基于载波频率的电机控制方法及装置与流程

本发明涉及电机驱动，具体而言，涉及一种基于载波频率的电机控制方法及装置。

背景技术：

1、近年来，高速永磁同步电机在制冷行业的应用越来越广，为了保证电机高频运行的稳定性，在设计电机时势必会降低反电动势系数，反电动势系数的降低则会带来低频能效的下降，而切绕组电机则可以通过改变绕组的连接状态，来改变其反电动势系数，使电机低频运行时，反电动势系数较高，而高频运行时，反电动势系数较低，这样，既保证了低频能效，又能满足高频稳定运行。

2、为了满足压缩机高频运行，一般电机的反电势设计得比较低，这样会导致其低频能效变差，现有的一种电机结构，当电机低频运行时，采用星型接法，反电势较高，提升电机效率；当电机高频运行时，采用三角形接法，反电势较低，可拓宽高速运行的频率范围。

3、然而，提高载波频率确实能一定程度地降低谐波，但同时会带来控制器损耗的增加，并且控制器损耗的增加量比谐波降低导致的电机损耗下降量要大，因此，低频运行时，提高载波频率，电机效率有所提升，但系统效率是下降的。

4、针对上述相关技术中通过对载波频率进行相应的调整来提升电机效率的同时会给控制器带来损耗，导致系统效率下降的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种基于载波频率的电机控制方法及装置，以至少解决相关技术中通过对载波频率进行相应的调整来提升电机效率的同时会给控制器带来损耗，导致系统效率下降的技术问题。

2、根据本发明实施例的一个方面，提供了一种基于载波频率的电机控制方法，包括：获取电机的当前运行频率；将所述当前运行频率分别与第一预设阈值、第二预设阈值进行比较，得到第一比较结果，其中，所述第一预设阈值小于所述第二预设阈值；在所述第一比较结果表示所述当前运行频率低于所述第一预设阈值的情况下，确定对所述电机进行调节的第一载波频率为低速载波频率，其中，所述低速载波频率为低于载波频率阈值的载波频率；在所述第一比较结果表示所述当前运行频率高于所述第二预设阈值的情况下，确定对所述电机进行调节的所述第一载波频率为高速载波频率，其中，所述高速载波频率为高于所述载波频率阈值的载波频率；控制所述电机在所述第一载波频率下运行。

3、可选地，在所述第一比较结果表示所述当前运行频率低于所述第一预设阈值的情况下，确定对所述电机进行调节的第一载波频率为低速载波频率，包括：在所述第一比较结果表示所述当前运行频率低于所述第一预设阈值的情况下，确定所述电机中绕组的第一接线类型为星形接线，其中，所述第一接线类型为所述绕组中多个线圈之间的连接方式；在所述第一接线类型为所述星形接线的情况下，确定对所述电机进行调节的所述第一载波频率为所述低速载波频率；在所述第一比较结果表示所述当前运行频率高于所述第二预设阈值的情况下，确定对所述电机进行调节的所述第一载波频率为高速载波频率，包括：在所述第一比较结果表示所述当前运行频率高于所述第二预设阈值的情况下，确定所述电机中绕组的所述第一接线类型为三角形接线；在所述第一接线类型为所述三角形接线的情况下，确定所述第一载波频率为所述高速载波频率。

4、可选地，该基于载波频率的电机控制方法还包括：在控制所述电机在所述第一载波频率下运行的过程中，获取所述电机的实时运行频率，其中，所述第一载波频率为与第一接线类型对应的载波频率；将所述实时运行频率分别与所述第一预设阈值、所述第二预设阈值进行比较，得到第二比较结果；在所述第二比较结果与所述第一比较结果不相同，且所述实时运行频率不处于所述第一预设阈值与所述第二预设阈值之间的范围的情况下，控制所述电机的绕组将多个线圈之间的连接方式切换为第二接线类型，其中，所述第二接线类型为星形接线和三角形接线中与所述第一接线类型不同的一种接线类型；控制所述电机在第二载波频率下运行，其中，所述第二载波频率为所述低速载波频率和所述高速载波频率中与所述第一载波频率不同的一种载波频率，所述第二载波频率为与第二接线类型对应的载波频率。

