直联压缩机两种不同控制方法的比较研究

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1、直联压缩机两种不同控制方法的比较研究杜玉霞，钟美鹏，王谨（嘉兴学院机电分院，浙江嘉兴314001）摘要：由于直联便携式空压机转矩波动大，为了减少空压机的振动，将滑模变结构控制策略引入直联便携式空压机控制中。为了节省能源、减少体积，采用永磁同步电机驱动直联便携式空压机。建立了空压机的负载数学模型，对其负载进行了分析。建立了永磁同步电机的数学模型，给出了一种用于交流永磁同步电机速度控制的滑模控制器。根据永磁同步电机的控制特点和空压机负载特点进行simulink仿真，仿真结果表明，加滑模控制器时，电机转速波动较小。最后，对用永磁同步电机驱动直联便携式空压机

2、做实验。实验结果表明，与常规的PI控制策略相比，滑模变结构控制改善了系统的动态性能，有较强的鲁棒性。永磁同步电机驱动空压机效率高，转速波动小。关键词：滑模变结构控制空压机负载转速中图分类号：TP271文献标识码：ATheresearchontwocontrolsofdirect-drivecompressorDUYuxia，ZHONGMei-peng，WANGJin（CollegeofMechanicalandelectricalEngineering,JiaxingCollege，Jiaxing,31400,China）Abstract:Becau

3、seofdirectportableaircompressor’shightorquefluctuations,theslidingmodevariablestructurecontrolstrategywasappliedtothedirectportableaircompressorcontroltoreducethevibrationoftheaircompressor.Inordertosaveenergyandreducethevolume,weusedpermanentmagnetsynchronousmotordirectdrivepo

4、rtableaircompressor.Inthisproject,wenotonlyestablishedmathematicalmodeloftheaircompressorloadwhichwasanalyzed.ButwealsoestablishedamathematicalmodelofPMSMandpresentedaslidingmodecontrollerwhichwasusedtoACpermanentmagnetsynchronousmotorspeedcontrol.Accordingtothecontrolcharacter

5、isticsofpermanentmagnetsynchronousmotorandcharacteristicsofaircompressorload,wemadeaSimulinksimulation.Fromthesimulationresults,weknewthatthemotorspeedfluctuationwaslowerwithslidingmodecontroller.Finally,wetestedonthedirectdriveportableaircompressorwithpermanentmagnetsynchronou

6、smotor.Theexperimentalresultsshowedthat,comparedwithconventionalPIcontrolstrategy,slidingmodevariablestructurecontrolimproveddynamicperformanceofthesystemandhadstrongerrobustness.Permanentmagnetsynchronousmotordrivenaircompressoriswithhighefficiencyandlowspeedfluctuation.Keywor

7、ds:variablestructureslidingmodecontrol；compressor；load;speed.1.引言随着全世界范围能源危机的到来，各国政府都在为经济可持续发展而积极地推广节能降耗技术。压缩机是一种将气体压缩从而提高气体压力或输送气体的机器，在国民经济和国防建设的许多部门中应用极广，特别是在石油、化工、制药等工业领域中已成为必不可少的关键设备[1]，是许多工业部门工艺流程中的心脏设备出于生产成本的考虑，目前我国的空压机绝大部分采用普通的异步感应电动机驱动[2]，异步感应电机通常效率低下（65～70%），能源浪费非常严重，因

8、此国家发展和改革委员会的节能中长期专项规划中将压缩机系统节能优化改造列为“十一五”期间重点推广项目。直联便携