发明名称 一种变频空调整功率因数稳定运行控制方法
摘要 一种变频空调整功率因数稳定运行控制方法,本发明利用输入电压波形数据,找出输入电压的最大值及最小值,并记录这些值所对应的时间,再利用交流电压的对称性,计算出输入电压零点对应的A/D采样值,经滤波和零点处理,计算得到输入电压零点的时间<img file="2012100945914100004dest_path_image002.GIF" wi="29" he="24" />;最后采用与变频空调压缩机驱动控制系统相容的PFC控制策略平滑投切策略。本发明减小了对器件和电网的冲击,保证了PFC控制系统和压缩机驱动控制系统的稳定可靠运行,本发明的输入电压零点精确检测方法保证输入电流和电源电压严格同相,实现<img file="dest_path_image004.GIF" wi="38" he="18" />=1。实现了变频空调整功率因数稳定运行。
申请公布号 CN102684470B 申请公布日期 2014.11.12
申请号 CN201210094591.4 申请日期 2012.04.01
申请人 中南大学 发明人 陈宁;桂卫华;阳春华;喻寿益;吴齐;郭宇骞;叶华文;刘波
分类号 H02M1/42(2007.01)I 主分类号 H02M1/42(2007.01)I
代理机构 中南大学专利中心 43200 代理人 胡燕瑜
主权项 一种变频空调整功率因数稳定运行控制方法,其特征在于包括以下步骤:A 精确检测输入电压零点PFC控制系统和变频空调压缩机控制系统共用控制器芯片,经输入电压信号采集,并提取输入电压最大值和最小值以及最大值和最小值间的时间,算出输入电压的相位和幅值,再经过软件滤波,使PFC控制系统在不提高控制器芯片中断频率前提下,保证输入电压零点相位检测误差绝对值小于0.01度,具体过程为:步骤1:输入电压最大值和最小值采集与提取       利用输入电压波形数据,找出一定时间间隔内的输入电压的最大值及最小值,并记录这些值所对应的时间,对所找出的最大值和最小值分别求平均,所得最大值及最小值的真实值;步骤2:零电压值提取基于步骤1中所求出的最大值、最小值的真实值,利用交流电压的对称性,计算出输入电压零点对应的A/D采样值;步骤3:输入电压零点附近滤波       为了防止零点处受到外界干扰,产生多次触发,输入电压零点附近滤波分为三个步骤:a.       根据第一次记录的最大值或最小值时间,推后3.5ms~6ms,在保证能采到输入电压实际零点值的情况下提取16个~26个数据以供处理;b.      计算输入电压的最大值<img file="775630dest_path_image001.GIF" wi="34" he="25" />的真实值;c.       利用正弦波在零点附近波形可近似为直线的特点,通过事先存储的<img file="784649dest_path_image001.GIF" wi="34" he="25" />和直线斜率关系表得出步骤a中所取数据的分布关系,从而完成零点附近数据的滤波;步骤4:零点处理经过步骤3处理后的数据为真实的输入电压数据,再寻找过零点:a.         查找与零点对应的电压读数值最接近的两个值及其对应的时间;b.        为减少控制器芯片的计算时间,认为零点电压值与其附近两个数分布在直线上,计算输入电压零点的时间<img file="391211dest_path_image002.GIF" wi="29" he="25" />;B 与变频空调压缩机驱动控制系统相容的PFC控制策略平滑投切       利用A中检测的输入电压零点,在零点投入PFC控制策略可以减小对驱动控制系统运行状态的冲击,但并不能彻底消除这种冲击,采用如下与变频空调压缩机驱动控制系统相容的PFC控制策略平滑投切策略,实现变频空调整功率因数稳定运行:a.       PFC渐入处理,第一次进入PFC时每隔0.1s~1s增加一次PFC控制系统的PI参数,达到投入设定值时停止增加,PFC渐入过程完成,并置渐入完成标志;PFC渐出处理,需要撤出PFC时每隔0.1s~1s减小一次PFC控制器的PI参数,当所有参数减至切出设定值时PFC渐出过程完成,置渐出完成标志。2.根据权利要求1所述的变频空调整功率因数稳定运行控制方法,其特征在于,其特征在于:步骤1中所述的时间间隔为300ms~400ms。
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