【摘要】：永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM)由于具有高功率密度、高效率、調(diào)速性能好等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、航空、電動(dòng)汽車及家用電器等多領(lǐng)域。無(wú)位置傳感器控制技術(shù)可以降低系統(tǒng)體積和成本,提高系統(tǒng)可靠性,近年來(lái)成為電機(jī)控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前在用于PMSM無(wú)位置傳感器控制的所有方法中,很難有一種方法可以實(shí)現(xiàn)寬速域PMSM無(wú)位置傳感器控制。因此,本文從系統(tǒng)整合的角度出發(fā),通過對(duì)PMSM的初始位置檢測(cè)技術(shù)、低速及中高速無(wú)位置傳感器控制技術(shù)的研究,基于不同的性能要求,對(duì)應(yīng)用于不同速度段的無(wú)位置傳感器算法進(jìn)行組合,以實(shí)現(xiàn)寬速域PMSM無(wú)位置傳感器控制。首先針對(duì)PMSM的無(wú)位置傳感器起動(dòng)策略,分別對(duì)兩種起動(dòng)方法進(jìn)行了研究和改進(jìn)。針對(duì)起動(dòng)性能要求不高的場(chǎng)合,提出采用預(yù)定位結(jié)合I/F開環(huán)控制的起動(dòng)方式;而針對(duì)起動(dòng)性能要求高的場(chǎng)合,提出采用高頻脈振方波電壓注入法以實(shí)現(xiàn)PMSM的初始位置檢測(cè)及低速無(wú)位置傳感器運(yùn)行,仿真和實(shí)驗(yàn)證明了其有效性。針對(duì)PMSM中高速無(wú)位置傳感器控制,根據(jù)電機(jī)數(shù)學(xué)模型建立反電動(dòng)勢(shì)直接計(jì)算法來(lái)實(shí)現(xiàn)PMSM的轉(zhuǎn)速與位置估計(jì),并結(jié)合鎖相環(huán)以提高位置估計(jì)精度和系統(tǒng)穩(wěn)定性,該算法簡(jiǎn)單,易于工程實(shí)現(xiàn)。對(duì)于低速到中高速的切換問題,首先針對(duì)低速運(yùn)行I/F開環(huán)控制的系統(tǒng),通過分析目前切換策略的缺點(diǎn),設(shè)計(jì)出一種直接切換方案,使其簡(jiǎn)單快速平穩(wěn)地從轉(zhuǎn)速開環(huán)切換到閉環(huán)運(yùn)行,仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明提出的直接切換策略性能良好,適用于快速切換的場(chǎng)合;而針對(duì)PMSM低速運(yùn)行采用高頻脈振方波注入法的閉環(huán)控制系統(tǒng),提出一種復(fù)合觀測(cè)器,在過渡區(qū)域?qū)Ω哳l脈振方波電壓注入法和反電勢(shì)直接計(jì)算法分別觀測(cè)到的轉(zhuǎn)速和位置信息進(jìn)行加權(quán),從而實(shí)現(xiàn)過渡區(qū)域平滑切換,并通過仿真得以驗(yàn)證。同時(shí)分析了高速低載波比時(shí)數(shù)字延時(shí)在無(wú)位置傳感器系統(tǒng)中對(duì)轉(zhuǎn)子位置觀測(cè)角度及電壓矢量相位造成的影響,設(shè)計(jì)了一個(gè)隨轉(zhuǎn)速變化的角度誤差補(bǔ)償環(huán)節(jié),以抑制由于數(shù)字延時(shí)而造成的電流震蕩和轉(zhuǎn)速波動(dòng)等不穩(wěn)定問題,且通過仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了補(bǔ)償策略的有效性。最后搭建了一套永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)行了軟硬件相關(guān)設(shè)計(jì),相關(guān)成果用于滾筒洗衣機(jī)項(xiàng)目,并進(jìn)行了加載與效率測(cè)試,測(cè)試結(jié)果滿足滾筒洗衣機(jī)用PMSM在洗滌和脫水兩種工作模式下的性能要求。
【圖文】：

于恒轉(zhuǎn)矩模式，輸出功率隨著負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加不機(jī)運(yùn)行于恒功率模式，，轉(zhuǎn)速隨著負(fù)載轉(zhuǎn)矩的增行效率大于 70%，滿足脫水時(shí)的效率要求。速 515rpm (b) 轉(zhuǎn)速 3
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM341

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2634261