空調器及其壓縮機的啟動控制方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及空調器技術領域，特別涉及一種空調器中壓縮機的啟動控制方法、一種空調器中壓縮機的啟動控制裝置以及一種空調器。
【背景技術】
[0002]在變頻空調系統中，通常采用無傳感器矢量控制算法對壓縮機進行變頻調速。在壓縮機控制過程中，由于無法直接檢測轉子速度，因此需采用無傳感器估計算法估計壓縮機的速度與轉子電氣角(磁鏈角)，并且，在壓縮機啟動階段，壓縮機的反電勢很小，電壓電流信號的信噪比很低，以致難以直接閉環啟動，因而在實際應用中多采用開環啟動控制方法。
【發明內容】
[0003]本申請是基于發明人對以下問題的認識和研究做出的:
[0004]相關技術中，壓縮機的開環啟動控制方法是通過注入旋轉的電壓或者電流，將轉子拖動至一定的運行速度后，可以相對準確地估計壓縮機的速度與磁鏈角時，再切換至閉環控制。
[0005]具體如圖1所示，在壓縮機開環運行階段，壓縮機的直軸給定電流、交軸給定電流和解耦角度直接開環給定;在閉環運行階段，壓縮機的直軸給定電流和交軸給定電流由速度環控制根據給定頻率和估計速度閉環調節得到，解耦角度為無傳感器估計算法估計出來的磁鏈角。通過設定開環運行時間，待達到開環運行時間后，直接切換至閉環運行狀態。但是，在壓縮機從開環運行階段切換至閉環運行狀態的瞬間，由于壓縮機的直軸給定電流和交軸給定電流的突然切換，容易造成啟動失敗或者切換過程劇烈抖動。
[0006]本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種空調器中壓縮機的啟動控制方法，該方法能夠使壓縮機的直軸給定電流和交軸給定電流在切換瞬間相對連續變化，減小切換沖擊，有效避免了由于直軸給定電流和交軸給定電流突然切換造成的啟動失敗或者切換過程劇烈抖動。
[0007]本發明的另一個目的在于提出一種空調器中壓縮機的啟動控制裝置。本發明的又一個目的在于提出一種空調器。
[0008]為實現上述目的，本發明一方面實施例提出了一種空調器中壓縮機的啟動控制方法，所述壓縮機的啟動過程包括開環運行階段和閉環運行階段，所述啟動控制方法包括以下步驟:當所述壓縮機滿足從所述開環運行階段向所述閉環運行階段切換的條件時，控制開環啟動給定電流逐漸平滑下降至零，以獲取開環電流平滑過渡時間；在所述開環電流平滑過渡時間內，根據所述開環啟動給定電流和速度環的輸出電流獲取所述壓縮機的直軸給定電流和交軸給定電流，并根據獲取的直軸給定電流和交軸給定電流對所述壓縮機進行矢量控制。
[0009]根據本發明實施例的空調器中壓縮機的啟動控制方法，當壓縮機滿足從開環運行階段向閉環運行階段切換的條件時，控制開環啟動給定電流逐漸平滑下降至零，以獲取開環電流平滑過渡時間，并在開環電流平滑過渡時間內，根據開環啟動給定電流和速度環的輸出電流獲取壓縮機的直軸給定電流和交軸給定電流，并根據獲取的直軸給定電流和交軸給定電流對壓縮機進行矢量控制，從而使得壓縮機的直軸給定電流和交軸給定電流在切換瞬間相對連續變化，減小切換沖擊，有效避免了由于直軸給定電流和交軸給定電流突然切換造成的啟動失敗或者切換過程劇烈抖動。
[0010]根據本發明的一個實施例，所述開環啟動給定電流的下降時間為所述開環電流平滑過渡時間。
[0011]根據本發明的一個實施例，在所述開環電流平滑過渡時間之后，控制所述壓縮機進入完全閉環運行狀態。
[0012]根據本發明的一個實施例，根據開環啟動給定電流和速度環的輸出電流獲取所述壓縮機的直軸給定電流和交軸給定電流，包括:將所述開環啟動給定電流中的直軸電流給定疊加到所述速度環輸出的直軸電流以獲取所述壓縮機的直軸給定電流，并將所述開環啟動給定電流中的交軸電流給定疊加到所述速度環輸出的交軸電流以獲取所述壓縮機的交軸給定電流。
