RAMDA算法的技术特点和基本原理介绍.doc

《RAMDA算法的技术特点和基本原理介绍.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、RAMDA算法的技术特点和基本原理介绍　　家用电器保有量巨大，总能耗也十分可观，是国家关注的重点。尤其对家用电器中的能耗大户-空调器的能效要求逐年提高，其中空调压缩机的驱动技术是提升能效的关键技术。　　通过在RX单片机上结合RAMDA算法，客户可以快速开发出高性能，高可靠性的空调室外机系统。　　RAMDA算法简介　　•RAMDA算法是瑞萨电子提供的先进变频驱动解决方案，瑞萨电子具有完全自主知识产权。　　•RAMDA算法集电机控制和单相交流电源功率因数校正技术于一体，配合RAMDA程序框架，为用户整体系统的开发提供了一个坚实的基础平台和友好的

2、用户接口。　　•RAMDA算法具备两大核心技术：用于调节电源功率因数的A-PAM功能和先进的压缩机驱动技术。而这样的算法，不增加硬件成本，相反，两大核心技术同时提供了精简的硬件需求。　　•经过长期的市场验证，得到客户的充分认可。　　下图为RAMDA控制逻辑框图：　　　　（点击放大）　　(1)用于功率因数校正的A-PAM技术　　A-PAM技术有以下优点　　•直流母线电压可变　　•变频系统综合效率可调节　　基于A-PAM，用户可以精确控制直流母线电压的输出值，在保证系统综合效率的前提下，提供足够的直流母线电压。与传统PFC相比较，A-PAM可以

3、限制直流母线电压的输出值，PFC电路效率也比较高。　　通过限制直流母线电压，客户可以选择更低耐压等级的滤波电容器，实现更低的系统成本。例如在单相220V供电系统中，传统PFC的输出直流电压一般在350[V]-390[V]，系统设计者会选择450[V]耐压的滤波电容器。采用了A-PAM技术后，可以实时的根据负载的变化把直流母线电压限制在最高340[V]±1[V],系统设计就可以选择400[V]耐压的滤波电容器，降低了系统的硬件成本。　　　　另外，A-PAM技术不需要检测交流电压过零点或者幅值的硬件电路，进一步降低了系统成本。　　　　(2)先进

4、的压缩机驱动技术　　RAMDA算法提供基本的永磁同步电动机驱动功能，基于电机的基本参数（磁极数、绕组电阻、同步电感、最大磁通量、转动惯量）使电机高效稳定的运转。　　而RAMDA算法与众不同之处，是其独创的力矩控制算法。　　家电中普遍采用的都是单转子类型的电机，如空调压缩机等。在普通算法的驱动下，单转子结构的电机会引发系统振动。这种振动时有害的。以空调系统为例，在低转速（低于30[rps]）的情况下，会形成系统共振，系统噪音提高，严重时还会造成空调系统应力集中点的损坏。在高速运转中，电动机相电流的峰值高，谐波大，高频的噪音高，并且限制了变频器

5、的输出能力。针对这样的市场要求，RAMDA算法包含了以下两个力矩波动补偿技术：　　•G-type力矩控制　　在G-type力矩控制作用下，系统振动达到最低，从而保证系统在低速下平稳、正常运转，扩大了系统实际运行的低频范围。通过下图可以看出，G-type力矩控制可以在低于30[rps]时大幅降低系统振动。　　　　各种力矩控制作用下，系统振动振幅在各个转速下的比较图。　　•M-type力矩控制　　在M-type力矩控制作用下，变频器输出恒定的力矩，电动机相电流波形峰值下降，降低了谐波与功率损耗，降低了系统噪音。下图为M-type力矩控制时的电动

6、机相电流波形与没有力矩控制是的电动机相电流的比较。　　　　没有力矩控制时的相电流波形　　　　M-Type力矩控制时的相电流波形　　独创的过调制技术　　与A-PAM技术相配合，提高直流母线电压的利用率，过调制会带来谐波失真。为了克服这一缺陷，RAMDA算法中限制谐波失真度低于10%，通过精准的计算调制度与输出电压和直流母线电压比值之间的关系，RAMDA算法开发了独创的过调制算法。如下图所示如果不应用过调制技术，最大调制度只能到1.15。　　线性调制　　　　在保证谐波失真度低于10%的情况下，应用RAMDA算法的过调制技术，调制度最大可以达到2

7、。　　过调制　　　　弱磁控制功能　　尽量避免输出电压饱和，保证在有限的直流母线电压的情况下，输出符合要求的力矩。　　随着转速的不断升高，绕组中的感应电压幅值越来越高。当直流母线电压一定时，绕组端电压的幅值有限。这样，如果仍然根据MTPA等算法发送电压指令，绕组电压甚至低于感应电动势的电压，这就会导致绕组中的电流不足，逆变器无法输送足够的功率给电动机。为了解决这一个问题，有意在d-轴上增加负的电流，让绕组电压的相位超前感应电动势，以保持输出到电动机的功率。这就是弱磁控制。对于IPM电机来说，我们定义三种弱磁的“境界”1）充分利用永磁扭矩和磁阻

8、扭矩的MTPA算法。2）直流母线电压一定条件下，保持输出扭矩恒定的“浅弱磁”3）直流母线电压一定条件下，保持高转速和恒定输出功率的“深度弱磁”。　　　　弱磁控制基本原理