[01099506]低转速脉动的永磁同步电动机变频空调

目前，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的目的积极地推广节能降耗技术。作为家庭用电的主要设备之一，传统的定频空调器由于其运行效率低下正在逐渐退出市场。新一代的变频空调器因为具有节能效果明显、温度调节平稳、整个频率范围内运行噪声低等一系列优点，因而受到市场的关注。变频空调器就是在普通空调结构的基础上，加上一个由微处理器控制的变频器。变频器以改变输出电源频率的方式，来控制压缩机、风扇电机的转速，达到调节制冷量的目的。因此变频式空调不是靠频繁开停机方式控制室温，而是以恒温的低频率长时间运转保持室温恒定。变频式空调既减少了噪声和振动，同时由于变频式空调使居室温度波动小，彻底消除了忽冷忽热，提高了人体舒适性，减小了运行噪声，并具有更强的电网电压适应性。技术指标：变频式空调器体现了现代电力电子技术和微电控制技术的应用成果，具有节能、高效、舒适的优势，有广阔地发展前景。而由于变频器供电的特点以及压缩机运行的特殊性，普通异步电机往往会出现效率低，噪声大等问题，难以达到较好的运行性能。永磁式同步电动机具有结构简单、体积小、重量轻、损耗小、效率高等特点。和异步电动机相比，它由于不需要无功励磁电流，因而效率高，功率因数高，力矩惯量比大，定子电流和定子电阻损耗减小，且转子参数可测、控制性能好。永磁同步电机矢量控制系统能够实现高精度、高动态性能、大范围的调速控制，因此永磁同步电机矢量控制系统在变频空调中的应用也引起了广泛关注。清华大学将无速度传感器永磁同步机控制系统应用于空调压缩机中，针对压缩机周期性脉动负载转矩的控制方法展开研究，目的在于提高空调压缩机的运行性能和实现永磁同步电机高性能控制。对于空调中的压缩机负载，在电机转子每旋转一周的过程中，由于压缩机气缸内压力的变化，电机的负载转矩会周期性的波动。对于传统的矢量控制方式，这样就不可避免地产生了较大转速波动，影响了压缩机工作的性能。为解决上述问题，我们将无速度传感器永磁同步电机矢量控制系统应用到变频空调中，并提出了一种指令电流复合控制的办法，通过估算的转子位置实时地计算转矩电流，并结合PI调节器对系统进行控制。该方法有效地解决了传统的PI调节器参数整定的存在的矛盾，保证了估算算法稳定运行，并抑制了速度的大范围波动，以实现了变频空调中永磁同步机的高性能控制，可以将转速脉动研制在5％以内。效益分析：自90年代初开始，变频空调器开始进入国内市场，一些著名的空调生产厂家先后从国外引进变频空调器生产技术。在消化和吸收这些技术的同时，积极开发研制国产变频空调器，并且有不少研制成功的报道。应该说中国的变频空调器起步虽晚，但是发展很快，形成了市场需求旺盛、生产能力充足、价格基本平稳、消费者购买理智、市场竞争多元化的趋势。价格竞争进入有序阶段，强化技术指标成为众多厂家的共同追求。对消费者而言，节能、低噪、能效比高的空调器最受青睐。从第一台变频空调器诞生至今，变频空调技术得到了充分地发展，尤其在控制系统方面。进入90年代以来，以IGBT为代表的复合型功率模块和以IPM为代表的智能型功率模块的诞生，PWM控制技术、智能控制在其他领域的成功应用以及微处理器技术的迅速发展等，极大地推动了变频调速技术本身的发展，同时也加快了变频调速技术在家用空调器中的应用步伐，因此变频空调器在今天具有极大的市场。合作方式：面议。