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【摘要】針對(duì)變頻空調(diào)在低速運(yùn)行階段有很大的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，并伴隨明顯的振動(dòng)和噪聲;同時(shí)，由于各類傳感器的安裝，不僅加大了系統(tǒng)的制造成本，也會(huì)使維護(hù)變得十分繁瑣，使永磁同步電機(jī)在變頻空調(diào)中的推廣及應(yīng)用受到制約。本文分析了轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)出現(xiàn)的原因，列舉了常見(jiàn)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制方法，結(jié)合現(xiàn)代控制理論提出了基于定子電流的算法。
【關(guān)鍵詞】永磁同步電機(jī)；轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)；抑制
0引言
變頻空調(diào)以節(jié)能、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，被人們所喜愛(ài)，采用永磁同步電機(jī)作為變頻空調(diào)壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)源，可使產(chǎn)品體積做的更小，噪聲降低很多。但是受制于電機(jī)本體設(shè)計(jì)工藝不理想以及逆變器逆變時(shí)會(huì)出現(xiàn)高次諧波，永磁同步電機(jī)在低速運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)會(huì)很明顯。高速運(yùn)行階段由于機(jī)械慣性的存在轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)會(huì)被克服，但在低速運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速誤差就會(huì)比較明顯，表現(xiàn)為嚴(yán)重的低頻噪聲和電機(jī)振動(dòng)。而低頻正是電機(jī)工作的有效區(qū)間。因而，如何有效解決低速轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)這一問(wèn)題成為變頻空調(diào)向更寬廣領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵。
1轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分類
（1）齒槽轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)齒槽轉(zhuǎn)矩是永磁同步電機(jī)的固有缺陷，在電機(jī)控制過(guò)程中齒槽轉(zhuǎn)矩會(huì)添加一定的擾動(dòng)負(fù)載，使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)最明顯的特征就是使電機(jī)的電磁噪聲大大增加，加大電機(jī)軸承不必要的磨損，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞電機(jī)結(jié)構(gòu)。
2最優(yōu)控制理論
線性二次型最優(yōu)控制最典型的特征是系統(tǒng)的性能具有二次型特性，最優(yōu)解能夠用統(tǒng)一的表達(dá)式進(jìn)行表示，因此獲得的最優(yōu)控制規(guī)律為狀態(tài)的反饋形式，方便計(jì)算和工程上的實(shí)現(xiàn)。
3結(jié)論
針對(duì)永磁同步電機(jī)的低速轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)問(wèn)題，分析了其產(chǎn)生原因，對(duì)照現(xiàn)有控制策略的優(yōu)缺點(diǎn)，采用最優(yōu)控制算法，剔除了與轉(zhuǎn)速有關(guān)的干擾項(xiàng)，采用正確的控制規(guī)律，將最優(yōu)控制與定子電流誤差縮小有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)永磁同步電機(jī)的低速轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的抑制。
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作者：胡霞；盧凱；江祖旺 單位:安徽理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院