在當(dāng)前家電市場(chǎng),特別是用電量比較高的空調(diào)產(chǎn)品市場(chǎng),用戶對(duì)節(jié)能舒適的要求越來越高,市場(chǎng)上,變頻空調(diào)的占有率日益升高,相對(duì)應(yīng)的能效標(biāo)準(zhǔn)也逐步提高,空調(diào)成本壓力增加。成本占比較高的壓縮機(jī),首當(dāng)其沖成為降成本研究的對(duì)象。從最初的渦旋式,到后來的雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī),現(xiàn)在,越來越多的產(chǎn)品采用成本較低的單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)產(chǎn)品。但單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)在低頻運(yùn)行的頻率波動(dòng)和不穩(wěn)定的問題一直困擾業(yè)界。目前空調(diào)用變頻壓縮機(jī)主要采用永磁同步電機(jī),因此本文主要研究永磁同步電機(jī)在低速段的控制技術(shù),目的是提高壓縮機(jī)在低速運(yùn)行階段的控制效果,保證低速下穩(wěn)定、低震動(dòng)、省功率運(yùn)行,同時(shí)延伸低速范圍。另外,由于電流檢測(cè)技術(shù)是壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)中的重要環(huán)節(jié),本文介紹一種低成本的單電阻電流檢測(cè)技術(shù),對(duì)單電阻檢測(cè)中存在的問題提出了相應(yīng)的解決方案。本文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了討論和分析:第一章分析了國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài),從永磁同步電機(jī)的穩(wěn)態(tài)特性進(jìn)行分析,研究保障電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的條件,并對(duì)國(guó)內(nèi)外在穩(wěn)定性運(yùn)行,特別是低速段的穩(wěn)定性運(yùn)行方面進(jìn)行的相關(guān)研究進(jìn)行了對(duì)比分析。第二章對(duì)永磁同步電機(jī)的相關(guān)控制理論進(jìn)行了介紹,基于其工作原理和穩(wěn)態(tài)特性,分析了同步電機(jī)振動(dòng)發(fā)生的原因,并介紹了同步電機(jī)的矢量控制技術(shù)。第三章針對(duì)永磁同步電機(jī)在低速段會(huì)由于負(fù)載波動(dòng)引起的運(yùn)行波動(dòng)給系統(tǒng)帶來不利影響,提出負(fù)載波動(dòng)補(bǔ)償?shù)姆桨?Id-PLUS),該方案目的在于,當(dāng)壓縮機(jī)工作的低速段,負(fù)載波動(dòng)對(duì)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的影響變大,容易脫離穩(wěn)定區(qū),造成振動(dòng)距離甚至失步停止運(yùn)行。采用Id-PLUS控制方案,對(duì)d軸參考電流增加一個(gè)補(bǔ)償電流,通過補(bǔ)償電流在q軸上的電流分量,改變負(fù)載角,使電機(jī)運(yùn)行在穩(wěn)定區(qū)。本部分對(duì)該方案進(jìn)行了詳細(xì)論述和試驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)合實(shí)際空調(diào)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試,驗(yàn)證了 Id-PLUS控制方案的有效性第四章介紹單電阻電流檢測(cè)技術(shù),并對(duì)存在的問題提出對(duì)應(yīng)的方案對(duì)策。最后,對(duì)本文研究的技術(shù)進(jìn)行了總結(jié),并對(duì)后續(xù)的技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了展望。
【學(xué)位單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM341;TB657.2
【部分圖文】：

行各業(yè)需要壓縮空氣的場(chǎng)合得到廣泛應(yīng)用。但同樣的，價(jià)格在三種壓縮機(jī)里??面也是最高的，空調(diào)上一般在８Ｐ以上的機(jī)型上才會(huì)采用。雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)機(jī)??殼的底部是它的機(jī)械部分，而它的上部這是直流電動(dòng)機(jī)，壓縮機(jī)氣缸的驅(qū)動(dòng)??是通過上部的直流電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)的。變頻空調(diào)采用的雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)，顧名思義，??其內(nèi)部設(shè)計(jì)有兩個(gè)氣缸，針對(duì)壓機(jī)內(nèi)部偏心滾筒旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的偏心力，這種結(jié)??構(gòu)能起有平衡作用，使壓縮機(jī)運(yùn)行更平穩(wěn)，另一方面壓機(jī)內(nèi)部的機(jī)械磨損會(huì)??由于降低了汽缸和滾筒之間的作用力而對(duì)應(yīng)減少。從而雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)能實(shí)現(xiàn)??平穩(wěn)可靠運(yùn)行，振動(dòng)噪音小。只有一個(gè)轉(zhuǎn)子的壓縮機(jī)被稱為單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)，??它對(duì)制冷劑的壓縮是通過偏心軸實(shí)現(xiàn)的，因此在制冷劑壓縮過程會(huì)產(chǎn)生比較??大的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，并且當(dāng)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速越低的時(shí)候，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)越明顯，從而產(chǎn)生??的振動(dòng)就越大，振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)的配管產(chǎn)生應(yīng)力疲勞和損傷，甚至?xí)䦟?dǎo)致??配管斷裂。運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。但相比渦輪和雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)，單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)??的成本優(yōu)勢(shì)非常突出。??

