本文關(guān)鍵詞：空調(diào)壓縮機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和技術(shù)的進(jìn)步,空調(diào)由最初的定頻到現(xiàn)今的變頻空調(diào)成為主流。背后是由于對(duì)環(huán)境的重視,和對(duì)能源的節(jié)約意識(shí)與環(huán)保意識(shí)的增加。永磁同步電機(jī)相對(duì)于感應(yīng)電機(jī)而言,具有更高的功率因數(shù)和效率,同時(shí)具有高功率密度、高可靠性等的特點(diǎn),正在被廣泛應(yīng)用在家用空調(diào)和商業(yè)空調(diào)領(lǐng)域。同時(shí),由于永磁體的存在,使得電機(jī)系統(tǒng)無需勵(lì)磁,節(jié)能效果更優(yōu)秀,因此成為新一代技術(shù)的研究熱點(diǎn)。由于空調(diào)壓縮機(jī)的高溫高壓環(huán)境,使得傳統(tǒng)的機(jī)械傳感器不能使用,而需要采用簡(jiǎn)單而可靠的無位置傳感的控制策略。本文主要對(duì)空調(diào)壓縮機(jī)系統(tǒng)中的控制電機(jī)進(jìn)行研究,采用內(nèi)置式永磁同步電機(jī)。內(nèi)置式永磁同步電機(jī)相對(duì)于表貼式永磁同步電機(jī)具有更加復(fù)雜模型。本文中首先推導(dǎo)了內(nèi)置式永磁同步電機(jī)的矢量控制模型,其次,由于家用空調(diào)在使用的過程中有減小噪聲的要求,因此對(duì)低速下和零速下,采用簡(jiǎn)單而無噪聲的二次定位法和I-F啟動(dòng),對(duì)電機(jī)進(jìn)行拖動(dòng)和加速。然后,在傳統(tǒng)控制id=0下,推導(dǎo)了基于反電勢(shì)的傳統(tǒng)滑模觀測(cè)器和全階滑模觀測(cè)器的控制策略,并對(duì)其進(jìn)行了仿真的對(duì)比得出全階滑模觀測(cè)器在角度和速度的估計(jì)上具有更好的估測(cè),同時(shí)全階的滑模由于相對(duì)于傳統(tǒng)的滑模摒棄了對(duì)反電勢(shì)進(jìn)行低通濾波的環(huán)節(jié),因此在相位上沒有了滯后,同時(shí)在跟隨性能有更大的優(yōu)勢(shì)。在滑模趨近率上,采用了飽和函數(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)開關(guān)函數(shù)用以減小反電勢(shì)觀測(cè)諧波,效果明顯。在I-F拖動(dòng)和滑模切換過程中當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行切換,使得在切換過程中能夠?qū)崿F(xiàn)平穩(wěn)過渡。同時(shí)對(duì)檢測(cè)的反電勢(shì),采用鎖相環(huán)檢測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信息和速度信息,對(duì)鎖相環(huán)的速度濾波直接得到檢測(cè)的轉(zhuǎn)速。代替了傳統(tǒng)的采用反正切的計(jì)算方式,能夠更準(zhǔn)確地觀測(cè)出角度和速度信息。同時(shí),本文中對(duì)鎖相環(huán)的帶寬和零極點(diǎn)進(jìn)行分析,給出了配置的規(guī)則,能夠更增加系統(tǒng)的抗擾性。本文同時(shí)為了更有效利用內(nèi)置式永磁同步電機(jī)的磁阻轉(zhuǎn)矩,因此推導(dǎo)了內(nèi)置式永磁同步電機(jī)在最大轉(zhuǎn)矩電流比控制策略下的模型特點(diǎn)。傳統(tǒng)的控制方案為通過電磁轉(zhuǎn)矩與有功電流、無功電流的關(guān)系,得到電流的給定,而采用該方法會(huì)使系統(tǒng)計(jì)算更加繁瑣,因此本文采用根據(jù)有功與無功電流的關(guān)系,避開轉(zhuǎn)矩與電流之間的非線性,提出一種新的PI控制結(jié)構(gòu)。并對(duì)新控制策略進(jìn)行泰勒的簡(jiǎn)化,得到更適合工程應(yīng)用的算法。最后,本文在700W的IPMSM電機(jī)平臺(tái)進(jìn)行仿真的驗(yàn)證,采用DSP28335芯片進(jìn)行編程,實(shí)驗(yàn)最后驗(yàn)證了控制策略和理論分析的合理性和有效性。
【關(guān)鍵詞】：內(nèi)置式永磁同步電機(jī) 無傳感器 電流外同步 全階滑模 最大轉(zhuǎn)矩電流比控制
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM341;TB652
