基于矢量控制的变频空调风机设计方案
3.2 无位置传感器转子位置和速度检测
只需获取三相电流和母线电压,通过算法计算出转子位置和速度,不需要增加额外的器件和电路。
无位置传感器算法,包括反电动势检测(Luenberger Observer) 和转子位置/速度重构(PLL: Phase Lock Loop )两部分,结构如下图4:
图4 无位置传感器位置/速度检测结构图
3.3 MTPA效率最优控制
MTPA(每安培电流最大转矩)控制,也就是系统效率最优控制,下面等式为永磁同步电机的力矩方程,永磁同步电机力矩:包括同步力矩和磁阻力矩。
永磁同步电机从电机结构上来分,可分为磁钢表贴式和内置式两种。表贴式永磁同步电机(SM-PMSM),直轴电感等于交轴电感(Ld = Lq);而内置式永磁同步电机(I-PMSM),直轴电感小于交轴电感(Ld Lq)。
● 表贴式永磁同步电机,Ld等于Lq,只有同步力矩,控制ids等于零时,系统效率最优。
● 内置式永磁同步电机,Ld一般小于Lq,存在同步力矩和磁阻力矩,当ids小于零时,可以利用磁阻力矩使系统效率最优。内置式永磁同步电机MTPA功能示意如图5。
图5 MTPA功能示意图
针对空调风机应用的特点,加入噪音消除、抗台风起动及电机缺相检测等功能模块。
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