基于FOC矢量算法的MTPA控制在变频洗衣机上的应用.pdf

《基于FOC矢量算法的MTPA控制在变频洗衣机上的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2013年中国家用电器技术大会论文集■■基于矢量算法的控制在变频洗衣机上的应用王家学高秋英青岛海尔洗衣机有限公司，摘要：本应用是在磁场定向矢量控制算法的基础上通过最大扭矩每安培，控制实现内嵌式电机最低能耗及最佳功率的控制。本应用没有从复杂的电机数学方程入手坐标变换结合扭矩方程使用求导的方式求解出了最大扭矩时的余，而是从基本的矢量，，弦角度数学方程式，利用该数学方程式可对不同的扭矩算出最合适的磁通电流，从而产生最小电流下的最大扭矩。关键词：永磁同步电机最大扭矩矢量变频正弦调制，，：：引言嫌同步电机（通常采用高能永磁体铁氧体或铷铁硼）作

2、为转子，具有高效率、低噪主体流程功能模块声、快响应、低损耗、高功率密度等优点，在电气传应用层主要包括通信接收、发射中断及数据动控制系统中一。如，是最佳的执行机构之何建转化处理程序，还有个结构体、、、立合适的数学模型，并根据模型进行数字化软件、、之间状态可自动切换的程序。中处理十分有意义。本文从内嵌式电机应用出间层是核心算法层，主要有矢量坐标运算、发介绍矢量坐标变换及最大扭矩（计算、计算以及各种计算等针，，控制策略在变频洗衣机上实现了大批量的对高速需要场合，还需要弱磁控制。底层是针对，并第一作者简介：王家学男现任青岛海尔科技有限公司变

3、频技术总监主要从事永磁同步电机的矢量变频控（，，制算法在家电上的实现。电器增刊■■第三部分洗衣机制造技术不同的芯片或所需要的接口控制。（如「图—。寻应层。」，“「——速度、磁通、「尸扭矩控制速度反谈处理电流反馈处理电机控制层其中，是旋转坐标系的角度位移。外闻接变换定子电流和两相电流转化：由图功能控制模块图成两相静态坐和、。驱动双闭环设计驱动部分主要包括坐标变换和双石闭环。所谓双闭环指电流闭环和速度闭环。电流闭环又有力矩闭环和磁通闭环变换：这里轴沿转子永磁体的磁通方。向轴垂直于轴。坐标系是与转子保持图中变换、变换以及反变换比较容易理解

4、，也就是坐标的变换问题，其实同步的旋转坐标系，按照这个参考有变换方模块本质也是坐标变换，不过是两相程式如下：到三相之间的坐标变换，具体可以通过三角变换吨⋯求证。驱动是实现变频设计的核心所在，软件反变换：模块流程处理如图。由电压同步旋转坐标系变换成电在电流转换开始压两相静态坐标系、：，，变换方程式如下以后开始执行关于该坐标变换理论的具体应用可参考上一节的设计驱动流程这个流程是矢量变频的，核心算法，把这个流程写好并处理好具体的计算格式例如选择定点运算还是浮点运算等，然后经——过详细的调试，这样基本的核心算法就完成了。—注通常为节省成本我

5、们一般选择定点运算，代替浮点运算。图流程图双闭环控制电流环由公式（所得到的轴电流和坐标变换理论：根据基本坐标变换理论⑴并设人是轴电流但在反变换中是用的轴电丨和，，。二压这里就笛要个两路的模糊控制。沿轴方向的相瞬时电流可以是定子或轴电，转子是互相垂直轴的两个变量。计算方即基于轴电流误差输出轴电压的和基丁法见公式（丨）。轴电流误差输出轴电压的。该两路电器增刊2013年中国家用电器技术大会论文集■■，也就是以完全使力矩和磁通环可分别单独控制’解耦的形式独立。因为我们最终要使速度稳定，‘：’力矩肯定是随着负载在变化的。为解决这个关，系。，我

6、矿引进了速度环的控制功能。速度环：，：由速度的误差产生一路控制，并最终输’出不同的控制力矩以维系速度的稳定控制’。在实虑到中心細’参考第二章节该公式际调试时，速度环参数的好坏，直接关系到力可这■出程練计算公式：矩参考输随定与有先把賴环参關试好才能调试电机的稳定转速，才能在这个基础上把力矩闭环和磁通闭环调试好。，电压利用率实际测试、电压波形在相位上相。差完全与理论上的坐标变换计算一，致。虽然’在两相静态坐标下只是正弦电压，但换算到三相坐标下，则相电压为鞍型波。鞍型波的最大特点是最大化了电压利用率，也就是起到“’过调制（的作用。公式⑷是

7、我们进行软件编程计算⑴电關区麵及醒计算■用到的算公式也是种新两相相的这里是作用时间，、和为为两相静态坐％“亦拖分才标下的。电压，我们定义。和仏如下：最大扭矩每安培控制策略仏假定电机参考框架为静态坐标旋转坐标和转子逆时针旋转，那么根据矢量坐标变换和匈轴数学模型，可列出相应电机的电压方程和磁通链方程如公式（”「据此公式可以轻松的判断出矢量六边形处于哪个确冈中，见表。表。、；的符号判断扇区表！“「设是周期，可计算出作用时间如下：‘’是定子电阻定子互；、是定子漏感；是电器增刊■■第三部分洗衣机制造技术■■■■感是转子电角度是永磁体的磁通链。

8、下面给出公式：（控制的求解如下根据坐标变换理论将却轴同步转子旋转（令一轴与转子磁通同方向），可进步简化电机的电压同时令人方程和磁通链方程如（和（，方程越是简化，“这样我们在处理软件时就会越简单有效。由沒『令求解得驻点值应满足：对表面贴