[0013]根據本發明的一個實施例，當所述壓縮機滿足從所述開環運行階段向所述閉環運行階段切換的條件時，對所述壓縮機進行矢量控制的解耦角度由根據給定頻率開環計算得到的角度切換至根據轉子位置估計得到的磁鏈角。
[0014]為實現上述目的，本發明另一方面實施例提出了一種空調器中壓縮機的啟動控制裝置，所述壓縮機的啟動過程包括開環運行階段和閉環運行階段，所述啟動控制裝置包括:開環啟動電流給定模塊，用于輸出開環啟動給定電流;速度環控制模塊，用于根據給定頻率和所述壓縮機的估計速度進行閉環控制以輸出直軸電流和交軸電流；電流環控制模塊，用于在所述壓縮機滿足從所述開環運行階段向所述閉環運行階段切換的條件時控制開環啟動給定電流逐漸平滑下降至零，以獲取開環電流平滑過渡時間，并在所述開環電流平滑過渡時間內根據所述開環啟動給定電流以及所述速度環控制模塊輸出的直軸電流和交軸電流獲取所述壓縮機的直軸給定電流和交軸給定電流，以及根據獲取的直軸給定電流和交軸給定電流對所述壓縮機進行矢量控制。
[0015]根據本發明實施例的空調器中壓縮機的啟動控制裝置，電流環控制模塊在壓縮機滿足從開環運行階段向閉環運行階段切換的條件時控制開環啟動給定電流逐漸平滑下降至零，以獲取開環電流平滑過渡時間，并在開環電流平滑過渡時間內根據開環啟動給定電流以及速度環控制模塊輸出的直軸電流和交軸電流獲取壓縮機的直軸給定電流和交軸給定電流，以及根據獲取的直軸給定電流和交軸給定電流對壓縮機進行矢量控制，從而使得壓縮機的直軸給定電流和交軸給定電流在切換瞬間相對連續變化，減小切換沖擊，有效避免了由于直軸給定電流和交軸給定電流突然切換造成的啟動失敗或者切換過程劇烈抖動。
[0016]根據本發明的一個實施例，所述開環啟動給定電流的下降時間為所述開環電流平滑過渡時間。
[0017]根據本發明的一個實施例，在所述開環電流平滑過渡時間之后，所述壓縮機進入完全閉環運行狀態。
[0018]根據本發明的一個實施例，所述電流環控制模塊包括第一疊加單元、第二疊加單元和電流環矢量控制單元，所述電流環矢量控制單元通過所述第一疊加單元將所述開環啟動給定電流中的直軸電流給定疊加到所述速度環控制模塊輸出的直軸電流以獲取所述壓縮機的直軸給定電流，并通過所述第二疊加單元將所述開環啟動給定電流中的交軸電流給定疊加到所述速度環控制模塊輸出的交軸電流以獲取所述壓縮機的交軸給定電流。
[0019]根據本發明的一個實施例，當所述壓縮機滿足從所述開環運行階段向所述閉環運行階段切換的條件時，對所述壓縮機進行矢量控制的解耦角度由根據給定頻率開環計算得到的角度切換至根據轉子位置估計得到的磁鏈角。
[0020]此外，本發明的實施例還提出了一種空調器，其包括上述的空調器中壓縮機的啟動控制裝置。
[0021]本發明實施例的空調器，通過上述的空調器中壓縮機的啟動控制裝置，能夠使壓縮機的直軸給定電流和交軸給定電流在從開環運行階段向閉環運行階段的切換瞬間相對連續變化，減小切換沖擊，有效避免了由于直軸給定電流和交軸給定電流突然切換造成的啟動失敗或者切換過程劇烈抖動。
【附圖說明】
[0022]圖1是相關技術中空調器中壓縮機的矢量控制圖。
[0023]圖2是根據本發明實施例的空調器中壓縮機的啟動控制方法的流程圖。
[0024]圖3是根據本發明一個實施例的空調器中壓縮機的矢量控制圖。
[0025]圖4是根據本發明一個實施例的壓縮機的開環啟動給定電流和給定頻率與相關技術中壓縮機的開環啟動給定電流和給定頻率的控制時序對比圖。
[0026]圖5是根據本發明一個實施例的空調器的開環啟動的實驗波形圖。
【具體實施方式】
[0027]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0028]下面參考附圖來描述根據本發明實施例提出的空調器中壓縮機的啟動控制方法、空調器中壓縮機的啟動控制裝置以及空調器。
[0029]圖2是根據本發明實施例的空調器中壓縮機的啟動控制方法的流程圖。其中，壓縮機的啟動過程包括開環運行階段和閉環運行階段。
[0030]如圖2