无传感器交流电动机控制技术提高了运行效率

图3 使用向量控制的电动机驱动能够提供最高的动态性能和速度可调范围

内部电流回路计算了需要产生的扭矩和磁通电流要求的定子转向和定子电压积分。Park（dq/aβ）单元将电压转换为在静态参考结构中所需求的三相交流定子电压。

电动机的电流波形是正弦曲线，这可以产生平稳的扭矩，而且会减小机械震动和噪声。外部速度回路调整供电的定子数量，这直接与定子电流的积分成比例，并维持所要求的角速度。为了在基本速度之上扩展工作速度的范围，增加了额外的磁通弱化回路，用于处理定子定向磁通电流。

无传感器控制
为了用向量控制模式控制交流电动机，可以使供电的频率和转子磁通的位置同步。无传感器工作的本质是用计算速度和位置的方法替代传感器。无传感器控制改善了电动机控制的可靠性，并且能够在不增加额外成本的条件下维持很高的性能水平。这样的系统是更加精确和高效、体积更小、重量更轻、噪声更低，而且有更多的先进功能。

无传感器算法广义上可以分为两大类，一种是使用磁转子，它可以非常好地追踪转子的位置；另一种是通过计算电动机的工作模式来估计出转子的位置。

在电冰箱中，常规控制只是简单地开和关压缩机来把温度维持在预先设定的范围。使用无传感器永磁电动机控制，控制器可以在几秒钟内将压缩机加速到它的目标速度，并且可以将速度控制在±1%之内。压缩机的平稳运行降低了人耳可听见的噪声，而且更低的平均工作速度有助于减少温度循环周期，可以改善整体效率。

在洗衣机中，电动机的工作主要有两个基本周期，即洗衣阶段和甩干阶段。在洗衣阶段，电动机工作在低速状态，具有很高的扭矩。在甩干阶段，电动机在短时间内工作在非常高的速度。在比较新一些的模式中，控制器估计的速度起伏和计算的负载扭矩提供了关于洗衣过程中负载分配的有价值信息。在启动甩干阶段之前，速度起伏用于估计负载平衡。调速电动机可以用于控制洗衣过程的速度浴盆曲线，并且帮助校正平衡。

这种控制方法可以使用A/D转换器对模拟反馈信号（电压，电流）进行数字化。A/D转换器与PWM的重加载标志同步，但采样时间根据实际PWM码型的功能不同而不同。这样的配置允许在一个PWM周期内，对直接控制总线电流和电压模拟值进行多次转换。

PWM模块可以在一个中心对齐的配置中产生非对称的PWM占空周期，以用于重建每个关键开关码型中的三相电流。在数字信号控制器中，一个灵活的四路定时器模块为每个时间事件提供定时。在一般的应用中，使用一个通道用于把PWM和A/D转换器同步，另一个通道用于系统速度控制回路（周期为1ms）。数字信号控制器可以通过一个隔离链路与前面板主控制单元通信。