高效率永磁同步電機及其在車載空調中的運用研究
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摘 要 文章主要針對高效率永磁同步電機為中心，分別從高效率永磁同步電機控制原理與在車載空調中的實際運用展開分析，目的在于充分認識高效率永磁同步電機運行價值，為其實際應用創造更好的機會。
關鍵詞 高效率永磁同步電機;車載空調;逆變器;定向控制
人們生活質量提高的同時，各種電氣設備也在不斷升級，車載空調也成為車輛出行中不可或缺的設備，為人們生活提供很多方便。高效率永磁同步電機在車載空調中應用大大提升了空調運行效率，但在保證空調平穩的同時也使其功率因數增加。變頻空調器應用增加以及運行要求提高，就需要準確計算永磁電機各項參數，分析永磁電機的性能，由此準確獲得磁場分布情況，保證變頻空調器平穩運行。
1 高效率永磁同步電機控制原理
永磁同步電機控制原理分析，主要包括以下幾方面：
1.1 高效率永磁同步空間磁場定向控制
空間磁場定向控制的主要目的是為空調電機提供更好的變頻調速性能，幫助電機控制空調傳感器以及空間磁場定向矢量。定向控制思想主要依據電壓空間矢量脈寬調制技術，準確對逆變橋進行計算，幫助空調電機中上橋臂、下橋臂形成互補狀態?？刂品绞街饕獏⒖贾绷麟妱訖C，實現空調電機對空調系統運行轉速、定子電流的控制[1]。變換空調電機中旋轉坐標系，實現三相變換到兩相變換的轉變，具體包括Clarke、Park變換。坐標系從三相調整為兩相之后，轉變成靜止坐標系，由此通過Clarke、Park計算空間磁場變化，準確計算之后調整實現定向控制，增強空調電機控制系統性能。具體計算公式如下：
?。?）
計算公式中，包括空間電流矢量，兩相精制坐標分量為α、β，零軸分量為，此時空調電機定子Y處于零狀態，則公式中三相定子電流為、、。經過第一階段Clarke的轉變，空調電機中電流矢量變化與坐標變化關系緊密，變化形式為
，隨后進入到Park轉變中，轉變公式如下：
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計算公式中，包括同步旋轉坐標系、分量為d、q，空間電流矢量為
、
。
同步旋轉坐標系為θ，其中夾角主要為d軸、α軸。此次轉換結束，空間電流矢量出現明顯變化，其計算為
。將劃分為兩個不同分量，分別與電樞磁動勢方向、勵磁磁場方向重合，形成電流分量、，即空調電機永磁同步電流分量的q、d軸。得到定子電流空間矢量，并且掌握相位變化、幅值大小變化，準確控制磁場、轉矩解耦運行。
1.2 空調電機電壓空間矢量脈寬調制
變頻調速空調電機運行期間。空間矢量脈寬調制是關鍵控制技術。根據電機旋轉磁場的控制電機，明確磁場控制目標，并且充分利用直流電壓?？照{高頻運行過程中，直流電壓因為磁場控制原因出現明顯降低，此時利用SVPWM控制技術，提高直流電壓利用率。直流電壓利用率的提升，以逆變器為載體，計算基準圓形磁通，期間會出現SVPWM波。改變電壓空間矢量，調整方向、時間，從而實現電機定子磁通空間適量幅值，并且幅值與永磁運行軌跡相近，實現空調電機對恒磁通變壓變頻的運行控制。當然一旦電壓型逆變器運行，其中的控制開關不能同時實現導通，這樣一來就會影響逆變器工作狀態，必須應用上橋臂及時調整逆變器運行狀態，幫助逆變器正常運行[2]。逆變器運行期間主要包括8中狀態，不同運行狀態對永磁同步電機控制不同，尤其是其中的電壓控制。
2 車載空調中高效率永磁同步電機應用
對于車載空調中，高效率永磁同步電機的應用，主要為兩相電動機數字信號處理器。同時包括智能功率模塊下逆變電路運行。智能功率模塊PM20CSJ060，隨時調節、控制電機運行，及時將系統輸出信號上傳到電機運行系統，并且以光耦隔離的方式實現對電路板驅動，加大空調變頻控制力度。掌握數字化矢量控制系統運行規律，以單片機為載體，實現電機芯片運行。電機芯片是專門控制電機的設計核心，芯片屬于可編程產品。通過芯片控制，及時了解電機運行狀態，并且控制空調系統，及時檢查車載空調電機運行不足，隨時實現電機更新換代與系統升級。芯片核心為DSP，其中集結串行通信口、多路轉換器、事件管理器、E2PROM等，提升車載空調電機運行速率的同時，幫助其擴充存儲器容量，實現多元化系統的兼容。芯片設計在一定程度上幫助車載空調將運行復雜性進行調整，并且優化資源配置，尤其是高效率永磁的實現，提高車載空調性能價格。當然高性能系統運行，其中的傳感器以及外圍期間能夠被高性能運算能力替代，減少車載空調電機運行成本，延長其運行周期，加大對能源消耗與噪音的控制。
3 結束語
綜上所述，準確計算高效率永磁電機運行，獲得準確的交、直軸電感變化，明確具體系數，對電機運行效率準確評估。車載空調中高效率永磁電機的應用，簡化車載空調電機結構，提升電機運行效率，為其未來發展提供更多參考條件。
參考文獻
[1] 丁曙光，江躍.電動汽車空調無位置傳感器的內置式永磁同步電機控制研究[J].電機與控制應用，2018，45（3）：1-5.
[2] 胡弼，黃開勝，胡土雄，等.單雙層繞組設計及其在永磁同步電動機中的應用[J].微特電機，2018，46（10）：47-50.
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