空调压缩机无位置传感器矢量控制研究.pdf

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1、第47卷第10期电力电子技术Vo1．47，No．102013年1O月PowerElectronicsOctober2013空调压缩机无位置传感器矢量控制研究季金虎，马少康，李旭春，严乐阳(清华大学，自动化系，北京100084)摘要：提出了一种新的基于转子磁链估计和锁相环(PLL)的永磁同步电机(PMSM)转子位置估计方法。该方法利用高通滤波器(HPF)与低通滤波器(LPF)幅频特性曲线的交点，解决了反电势纯积分中存在的直流漂移等问题。该算法实现简单，容易理解。能满足实际应用中控制性能的要求。仿真和实验结果证明了该算法的有效性，可应用于PMSM无位置传感器正弦波

2、驱动的压缩机等变频装置。关键词：永磁同步电机；转子位置估计；无位置传感器中图分类号：TM315文献标识码：A文章编号：1000—100X(2013)10—0072—03ResearchonSensorlessVectorControlforAir-conditioningCompressorJIJin—hu，MAShao—kang，LIXu—chun，YANLe—yang(TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Arotor-positionestimationmethodforpermanentmagn

3、etsynchronousmotor(PMSM)isproposedbasedontherotorfluxobservationandphaselockedloop(PLL)．TheinstabilityprobleminthebackEMFintegratorissloveduti—lizingthenodeontheamplitude—frequencycharacteristiccurvebetweenthehi【ghpassfilter(HPF)andlowpassfil—ter(LPF)．Thealgorithmissimple，easytounde

4、rstand，andthecontrolperformancemeetstherequirementsofpracticalapplications．Simulationandexperimentalresuhsverifytheeffectivenessofthealgorithm，anditcanbeappliedintotheinverterdevice，suchascompressorbasedonthesinusoidalPMSMsensorlessdrive．Keywords：permanentmagnetsynchronousmotor；roto

5、r—positionestimation；sensorless1引言变化影响。近年来，将两类算法的优势互补【】逐渐成为PMSM调速系统的发展趋势。PMSM具有体积小、效率高、功率密度高等特此处提出一种新型适用于PMSM中高速范围点，广泛应用于工业、航天等领域。PMSM转子由的无位置传感器控制算法。该算法配合矢量控制、永磁体组成．其高精度控制离不开转子位置信息。单位电流最大转矩控制(MTPA)及弱磁控制等方无位置传感器控制避免了机械传感器带来的成法．成功实现了中央空调压缩机变频控制系统的本、安装及可靠性等问题，其研究已取得了丰硕成稳定运行。仿真和实验表明该算法是

6、一种切实可果。PMSM无位置传感器正弦波驱动矢量控制算行的PMSM无位置传感器正弦波驱动控制算法。法主要分为两类：①利用PMSM的反电势【”，适用于PMSM中高速范围。主要有观测器、模型参考自2原理与设计适应和扩展卡尔曼滤波等方法。此类算法依赖于2．1永磁同步电机数学模型由转速决定的PMSM反电势幅值。限制了其在转图l为PMSM在不同坐标系下的示意图。子静止与低速时的应用．同时算法估计性能受温度与磁路饱和等带来的电机参数影响；②主要利用PMSM的凸极效应，在PMSM基波上叠加高频信号【_3]，受凸极效应调制后的高频电流含有转子位置信息。主要有旋转高频注入、脉动

7、高频注入和INFORM等方法。适用于PMSM转子静止和低速时。由于无需电机参数，故该算法精确性不受参数图1PMSM坐标示意图Fig．1CoordinatesschematicdiagramforPMSM定稿日期：2013—06—27作者简介：季金虎(1986一)，男，甘肃金昌人，硕士研究生，A，B，C轴构成三相静止坐标系，，卢轴构成研究方向为电机控制。两相正交静止坐标系。d轴与转子磁链方向一致，72空调压缩机无位置传感器矢量控制研究与q轴构成两相正交旋转坐标系。f为定子电流GLPF=∞o／(s+0)，G胛=s／(s+∞0)(6)矢量，随d，q坐标系同步旋转，与

8、d轴的夹角为功对数频率特性曲线上，LP