单转子压缩机低频力矩补偿控制方法及装置与流程

本发明涉及设备控制，尤其涉及一种单转子压缩机低频力矩补偿控制方法及装置。

背景技术：

1、在一些小功率的热泵或者空调系统中，为降低成本会采用单转子压缩机。单转子压缩机运行时周期性加载卸载，其负荷变化很大。在低速时特别是40hz以下时，运行震动很大，并常常引起管路系统共振，造成管路断裂和发出巨大噪声。

技术实现思路

1、本发明提供一种单转子压缩机低频力矩补偿控制方法及装置，用以解决现有技术中单转子压缩机在低频运行时的震动及噪音很大的缺陷，实现简单有效的控制策略来补偿负载力矩变化。

2、本发明提供一种单转子压缩机低频力矩补偿控制方法，包括：

3、根据单转子压缩机的机械角度生成正弦信号，所述正弦信号的周期与所述单转子压缩机的机械周期一致；

4、根据预先确定的所述单转子压缩机的运行频率点与所述正弦信号的幅值、相位之间的关系曲线，以及所述单转子压缩机的当前运行频率点，确定所述当前运行频率点对应的幅值和相位；

5、将所述当前运行频率点对应的幅值和相位代入所述正弦信号，将所述正弦信号作为所述单转子压缩机的力矩补偿信号控制所述单转子压缩机运行。

6、根据本发明提供的一种单转子压缩机低频力矩补偿控制方法，在所述根据单转子压缩机的机械角度生成正弦信号之前，还包括：

7、根据所述单转子压缩机的极对数和电气周期，计算所述单转子压缩机的机械周期。

8、根据本发明提供的一种单转子压缩机低频力矩补偿控制方法，将所述单转子压缩机在所述机械周期对应的电周期中最小转速点、最高转速点或中间转速点所在的位置作为所述机械周期的起始位置。

9、根据本发明提供的一种单转子压缩机低频力矩补偿控制方法，通过以下公式根据单转子压缩机的机械角度生成正弦信号：

10、iq_comp＝k*sin(ωsod+θoffset)；

11、其中，iq_comp为所述正弦信号，作为力矩补偿信号；k为所述正弦信号的幅值，作为补偿幅值；θoffset为所述正弦信号的相位，作为补偿角度，ωsod为所述单转子压缩机的机械角度。

12、根据本发明提供的一种单转子压缩机低频力矩补偿控制方法，在所述根据预先确定的所述单转子压缩机的运行频率点与所述正弦信号的幅值、相位之间的关系曲线，以及所述单转子压缩机的当前运行频率点，确定所述当前运行频率点对应的幅值和相位之前，还包括：

13、将所述正弦信号作为所述单转子压缩机的电流环的增量，并测量所述单转子压缩机的震动和噪音；

14、对于所述单转子压缩机的每个运行频率点，调整所述正弦信号的幅值和相位，使得所述单转子压缩机的震动和噪音最低；

15、对所有运行频率点调整后的幅值和相位进行拟合，得到所述运行频率点与所述正弦信号的幅值、相位之间的关系曲线。

16、根据本发明提供的一种单转子压缩机低频力矩补偿控制方法，所述将所述当前运行频率点对应的幅值和相位代入所述正弦信号，包括：

17、根据所述单转子压缩机的系统电流大小，确定所述单转子压缩机的负载大小；

18、根据所述负载大小确定所述单转子压缩机的负载状态；

19、在所述负载状态为重载状态的情况下，增大所述当前运行频率点对应的幅值；

20、在所述负载状态为轻载状态的情况下，降低所述当前运行频率点对应的幅值；

21、将所述当前运行频率点对应的调整后的幅值和相位代入所述正弦信号。

22、根据本发明提供的一种单转子压缩机低频力矩补偿控制方法，所述正弦信号的计算公式如下：

23、iq_comp＝kpower*k*sin(ωsod+θoffset)；

24、其中，iq_comp为最终的正弦信号，k为所述当前运行频率点对应的幅值，θoffset为所述当前运行频率点对应的相位，ωsod为所述单转子压缩机的机械角度，kpower为k的修正系数，根据所述负载大小动态调整。