5、可选地，控制所述电机在第二载波频率下运行，包括：在控制所述绕组在所述电机处于停机状态下将所述第一接线类型切换为所述第二接线类型的情况下，在确定所述电机停机且所述绕组将所述第一接线类型切换为所述第二接线类型后，通过所述电机的控制器将所述第一载波频率调节至所述第二载波频率；控制所述电机在所述第二载波频率下启动运行。

6、可选地，控制所述电机在第二载波频率下运行，包括：在控制所述绕组在所述电机处于不停机状态下将所述第一接线类型切换为所述第二接线类型的情况下，获取所述第二接线类型对应的所述第二载波频率；获取所述电机的控制器的载波调整频率，其中，所述载波调整频率为每一变化周期内载波频率的变化量；通过所述控制器按照所述变化周期基于所述载波调整频率对所述第一载波频率进行调整，直至调整至所述第二载波频率；控制所述电机在所述第二载波频率下运行。

7、可选地，通过所述控制器按照所述变化周期基于所述载波调整频率对所述第一载波频率进行调整，直至调整至所述第二载波频率，包括：计算步骤，基于所述第一载波频率和所述载波调整频率利用第一公式计算中间载波频率，其中，所述第一公式为：f中间＝f1+k*δf，f中间表示所述中间载波频率，f1表示所述第一载波频率，δf表示载波调整频率，k表示方向因子，所述中间载波频率为将所述第一载波频率调整至所述第二载波频率的中间量；比较步骤，将所述中间载波频率与所述第二载波频率进行比较，得到第四比较结果；更新步骤，在确定所述第四比较结果表示所述中间载波频率与所述第二载波频率不相同时，将所述第一载波频率更新为所述中间载波频率对应的值，并利用所述第一公式重新计算中间载波频率；重复执行所述计算步骤、所述比较步骤及所述更新步骤，直至所述中间载波频率与所述第二载波频率相同。

8、可选地，在基于所述第一载波频率和所述载波调整频率利用第一公式计算中间载波频率之前，基于载波频率的电机控制方法还包括：将所述第一载波频率和所述第二载波频率进行比较，得到第三比较结果；在确定所述第三比较结果表示第一载波频率不大于所述第二载波频率时，确定所述方向因子的取值为1；在确定所述第三比较结果表示第一载波频率大于所述第二载波频率时，确定所述方向因子的取值为-1。

9、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种基于载波频率的电机控制装置，包括：第一获取单元，用于获取电机的当前运行频率；第二获取单元，用于将所述当前运行频率分别与第一预设阈值、第二预设阈值进行比较，得到第一比较结果，其中，所述第一预设阈值小于所述第二预设阈值；第一确定单元，用于在所述第一比较结果表示所述当前运行频率低于所述第一预设阈值的情况下，确定对所述电机进行调节的第一载波频率为低速载波频率，其中，所述低速载波频率为低于载波频率阈值的载波频率；第二确定单元，用于在所述第一比较结果表示所述当前运行频率高于所述第二预设阈值的情况下，确定对所述电机进行调节的所述第一载波频率为高速载波频率，其中，所述高速载波频率为高于所述载波频率阈值的载波频率；第一控制单元，用于控制所述电机在所述第一载波频率下运行。

10、可选地，所述第一确定单元，包括：第一确定模块，用于在所述第一比较结果表示所述当前运行频率低于所述第一预设阈值的情况下，确定所述电机中绕组的第一接线类型为星形接线，其中，所述第一接线类型为所述绕组中多个线圈之间的连接方式；第二确定模块，用于在所述第一接线类型为所述星形接线的情况下，确定对所述电机进行调节的所述第一载波频率为所述低速载波频率；所述第二确定单元，包括：第三确定模块，用于在所述第一比较结果表示所述当前运行频率高于所述第二预设阈值的情况下，确定所述电机中绕组的所述第一接线类型为三角形接线；第四确定模块，用于在所述第一接线类型为所述三角形接线的情况下，确定所述第一载波频率为所述高速载波频率。

11、可选地，该基于载波频率的电机控制装置还包括：第二获取单元，用于在控制所述电机在所述第一载波频率下运行的过程中，获取所述电机的实时运行频率，其中，所述第一载波频率为与第一接线类型对应的载波频率；第三获取单元，用于将所述实时运行频率分别与所述第一预设阈值、所述第二预设阈值进行比较，得到第二比较结果；第二控制单元，用于在所述第二比较结果与所述第一比较结果不相同，且所述实时运行频率不处于所述第一预设阈值与所述第二预设阈值之间的范围的情况下，控制所述电机的绕组将多个线圈之间的连接方式切换为第二接线类型，其中，所述第二接线类型为星形接线和三角形接线中与所述第一接线类型不同的一种接线类型；第三控制单元，用于控制所述电机在第二载波频率下运行，其中，所述第二载波频率为所述低速载波频率和所述高速载波频率中与所述第一载波频率不同的一种载波频率，所述第二载波频率为与第二接线类型对应的载波频率。

