本文關(guān)鍵詞：空調(diào)壓縮機(jī)無(wú)位置傳感器PMSM變結(jié)構(gòu)矢量控制系統(tǒng)

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【摘要】：近年來(lái),基于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的空調(diào)壓縮機(jī)變頻空調(diào)逐漸成為市場(chǎng)主流,雖一定程度迎合了人們對(duì)節(jié)能減排與高效性能的要求,但仍難以擺脫感應(yīng)電機(jī)本身固有的起動(dòng)電流過(guò)大、功率因數(shù)較低等技術(shù)瓶頸。采用基于永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM)的變頻空調(diào)由于轉(zhuǎn)子為永磁體而無(wú)需勵(lì)磁,效率和功率因數(shù)明顯提高,節(jié)能效果更佳,因此在變頻空調(diào)研究領(lǐng)域成為新的熱點(diǎn)問(wèn)題。但在驅(qū)動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)矢量控制系統(tǒng)中,呈周期性波動(dòng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩使得轉(zhuǎn)速產(chǎn)生同周期的脈動(dòng),在低速運(yùn)行時(shí),速度脈動(dòng)引起的整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)框架的振動(dòng)、高噪聲等現(xiàn)象尤其明顯,同時(shí)降低了系統(tǒng)的效率。本文在分析了這類周期性負(fù)載擾動(dòng)引起電機(jī)波動(dòng)的基礎(chǔ)上,主要針對(duì)空調(diào)壓縮機(jī)永磁同步電機(jī)無(wú)位置傳感器矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行研究,永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)需要較精確的轉(zhuǎn)子位置信息,而空調(diào)壓縮機(jī)內(nèi)高溫高壓的惡劣環(huán)境決定了不能采用傳統(tǒng)的位置檢測(cè)傳感器。因此尋找一種既簡(jiǎn)單又可靠的無(wú)位置傳感器控制方法就顯得尤為重要�？紤]到傳統(tǒng)滑模觀測(cè)器由于開關(guān)時(shí)間與空間上的滯后現(xiàn)象,估算電流會(huì)沿實(shí)際值上下震蕩。為進(jìn)一步提高永磁同步電機(jī)滑模觀測(cè)器位置辨識(shí)精度,利用飽和函數(shù)取代開關(guān)函數(shù),通過(guò)恰當(dāng)選擇邊界層的厚度來(lái)有效削弱抖振。另外,傳統(tǒng)滑模觀測(cè)器速度估算過(guò)程中反電動(dòng)勢(shì)通過(guò)低通濾波器獲取,而低通濾波器環(huán)節(jié)會(huì)導(dǎo)致相位延遲,該延遲與低通濾波器相位響應(yīng)密切相關(guān),截止頻率越低,對(duì)應(yīng)固有頻率相延遲越大。且傳統(tǒng)滑模觀測(cè)器中濾波器環(huán)節(jié)截止頻率為常值,需利用相位延遲表來(lái)存儲(chǔ)大容量相移值,某種程度上限制了其工程應(yīng)用,因此,本文設(shè)計(jì)一種新型的截止頻率隨轉(zhuǎn)速變化的低通濾波器,有效解決這一問(wèn)題。其次,運(yùn)用鎖相環(huán)技術(shù)在觀測(cè)器估算出反電動(dòng)勢(shì)之后,進(jìn)行磁極位置的計(jì)算,從而消除了計(jì)算噪聲。最后本文對(duì)永磁同步電機(jī)無(wú)位置矢量控制系統(tǒng)中傳統(tǒng)滑模觀測(cè)器和新型滑模觀測(cè)器進(jìn)行估算的電流、位置、位置誤差以及鎖相環(huán)的估計(jì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行對(duì)比仿真研究。并在此基礎(chǔ)之上完成了以TMS320F28335為核心的適用于驅(qū)動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)的永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的硬件電路設(shè)計(jì)及軟件程序開發(fā)。同時(shí)在搭建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上完成了本文設(shè)計(jì)的新型滑模觀測(cè)器對(duì)永磁同步電機(jī)低速和高速位置精確辨識(shí)。仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明了本文所改進(jìn)的無(wú)位置永磁同步電機(jī)矢量控制方案的可行性和有效性,并且具有一定的工程實(shí)踐意義。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB657.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1284523