shí)現(xiàn)如下:對(duì)輸入電流瞬時(shí)值Iin進(jìn)行平方運(yùn)算；對(duì)平方后的電流進(jìn)行低通濾波，其中低通濾波的截止頻率遠(yuǎn)低于輸入電壓頻率；對(duì)低通濾波后的電流平方平均值進(jìn)行求平方根運(yùn)算，從而得到輸入電流有效值I i n_rms。
[0055]另一種方式的具體實(shí)現(xiàn)如下:對(duì)輸入電流瞬時(shí)值Iin進(jìn)行低通濾波得到電流平均值，其中低通濾波的截止頻率遠(yuǎn)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。
[0056]S2，通過限定幅值的電磁轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償量TeComp調(diào)節(jié)電磁轉(zhuǎn)矩給定量Te_ref，得到壓縮機(jī)運(yùn)行最終電磁轉(zhuǎn)矩給定量。具體地，將壓縮機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩給定量Te_ref與電磁轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償量TeComp相加，得到壓縮機(jī)運(yùn)行最終電磁轉(zhuǎn)矩給定量Te_ref+TeComp。
[0057]S3，通過最大轉(zhuǎn)矩電流比控制模塊對(duì)壓縮機(jī)運(yùn)行最終電磁轉(zhuǎn)矩給定量進(jìn)行處理，得到直軸電流給定量Id_ref和交軸電流給定量Iq_ref。具體地將得到壓縮機(jī)運(yùn)行最終電磁轉(zhuǎn)矩給定量Te_ref+TeComp接至最大轉(zhuǎn)矩電流比控制模塊MPTA，得到直軸電流給定量Id_ref和交軸電流給定量Iq_ref。
[0058]S4，利用直軸電流給定量Id_ref和交軸電流給定量Iq_ref進(jìn)行壓縮機(jī)的矢量控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入電流有效值I in_rms的限制。
[0059]圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述壓縮機(jī)矢量控制方法示意圖，通過限制Te_ref即可起到限制輸入電流的作用。
[0060]輸入電流閉環(huán)限幅方法如圖4所示:設(shè)輸入電流有效值保護(hù)閾值為Iin_thr，通過電阻采樣實(shí)時(shí)檢測(cè)輸入電流瞬時(shí)值Iin，并采用方法二計(jì)算輸入電流有效值Iin_rms，即Iin_rms = 1.11*LPF(Iin)，低通濾波器截止頻率取為8Hz ;根據(jù)保護(hù)閾值與輸入電流有效值的差值(Iin_thr-1in_rms)，采用比例-積分調(diào)節(jié)器進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，經(jīng)過限幅輸出(上限為0，下限為壓縮機(jī)速度環(huán)輸出的電磁轉(zhuǎn)矩給定的負(fù)數(shù)，即-Te_ref)電磁轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償量TeComp ;將壓縮機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩給定Te_ref與電磁轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償量TeComp相加，得到壓縮機(jī)運(yùn)行最終電磁轉(zhuǎn)矩給定，接至MPTA (最大轉(zhuǎn)矩電流比控制模塊)。
[0061]圖3中虛線圈出的部分為矢量控制部分，本發(fā)明實(shí)施例中的矢量控制部分的控制方法對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言都是已知的，此處不做詳細(xì)描述。
[0062]如圖5所示，一種空調(diào)系統(tǒng)電網(wǎng)電壓跌落時(shí)輸入電流閉環(huán)限幅系統(tǒng)，包括電磁轉(zhuǎn)矩補(bǔ)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MTPA和矢量控制模塊；所述電磁轉(zhuǎn)矩補(bǔ)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(hù)閾值限定電磁轉(zhuǎn)矩補(bǔ)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(bǔ)償量TeComp調(diào)節(jié)電磁轉(zhuǎn)矩給定量Te_ref，得到壓縮機(jī)運(yùn)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MTPA，其用于對(duì)壓縮機(jī)運(yùn)行最終電磁轉(zhuǎn)矩給定量進(jìn)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(jìn)行壓縮機(jī)的矢量控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入電流有效值Iin_rms的限制。
[0063]所述電磁轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償量限幅模塊包括輸入電流檢測(cè)單元、電磁轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償量計(jì)算單元和電磁轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償量限幅單元；所述輸入電流檢測(cè)單元，其用于實(shí)時(shí)檢測(cè)輸入電流瞬時(shí)值Iin，并計(jì)算輸入電流有效值Iin_rms ;所述電磁轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償量計(jì)算單元，其用于計(jì)算