变频空调驱动电机的弱磁控制

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1、DOI:10.15938/j.emc.2014.07.012第18卷第7期电机与控制学报Vol.18No.72014年7月ElectricMachinesandControlJuly2014变频空调驱动电机的弱磁控制陈宁，张跃，桂卫华，喻寿益(中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙410083)摘要:在研究内埋式永磁同步电机(IPMSM)无速度传感器控制策略的基础上，阐述了永磁同步电机弱磁控制的基本原理及弱磁扩速难的原因．运用龙贝格观测器估算电机转速，提出一种基于交轴电压的弱磁控制方法，利用交轴电压控制直

2、轴电流，将交轴电压的期望值与反馈值作差，计算得到弱磁电流误差信号，对其进行PI运算得到弱磁电流。采用Matlab软件建立了系统仿真模型，验证了算法的正确性。针对1.5匹变频空调用永磁同步电机开发了基于STM32F103Ｒ8T6AＲM的弱磁控制系统实验平台，实验验证该控制算法可将变频空调压缩机驱动电机的可控频率提升至120Hz。关键词:变频空调;内埋式永磁同步电机;弱磁;龙贝格观测器;交轴电压中图分类号:TM301．2文献标志码:A文章编号:1007－449X(2014)07－0065－07Fluxwea

3、keningcontrolfordrivemotorofinverterairconditionerCHENNing，ZHANGYue，GUIWei-hua，YUShou-yi(SchoolofInformationScienceandEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，China)Abstract:BasedontheresearchofInteriorpermanentmagnetsynchronousmotor(IPMSM)senso

4、rlesscontrolstrategy，thebasicprincipleofPMSMfluxweakeningcontrolandthereasonoftechniquedifficultpointoffluxweakeningwereexplained．UsingaLuenbergerobserverforspeedestimation，fluxweake-ningcontrolmethodbasedonmotorspeedandvoltageofq-axiswasproposed，d-axisc

5、urrentwascon-trolledbyq-axisvoltage，theerrorsignalofdemagnetizationcurrentwasobtainedbysubtractingactualvaluefromfeedbackvalueoftheq-axisvoltage，andthedemagnetizationcurrentwasgainedbyusingPIoperationofitserrorsignal．TheSIMULINKmodelwasfoundedbyMatlab，an

6、dthevalidityofthismeth-odwastestifiedbythesimulationresults．Theexperimentplatformofthe1.5Pinverterair-conditionerIPMSMfluxweakeningcontrolsystemwasimplementedbyusingSTM32F103Ｒ8T6AＲM．ItisverifiedbyexperimentalresultsthatthecontrollablefrequencyofPMSMcanbe

7、improvedupto120Hzbythepro-posedfluxweakeningalgorithm．Keywords:inverterairconditioner;interiorpermanentmagnetsynchronousmotors;fluxweakening;Lu-enbergerobserver;q-axisvoltage收稿日期:2012－07－17基金项目:湖南省科技计划项目(2013GK3009);广东省省部产学研结合专项基金(2011A090200097)作者简介:陈宁(

8、1970—)，女，博士，教授，博士生导师，研究方向为空调变频调速系统、系统建模与优化控制;张跃(1987—)，男，硕士，研究方向为永磁同步电机交流调速控制;桂卫华(1950—)，男，教授，博士生导师，中国工程院院士，研究方向为复杂系统建模与优化、现代交流调速控制;喻寿益(1940—)，男，教授，博士生导师，研究方向为自适应控制、现代交流调速控制。通讯作者:陈宁66电机与控制学报第18卷电流;ud，uq分别为d，q轴电压;rs为定子相电阻;ψ