種是定子與凸極轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的。因?yàn)閴嚎s機(jī)內(nèi)部同步電機(jī)采用的是凸極轉(zhuǎn)子，本部??分著重介紹定子繞組與凸極轉(zhuǎn)子的作用力。??如圖２－１所示，假設(shè)有兩個(gè)軸線ｄ軸和ｑ軸，同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心的磁場(chǎng)分??布在這兩個(gè)軸線上，Ｑ１，Ｑ２兩個(gè)端子，電流方向?yàn)檎硗猓漭S繞組替換實(shí)際的??定子繞組。ｄ軸的磁通０ｄ是電流勵(lì)磁產(chǎn)生，ｑ軸的磁通由ｉｑ勵(lì)磁產(chǎn)生。又因??為定子與轉(zhuǎn)子的作用力是相互的，所以分析定子的受力可以推導(dǎo)出轉(zhuǎn)子的受力??｜２－５］。??作用力八由磁通Ｏｑ產(chǎn)生，作用力／２磁通產(chǎn)生，如式（２－１）所示：??ｆｌｅｅ?ａ?Ｂｑｉｄｌ?〇ｃ?Ｎ＾＾ｉｄｌ?＜ｘ?Ｌｑｉｑｉｄ?（２－１）??轉(zhuǎn)子與定子繞組的受力方向相反，在圖２－１中［２］，假設(shè)正方向?yàn)檗D(zhuǎn)子逆時(shí)針??方向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子受到的電磁轉(zhuǎn)矩（氣隙轉(zhuǎn)矩）可以用式（２－２）簡(jiǎn)單描述為：??Ｔｅ?＝?Ｒ＾（ｊ２－ｆｉ）?＝?Ｋｘ（Ｌｄ－?Ｌｑ）?ｘ?ｉｄｉｑ?（２－２）??由于ｄ軸和ｑ軸的磁導(dǎo)不同，且ｄ軸的小于ｑ軸，所以，。當(dāng)ｉｇ＞０??時(shí)

第二象眼Ｘ??０１，?＼?Ｉ?／?０１＂??圖２－１定子磁場(chǎng)與凸極轉(zhuǎn)子的作用示意圖??２．２永磁同步電機(jī)矢置控制技術(shù)??根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程式，控制氣隙轉(zhuǎn)矩７；可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制［２－３］，所??以調(diào)速系統(tǒng)的核心是對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩實(shí)施有效精準(zhǔn)的控制。??重寫永磁同步電機(jī)在ｄｑ轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系中的轉(zhuǎn)矩公式（２－３）：??Ｔｅ?＝?－?＼＼ｉｑｉｄ）?＝?ｌＳｒｉｐｉ＾ｆ?＋?｛Ｌｄ?－?Ｌｑ）ｉｄ）?＝?Ｔｅｌ?＋?Ｔｅ２?（２－３）??能看出，永磁轉(zhuǎn)矩ｒｅｌ和磁阻轉(zhuǎn)矩ｒｅ２組成了氣隙轉(zhuǎn)矩匕。磁鏈電流轉(zhuǎn)矩分??量＆產(chǎn)生永磁轉(zhuǎn)矩ｒｅｌ，由于轉(zhuǎn)子的凸極結(jié)構(gòu)，還會(huì)產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩ｒｅ２，是電流分量??與轉(zhuǎn)矩分量Ｑ產(chǎn)生的，如式（２－４）所示。??Ｔｅｌ?＝?１．５ｎｐｉｑ＼＼ｉｆＴｅ２?＝?１．５ｎｐ（Ｌｄ?－?Ｌｑ）ｉｄｉｑ?（２－４）??根據(jù)上述轉(zhuǎn)矩公式，式（２－３）和式（２－４）可以看出，轉(zhuǎn)矩分量Ｇ與永磁轉(zhuǎn)矩Ｔｅｉ??和磁阻轉(zhuǎn)矩ｒｅ２成正比，也就是說，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩的控制可以通過控制ｑ的大小來實(shí)??現(xiàn)。說到底，這個(gè)電流對(duì)應(yīng)電樞電流，因此電機(jī)的轉(zhuǎn)矩控制可以通過對(duì)＆的控制??來實(shí)現(xiàn)。另外
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本文編號(hào)：2893205