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題背景以及研究的目的和意義10-11
• 1.2 課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 空調(diào)壓縮機(jī)行業(yè)的現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 無位置傳感器控制技術(shù)研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容16-18
• 第2章 內(nèi)置式永磁同步電機(jī)無傳感器起動(dòng)方法研究18-32
• 2.1 內(nèi)置式永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型18-22
• 2.1.1 三相坐標(biāo)變換18-20
• 2.1.2 內(nèi)置式永磁同步電機(jī)動(dòng)態(tài)及穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型20-22
• 2.2 轉(zhuǎn)子初始位置定位——預(yù)定位法22-24
• 2.3 I/F開環(huán)啟動(dòng)技術(shù)24-30
• 2.3.1 功角自平衡分析27-28
• 2.3.2 起動(dòng)電流參數(shù)分析28-30
• 2.3.3 I/F與滑模的平穩(wěn)切換30
• 2.4 本章小結(jié)30-32
• 第3章 全階滑模觀測(cè)器設(shè)計(jì)32-47
• 3.1 滑模變結(jié)構(gòu)控制原理32-33
• 3.2 全階滑模觀測(cè)器設(shè)計(jì)33-40
• 3.2.1 IPMSM電機(jī)的擴(kuò)展反電勢(shì)模型33-37
• 3.2.2 IPMSM電機(jī)的全階滑模觀測(cè)器37-40
• 3.3 正交鎖相環(huán)位置跟蹤器設(shè)計(jì)40-42
• 3.4 滑模觀測(cè)器仿真42-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第4章 最大轉(zhuǎn)矩電流比控制47-57
• 4.1 最大轉(zhuǎn)矩電流比MTPA控制的原理47-54
• 4.1.1 傳統(tǒng)MTPA的控制策略48-52
• 4.1.2 改進(jìn)的MTPA的控制策略一52-53
• 4.1.3 改進(jìn)的MTPA的控制策略二53-54
• 4.2 i_d=0 控制與MTPA下的仿真對(duì)比54-56
• 4.3 本章小結(jié)56-57
• 第5章 IPMSM無位置傳感器控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)57-68
• 5.1 壓縮機(jī)實(shí)驗(yàn)控制平臺(tái)57-59
• 5.2 對(duì)比實(shí)驗(yàn)59-65
• 5.2.1 傳統(tǒng)滑模下采用i_d=0 控制不同轉(zhuǎn)速下角度的對(duì)比實(shí)驗(yàn)59-62
• 5.2.2 傳統(tǒng)滑模與全階滑模位置對(duì)比實(shí)驗(yàn)62-64
• 5.2.3 i_d=0 與MTPA控制策略的對(duì)比實(shí)驗(yàn)64-65
• 5.3 起動(dòng)實(shí)驗(yàn)65-66
• 5.4 本章小結(jié)66-68
• 結(jié)論68-69
• 參考文獻(xiàn)69-74
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文74-76
• 致謝76

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 許鵬;曹建波;曹秉剛;;無位置傳感器直流無刷電機(jī)軟件起動(dòng)[J];電機(jī)與控制學(xué)報(bào);2009年05期

2 季金虎;馬少康;李旭春;嚴(yán)樂陽(yáng);;空調(diào)壓縮機(jī)無位置傳感器矢量控制研究[J];電力電子技術(shù);2013年10期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李冉;永磁同步電機(jī)無位置傳感器運(yùn)行控制技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：空調(diào)壓縮機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：509370