一種永磁同步電機無位置傳感器驅(qū)動裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及一種永磁同步電機無位置傳感器驅(qū)動裝置，屬于電機控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 永磁同步電機因其高效率、高功率密度、高動態(tài)響應(yīng)等一系列優(yōu)點受到業(yè)內(nèi)重視， 逐漸在工業(yè)設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。對于一些需要長時間持續(xù)運轉(zhuǎn)的裝置，比如風(fēng)機、累、壓 縮機等類負(fù)載，將永磁同步電機應(yīng)用于運些場合，能顯著提升能源利用率，節(jié)約能源。
[0003] 永磁同步電機的控制方法主要有：1)矢量控制，包括電流矢量控制、磁場定向控 審IJ、直接轉(zhuǎn)矩控制和磁鏈控制等，運些控制策略具有較高的動態(tài)性能，控制精度高，抗干擾 能力較強。2)標(biāo)量控制，包括常規(guī)的V/f控制、帶有穩(wěn)定修正環(huán)的V/f控制等，運類控制策 略實施較為簡單，魯棒性強，但動態(tài)響應(yīng)速度不高。過去十年里，無位置傳感器控制得到了 大力發(fā)展，主要在于省去位置傳感器有助于降低成本，同時避免了信號干擾和高速狀態(tài)下 抖振所造成的傳感器測量不準(zhǔn)和失靈問題。相關(guān)研究集中在考慮成本的基礎(chǔ)上提升性能和 可靠性，提升控制精度和動態(tài)響應(yīng)性。
[0004] 將基于Vf控制的永磁同步電機無位置傳感器驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)用于風(fēng)機類場合，性價 比高，是目前一種優(yōu)質(zhì)選擇，主要在于運類負(fù)載對動態(tài)性能要求不高。永磁同步電機轉(zhuǎn)子 上設(shè)計制造的阻尼繞組能確保轉(zhuǎn)子速度與定子電頻率保持同步，而出于設(shè)計和制造上的困 難與成本，現(xiàn)有的大多數(shù)永磁同步電機轉(zhuǎn)子上并未安裝阻尼繞組，因而采用傳統(tǒng)的開環(huán)v/f 控制策略就無法保證電機的同步穩(wěn)定運行。此外，對于風(fēng)機、水累、壓縮機等應(yīng)用場合，驅(qū)動 系統(tǒng)的效率和出力能力是一大關(guān)注點，研究基于無位置傳感器技術(shù)的v/f控制上實現(xiàn)電流 矢量控制的效果，具有十分重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽〇化]針對現(xiàn)有技術(shù)的W上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種磁同步電機無位置傳感 器驅(qū)動裝置，其目的在于實現(xiàn)電機驅(qū)動系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、高校的運行，由此解決電機運行過 程中易失步崩潰的技術(shù)問題。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種磁同步電機無位置傳感器驅(qū)動裝置，其 特征在于，該裝置具體包括：速度給定模塊、第一比例模塊、限幅模塊、積分模塊、第一坐標(biāo) 變換模塊、SVPWM調(diào)制模塊、=相逆變電源模塊、PMSM模塊、電流采樣模塊、Clark變換模塊、 功率計算模塊和轉(zhuǎn)速穩(wěn)定環(huán)、電壓幅值修正環(huán)；
[0007] 所述速度給定模塊分別連接至第一比例模塊和積分模塊；所述第一比例模塊、所 述電壓幅值修正環(huán)連接至所述限幅模塊；所述速度給定模塊、所述轉(zhuǎn)速穩(wěn)定環(huán)連接至所述 積分模塊；所述限幅模塊、所述積分模塊連接至所述第一坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊；所述第一坐標(biāo)轉(zhuǎn) 換模塊分別連接至所述SVPWM調(diào)制模塊和所訴功率計算模塊；所述SVPWM調(diào)制模塊連接至 所述S相逆變電源模塊；所述S相逆變電源模塊連接至所述PMSM模塊；所述PMSM模塊經(jīng) 電流采樣連接至所述Clark變換模塊；所述Clark變換模塊、所述第一坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊連接至 功率計算模塊；所述功率計算模塊分別連接至所述轉(zhuǎn)速穩(wěn)定環(huán)和所述電壓幅值修正環(huán)；所 述轉(zhuǎn)速穩(wěn)定環(huán)連接至積分模塊；所述電壓幅值修正環(huán)連接至限幅模塊。
[0008] 優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)速穩(wěn)定環(huán)由濾波器模塊和第二比例模塊連接構(gòu)成。
[0009] 優(yōu)選地，所述電壓幅值修正環(huán)由化ef計算模塊和PI調(diào)節(jié)器模塊連接構(gòu)成。
[0010] 總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的W上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于該驅(qū)動控制 系統(tǒng)采用了轉(zhuǎn)速穩(wěn)定環(huán)和矢量修正環(huán)，取得了W下的有益效果：
[0011] (1)從本質(zhì)上解決了電機運行過程中易失步崩潰的問題，從而實現(xiàn)無位置傳感器、 電機相電流正弦、轉(zhuǎn)矩脈動小、低噪音、系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、高效運行；
[0012] (2)硬件實施要求少，只需采集兩相定子電流，對電機參數(shù)的依賴性小，計算量小。 同時通過適當(dāng)提升啟動電壓，系統(tǒng)具備一定的啟動帶載能力；
[0013] (3)從電機失步崩潰的本質(zhì)原因入手，提出加入轉(zhuǎn)速穩(wěn)定環(huán)，解決電機在中高頻率 域或負(fù)載突變時無法保持同步穩(wěn)定運行的問題；
[0014](4)從控制輸入電機的無功功率為突破點，提出&〇哪=1、MTPA、id=0等矢量控 制策略算法，加入電壓幅值修正環(huán)，最終實現(xiàn)矢量控制。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本實用新型所設(shè)計的一種永磁同步電機無位置傳感器驅(qū)動裝置的控制結(jié) 構(gòu)和原理框圖。
【具體實施方式】
[0016] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，W下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用W解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所設(shè)及到的技術(shù)特征只要 彼此之間未構(gòu)成沖突就可W相互組合。
[0017] 圖1所示為本實用新型所述的控制方法原理框圖，具體包括W下模塊：速度給定 模塊、第一比例模塊、限幅模塊、積分模塊、第一坐標(biāo)變換模塊、SVPWM調(diào)制模塊、=相逆變電 源模塊、PMSM模塊、電流采樣、Clark變換模塊、功率計算模塊、濾波器模塊、第二比例模塊、 化ef計算模塊和PI調(diào)節(jié)器模塊。
[0018] 本實用新型提出了一種永磁同步電機無位置傳感器驅(qū)動裝置，具體結(jié)構(gòu)如下：
[0019] 1、所述速度給定模塊分別連接至第一比例模塊和積分模塊；所述第一比例模塊、 PI調(diào)節(jié)器模塊連接至限幅模塊；所述速度給定模塊、第二比例模塊連接至積分模塊；所述 限幅模塊、積分模塊連接至第一坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊；所述第一坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊分別連接至SVPWM 調(diào)制模塊和功率計算模塊；所述SVPWM調(diào)制模塊連接至=相逆變電源模塊；所述=相逆變 電源模塊連接至PMSM模塊；所述PMSM模塊經(jīng)電流采樣連接至Clark變換模塊；所述Clark 變換模塊、第一坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊連接至功率計算模塊；所述功率計算模塊分別連接至濾波器 模塊、化ef計算模塊和PI調(diào)節(jié)器模塊；所述濾波器模塊連接至