变频空调中永磁同步电机的高性能控制 收藏此信息打印该信息 添加：赵铁夫 刘智超 黄立培来源：未知 1 引言 随着全世界范围能源危机的到来，各国政府都在为经济可持续发展的目的积极地推广节能降耗技术。作为家庭用电的主要设备之一，传统的定频空调器由于其运行效率低下正在逐渐退出市场。新一代的变频空调器因为具有节能效果明显、温度调节平稳、整个频率范围内运行噪声低等一系列优点，因而受到市场的关注[1]。 由于变频器供电的特点以及压缩机运行的特殊性，普通异步电机往往会出现效率低，噪声大等问题，难以达到较好的运行性能。永磁式同步电动机具有结构简单、体积小、重量轻、损耗小、效率高等特点。和异步电动机相比，它由于不需要无功励磁电流，因而效率高，功率因数高，力矩惯量比大，定子电流和定子电阻损耗减小，且转子参数可测、控制性能好。永磁同步电机矢量控制系统能够实现高精度、高动态性能、大范围的调速控制，因此永磁同步电机矢量控制系统在变频空调中的应用也引起了广泛关注。 对于空调中的压缩机负载，在电机转子每旋转一周的过程中，由于压缩机气缸内压力的变化，电机的负载转矩会周期性的波动。对于传统的矢量控制方式，这样就不可避免的产生了较大转速波动，影响了压缩机工作的性能。为解决上述问题，本文将无速度传感器永磁同步电机矢量控制系统应用到变频空调中，以快速准确的跟踪负载转矩，并提出了一种 q 轴指令电流复合控制方法来减小转速的波动，实现永磁同步电机的高性能控制[2]。 2 永磁电机与无速度传感器矢量控制系统 2 .1 永磁电机的分类和特点 习惯上，根据永磁电动机转子磁钢几何形状的不同，可以分为永磁同步电动机(permanent-magnet synchronous motor，pmsm)和无刷直流电动机(brush-less dc motor，bldcm)两种。两者有很多相似之处，它们之间最大的区别是:当转子旋转时，在定子上产生的反电动势波形不同。永磁同步电机的反电势为正弦波，而无刷直流电机为梯形波。无刷直流电机定子电流为方波，每相开通120°电角度，然后关断60°电角度。每60°电角度有一个开关改变状态，所以无刷直流电机转子位置检测器是每隔60°电角度输出一个脉冲。一般无刷直流机在每个60°的电角度内其转子位置角是未知的，因此输出的参考转矩的值只能以六阶梯的方式模拟负载转矩(如图1所示)，而不能精确的跟随负载转矩的变化。这样就造成了较大转速波动，影响了压缩机工作的性能。 图1 压缩机负载与无刷...