25、根据本发明提供的一种单转子压缩机低频力矩补偿控制方法，修正系数kpower的计算公式如下：

26、kpower＝ireal/irated；

27、其中，ireal为所述单转子压缩机的当前系统电流，ireal为所述单转子压缩机的额定电流。

28、本发明还提供一种单转子压缩机低频力矩补偿控制装置，包括：

29、生成模块，用于根据单转子压缩机的机械角度生成正弦信号，所述正弦信号的周期与所述单转子压缩机的机械周期一致；

30、计算模块，用于根据预先确定的所述单转子压缩机的运行频率点与所述正弦信号的幅值、相位之间的关系曲线，以及所述单转子压缩机的当前运行频率点，确定所述当前运行频率点对应的幅值和相位；

31、补偿模块，用于将所述当前运行频率点对应的幅值和相位代入所述正弦信号，将所述正弦信号作为所述单转子压缩机的力矩补偿信号控制所述单转子压缩机运行。

32、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述单转子压缩机低频力矩补偿控制方法。

33、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述单转子压缩机低频力矩补偿控制方法。

34、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述单转子压缩机低频力矩补偿控制方法。

35、本发明提供的单转子压缩机低频力矩补偿控制方法及装置，通过根据单转子压缩机的机械角度生成正弦信号，并根据单转子压缩机的当前运行频率点和力矩补偿曲线，确定降低单转子压缩机的震动和噪音所需要幅值和相位，从而模拟出补偿信号添加到给定的参考转矩，能明显降低单转子压机低频段的震动和噪音问题，拓展了单转子压缩机的转速运行范围，不增加任何硬件成本，降低管路损坏的隐患，提高系统稳定性和客户体验；另外，控制策略简单有效，没有大量复杂计算，不耗费芯片资源，具有很好的适应性及抗干扰能力。

技术特征：

1.一种单转子压缩机低频力矩补偿控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的单转子压缩机低频力矩补偿控制方法，其特征在于，在所述根据单转子压缩机的机械角度生成正弦信号之前，还包括：

3.根据权利要求2所述的单转子压缩机低频力矩补偿控制方法，其特征在于，将所述单转子压缩机在所述机械周期对应的电周期中最小转速点、最高转速点或中间转速点所在的位置作为所述机械周期的起始位置。

4.根据权利要求1所述的单转子压缩机低频力矩补偿控制方法，其特征在于，通过以下公式根据单转子压缩机的机械角度生成正弦信号：

5.根据权利要求1所述的单转子压缩机低频力矩补偿控制方法，其特征在于，在所述根据预先确定的所述单转子压缩机的运行频率点与所述正弦信号的幅值、相位之间的关系曲线，以及所述单转子压缩机的当前运行频率点，确定所述当前运行频率点对应的幅值和相位之前，还包括：

6.根据权利要求1所述的单转子压缩机低频力矩补偿控制方法，其特征在于，所述将所述当前运行频率点对应的幅值和相位代入所述正弦信号，包括：

7.根据权利要求6所述的单转子压缩机低频力矩补偿控制方法，其特征在于，所述正弦信号的计算公式如下：

8.根据权利要求7所述的单转子压缩机低频力矩补偿控制方法，其特征在于，修正系数kpower的计算公式如下：

9.一种单转子压缩机低频力矩补偿控制装置，其特征在于，包括：

10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任一项所述单转子压缩机低频力矩补偿控制方法。

技术总结
本发明提供一种单转子压缩机低频力矩补偿控制方法及装置，该方法包括：根据单转子压缩机的机械角度生成正弦信号，所述正弦信号的周期与所述单转子压缩机的机械周期一致；根据预先确定的所述单转子压缩机的运行频率点与所述正弦信号的幅值、相位之间的关系曲线，以及所述单转子压缩机的当前运行频率点，确定所述当前运行频率点对应的幅值和相位；将所述当前运行频率点对应的幅值和相位代入所述正弦信号，将所述正弦信号作为所述单转子压缩机的力矩补偿信号控制所述单转子压缩机运行。本发明有效降低单转子压缩机在低频运行时的震动及噪音，不需要添加硬件设备，方法简单。

技术研发人员：蓝竞豪,于华平,陈范,黄威,陈锦安
受保护的技术使用者：广州安捷制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/24