12、可选地，所述第三控制单元，包括：第一调节模块，用于在控制所述绕组在所述电机处于停机状态下将所述第一接线类型切换为所述第二接线类型的情况下，在确定所述电机停机且所述绕组将所述第一接线类型切换为所述第二接线类型后，通过所述电机的控制器将所述第一载波频率调节至所述第二载波频率；第一控制模块，用于控制所述电机在所述第二载波频率下启动运行。

13、可选地，所述第三控制单元，包括：第一获取模块，用于在控制所述绕组在所述电机处于不停机状态下将所述第一接线类型切换为所述第二接线类型的情况下，获取所述第二接线类型对应的所述第二载波频率；第二获取模块，用于获取所述电机的控制器的载波调整频率，其中，所述载波调整频率为每一变化周期内载波频率的变化量；第二调节模块，用于通过所述控制器按照所述变化周期基于所述载波调整频率对所述第一载波频率进行调整，直至调整至所述第二载波频率；第二控制模块，用于控制所述电机在所述第二载波频率下运行。

14、可选地，所述第二调节模块，包括：计算子模块，用于基于所述第一载波频率和所述载波调整频率利用第一公式计算中间载波频率，其中，所述第一公式为：f中间＝f1+k*δf，f中间表示所述中间载波频率，f1表示所述第一载波频率，δf表示载波调整频率，k表示方向因子，所述中间载波频率为将所述第一载波频率调整至所述第二载波频率的中间量；比较子模块，用于将所述中间载波频率与所述第二载波频率进行比较，得到第四比较结果；更新子模块，用于在确定所述第四比较结果表示所述中间载波频率与所述第二载波频率不相同时，将所述第一载波频率更新为所述中间载波频率对应的值，并利用所述第一公式重新计算中间载波频率；执行子模块，用于重复执行所述计算子模块、所述比较子模块及所述更新子模块，直至所述中间载波频率与所述第二载波频率相同。

15、可选地，该基于载波频率的电机控制装置还包括：获取子模块，用于在基于所述第一载波频率和所述载波调整频率利用第一公式计算中间载波频率之前，将所述第一载波频率和所述第二载波频率进行比较，得到第三比较结果；第一确定子模块，用于在确定所述第三比较结果表示第一载波频率不大于所述第二载波频率时，确定所述方向因子的取值为1；第二确定子模块，用于在确定所述第三比较结果表示第一载波频率大于所述第二载波频率时，确定所述方向因子的取值为-1。

16、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种基于载波频率的电机控制系统，所述基于载波频率的电机控制系统使用上述任一种所述的基于载波频率的电机控制方法。

17、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行上述任意一种所述的基于载波频率的电机控制方法。

18、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述任意一种所述的基于载波频率的电机控制方法。

19、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时执行上述任意一种所述的基于载波频率的电机控制方法。

20、在本发明实施例中，获取电机的当前运行频率；将当前运行频率分别与第一预设阈值、第二预设阈值进行比较，得到第一比较结果，其中，第一预设阈值小于第二预设阈值；在第一比较结果表示当前运行频率低于第一预设阈值的情况下，确定对电机进行调节的第一载波频率为低速载波频率，其中，低速载波频率为低于载波频率阈值的载波频率；在第一比较结果表示当前运行频率高于第二预设阈值的情况下，确定对电机进行调节的第一载波频率为高速载波频率，其中，高速载波频率为高于载波频率阈值的载波频率；控制电机在第一载波频率下运行。通过以上技术方案，达到了控制电机在运行频率较低时在较低的载波频率下运行，在运行频率较高时在较高的载波频率下运行的目的，实现了在提升电机效率的同时避免给控制器增加损耗的技术效果，既保证了电机在较低运行频率下的能效，也保证了电机在较高运行频率下的稳定运行，进而解决了相关技术中通过对载波频率进行相应的调整来提升电机效率的同时会给控制器带来损耗，导致系统效率下降的技术问题。