用于变频冰箱的永磁同步电机控制方法.pdf

本发明涉及电机控制技术，具体的说是涉及一种用于变频冰箱的永磁同步电机控制方法。本发明提出控制永磁同步电机的方法，其方法可以概括为：启动变频冰箱，系统初始化后永磁同步电机开始工作，先根据变频冰箱制冷的目标温度设定永磁同步电机的运行速率，然后通过电流检测模块实时获取永磁同步电机的电流，在根据获取的电流计算得到永磁同步电机的反电动势，获得转子转角位置，最后根据转子转角的位置对永磁同步电机进行调速控制，使变频冰箱进入微调模式。本发明的有益效果为，在用于变频冰箱的无传感器PMSM控制系统中取消了全维观测器，极大的提高了能效，并且不增加多余的电路，实现了无传感器的PMSM调速控制。本发明适用于变频冰箱。

1.用于变频冰箱的永磁同步电机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：a.启动变频冰箱，系统初始化后永磁同步电机开始工作；b.根据变频冰箱制冷的目标温度设定永磁同步电机的运行速率；c.通过电流检测模块实时获取永磁同步电机运行中的两个电流量iα，iβ；d.控制模块根据获取的iα，iβ；计算得到永磁同步电机的反电动势，获得转子转角位置；e.变频冰箱接近目标温度时，根据转子转角的位置对永磁同步电机进行调速控制，使变频冰箱进入微调模式；f.变频冰箱到达目标温度后，永磁同步电机停止工作。2.根据权利要求1所述的用于变频冰箱的永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述永磁同步电机为无传感器永磁同步电机。3.根据权利要求2所述的用于变频冰箱的永磁同步电机控制方法，其特征在于，步骤d中控制模块获取永磁同步电机的反电动势的具体方法为采用降维观测器算法根据获取到的iα，iβ得出。

用于变频冰箱的永磁同步电机控制方法

技术领域

本发明涉及电机控制技术，具体的说是涉及一种用于变频冰箱的永磁同步电机控制方法。

背景技术

变频冰箱能够根据目标制冷温度进行变频调节，实现更好的制冷效果，目前的变频冰箱
采用了永磁同步电机（PMSM），但目前PMSM在变速驱动系统中，需要在电机转轴上安装速度
传感器以提供转子位置信息，而传感器的存在降低了系统的可靠性，提高了系统的成本。所
以，采用无传感器的PMSM逐渐成为电机控制领域的趋势，目前常用的做法是将全维观测器应
用到无传感器PMSM中来估算反电动势，得到转子转角位置，但是因为无传感器的PMSM的控
制系统有四个状态变量，因此导致获取其转子转角位置十分复杂，并存在容易出错的问题。

发明内容

本发明所解决的问题，就是针对目前用于变频冰箱的PMSM控制系统，提出一种控制PMSM
的方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：用于变频冰箱的永磁同步电机控制方法，
其特征在于，包括以下步骤：

a.启动变频冰箱，系统初始化后永磁同步电机开始工作；

b.根据变频冰箱制冷的目标温度设定永磁同步电机的运行速率；

c.通过电流检测模块实时获取永磁同步电机运行中的两个电流量iα，iβ；

d.控制模块根据获取的iα，iβ计算得到永磁同步电机的反电动势，获得转子转角位置；

e.变频冰箱接近目标温度时，根据转子转角的位置对永磁同步电机进行调速控制，使变
频冰箱进入微调模式；

f.变频冰箱到达目标温度后，永磁同步电机停止工作。

2、根据权利要求1所述的用于变频冰箱的永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述永
磁同步电机为无传感器永磁同步电机。

3、根据权利要求2所述的用于变频冰箱的永磁同步电机控制方法，其特征在于，步骤d
中控制模块获取永磁同步电机的反电动势的具体方法为采用降维观测器算法根据获取到的
iα，iβ得出。

本发明的有益效果为，在用于变频冰箱的无传感器PMSM控制系统中取消了全维观测器，
极大的提高了能效，并且不增加多余的电路，实现了无传感器的PMSM调速控制。

附图说明

图1为无传感器PMSM的三相电压矢量坐标示意图；

其中：ABC为三相静止坐标系，αβ为两相静止坐标系，θ为转子转角，dq为两相旋转
坐标系，SN为转子磁场。

具体实施方式

下面详细描述本发明的技术方案：

本发明所述的网络信息验证方法，主要步骤为：启动变频冰箱，系统初始化后永磁同步
电机开始工作；根据变频冰箱制冷的目标温度设定永磁同步电机的运行速率；通过电流检测
模块实时获取永磁同步电机运行中的iα，iβ；控制模块根据获取的iα，iβ计算得到永磁同步
电机的反电动势，获得转子转角位置；变频冰箱接近目标温度时，根据转子转角的位置对永
磁同步电机进行调速控制，使变频冰箱进入微调模式；变频冰箱到达目标温度后，永磁同步
电机停止工作。

其中采用的永磁同步电机为无传感器的永磁同步电机，从而实现简化电路，高效节能的
目的，并能进一步提示装置的可靠性。

一种具体的计算得到永磁同步电机的反电动势的方法为：采用降维观测器算法根据获取
到的iα，iβ得出。

其具体的过程为：如图1所述，将永磁同步电机的A、B、C三相电压变换到水平坐标轴αβ
直角坐标系上，并把A相定义在α轴，得到永磁同步电机的电压方程：

v α = r s i α + L s di α dt + ω r K e cos ( θ r ) v β = r s i β + p L s di β dt - ω r K e sin ( θ r ) d θ r dt = ω r - - - ( 1 ) ]]>

其中，vα，vβ为定子电压α轴和β轴分量，rs为相电组，iα，iβ为定子电流α轴和β轴
分量，Ls为相电感，ωr为转速，θr为转子转角。

设eα和eβ为转子的反电动势在αβ坐标上的分量，则有：

de α dt = ω r e β de β dt = - ω r e α - - - ( 2 ) ]]>

将方程（1）和（2）写成状态方程形式如下：

d dt i α i β e α e β = r s L s 0 - 1 L s 0 o r s L s 0 - 1 L s o o o ω r o o - ω r o i α i β e α e β + 1 L s 0 0 1 L s 0 0 0 0 v α v β - - - ( 3 ) ]]>

通过通用的线性状态观测器方程 x · = Ax + Bu y = Cx ]]>可得到状态方程（3）中包括状态变
量x＝[iα iβ eα eβ]T、输入变量u=[vα vβ]T、输出变量
y=[iα iβ]T，此时假设有：

x · n x · u = A 11 A 12 A 21 A 22 x n x u + B 1 B 2 u - - - ( 4 ) ]]>

y = I 0 x n x u - - - ( 5 ) ]]>

在方程（4）中xn和xu为： x n = i α i β , ]]> x u = e α e β , ]]>其中xn为可以测量的已知变量，xu
是未知变量，因此可通过计算出eα和eβ从而得出永磁同步电机的反电动势，得到转子转角
的位置，实现能够准确的进行电机的速度调节。