空调永磁同步电机无位置传感器调速控制探究.pdf
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1、REFRIGERATION58文章编号:ISSN1005-9180(2 0 2 3)0 3-0 0 58-0 4No.3,2023(Vol.42Total No.164)空调永磁同步电机无位置传感器调速控制探究王鑫,罗广旭,周玉璇,容嘉怡”(1.空军勤务学院,江苏徐州,2 2 10 0 0;2.湖北商贸学院,湖北武汉,430 0 7 9)摘要永磁同步电机是空调压缩机使用提供驱动力的关键设施。表示同步电机的性能水平会直接干预空调系统的温度调节能力以及制冷效果,本文研究则是结合永磁同步电机作为研究对象。分析永磁同步电机的软件及硬件结构,最后搭建实验台架,对永磁同步电机的速度调控能力进行测试,分析电
2、机的抗扰动性能等。通过对设计形成的永磁同步电机进行实验测试可以得知,设计形成的空调驱动电机能够满足测试标准。而且在抗扰动PID基础上进行改进得到的滑模观测器算法能够较为准确的估算转速。达到对驱动电机的闭环精准控制,支持电动汽车空调压缩机的实际使用需求。对于当前的汽车工业发展有着较强的实用性。关键词空调压缩机;永磁同步电机;无位置传感器中图分类号 TM341文献标志码 Adoi:10.3969/J.ISSN.1005-9180.2023.03.013Research on Sensorless Speed Control of Air Conditioning PermanentMagnet S
3、ynchronous MotorWANG Xin,LUO Guangxu,ZHOU Yuxuan,RONG Jiayi?(1.Air Force Logistics Academy,Xuzhou 221000 2.Hubei Business College Wuhan Hubei43007)Abstract:Permanent magnet synchronous motor(PMSM)is the key facility to provide driving force for air conditioningcompressor.It indicates that the perfor
4、mance level of synchronous motor will directly interfere with the temperatureregulation ability and cooling effect of the air conditioning system.The research in this paper is based on the magneticsynchronous motor.The software and hardware structure of permanent magnet synchronous motor are analyze
5、d.Finally,an experimental platform is built to test the speed regulation ability of permanent magnet synchronous motor and analyzethe anti-interference performance of the motor.Through the experimental test of the designed permanent magnetsynchronous motor,we can know that the designed air-condition
6、ing drive motor can meet the test standard.Moreover,the sliding mode observer algorithm improved on the basis of anti disturbance PID can estimate the speed moreaccurately.To achieve the closed-loop accurate control of the drive motor and support the actual use needs of theelectric vehicle air condi
7、tioning compressor.It has strong practicability for the current development of automobileindustry.Key words:Air Conditioning Compressor;Permanent Magnet Synchronous Motor;No Position Sensor收稿日期:2 0 2 2-8-9作者简介:王鑫(19 9 5-),男,本科,初职(助教),航空四站保障。2023年9 月第3期(第42 卷总16 4期)汽车是人们当前生活中为了达到更高的生活质量非常重要的一部分。拥有自已的
8、汽车可以改善交通出行质量。进入到2 1世纪之后,我国汽车行业随着市场中人们汽车需求量的提升有了更好的发展空间,保持着较快的发展速度,为我国国民经济的发展提供了较多的贡献。而市场环境与之前相比也有所变化,工业的发展使得市场中的能源消耗过多,为有效的调整资源消耗并保护环境,汽车行业开始探究新能源的应用研发出了新能源汽车。新能源汽车是汽车工业领域中非常重要发展方向。很多商业都在不断的研究电动汽车技术。通过研发新能源汽车可以有效改善环境问题,缓解能源消耗的压力【。电动汽车耗能较高的一部分就是车用空调。所以汽车工业领域中需要考虑如何设计汽车可以达到高效节能的汽车运行状态。汽车的电机体积结构较小及重量较轻
9、,而且消耗的建设成本较低,应用起来比较方便。目前的军事工业以及办公设施或者是农业等都需要通过电机设施进行系统建设或者设施建设,进而为其提供相应的电能。通过电动机驱动汽车的空调系统,可以对比之前的能量消耗减少2 0%左右。若是在汽车结构的设计过程中选择永磁式同步电动机,可以更为大幅的减少能源的消耗。PMSM设施应用可以达到较高的工作效率。而且其相应的功率体积比处于较高的水平,所以不管是国内还是国外,有很多家用电器以及电动汽车都应用了PMSM电机。电机能够对相应的机械以及设施性能进行控制。而当前人们在研究电机时主要注重的是环保与节能。由此同步电机将植人式的传感设置应用到了电机结构中,进而去感应转子
10、的位置【2 。空调压缩机在汽车结构中所处的环境是封闭的,而且环境较为恶劣,处于高压、高温的环境里,并且会存在较高的腐蚀性。这种恶劣的环境就会使得驱动电机区域的传感器连接线受到影响,进而干预传感器接收信息的稳定性,导致驱动电机无法正常运行,影响汽车的使用。空调驱动电机调速与无传感控制策略相融合对于当前汽车工业的发展有着较好的意义。1电动汽车空调系统简介1.1电动空调的工作原理空调系统会消耗汽车较多的能量,在汽车所有应用的电气系统中能量消耗排名第一。空调系统的功耗在辅助系统中占比为50%以上。对于一制冷些纯电动汽车来说,经常会选择电动空调压缩机设置空调系统。它是通过电机提供驱动力。汽车中的暖风则是
11、结合电加热的形式3。比较常见的包括两类:一类是借助加热冷却液形成热量,然后热量会通过一定的循环通道进入到水箱,在汽车内部产生热风。另一类则是对流通蒸发箱的空气进行直接性的加热,进而在汽车内部形成暖风功能。市场中电动汽车设置的空调系统结构与燃油汽车较为相近,基本上都是通过蒸发箱、压缩机、冷凝器、温度传感器、散热风扇等多种元件组合而成的。压缩机的驱动主要包括非独立式以及独立式。不同的驱动形式会表现出不同的优势。采用独立式的驱动形式,可以直接运用电动机提供驱动力,而且它是由电机单独驱动,其相应的速度调整空间较大。非独立式的驱动是借助驱动电机对传动带的影响,进而提供驱动力。1.2电动压缩机的控制纯电动
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