基于PE-PRO／V8501A4的變頻空調(diào)無傳感器過調(diào)制技術(shù)開發(fā)(續(xù))
(上接總第128期p．63)
微機(jī)編輯與顯示單元可在計(jì)算機(jī)屏幕上實(shí)現(xiàn)4通道顯示程序中變量的數(shù)據(jù)，方便實(shí)驗(yàn)波形的捕獲，起到數(shù)字示波器的作用。用戶可以修改顯示波形的顏色、坐標(biāo)比例等參數(shù)，還可以對不同通道中的變量進(jìn)行四則運(yùn)算等。該單元同時可以通過微機(jī)下達(dá)控制指令，如系統(tǒng)的運(yùn)行、停止、速度給定值改變等。
PE—VIEW8是一控制程序的綜合開發(fā)環(huán)境，它可以執(zhí)行從控制程序開發(fā)到控制程序調(diào)試的所有的作業(yè)。系統(tǒng)提供提高開發(fā)環(huán)境效率的管理功能，包括控制程序開發(fā)時所必要的編譯、下載、執(zhí)行／停止等功能，在此基6出上，還提供控制程序調(diào)試用工具：實(shí)時波形顯示功能、實(shí)時監(jiān)測功能(存儲器變量的編輯功能)。
PEOS由用于提高各種硬件控制板效率的函數(shù)庫以及支持PE—VIEW8實(shí)現(xiàn)實(shí)時調(diào)試的基本軟件構(gòu)成。就函數(shù)庫而言，它由周邊I／O以及電力電子控制中執(zhí)行高速演算所必需的函數(shù)庫構(gòu)成，通過函數(shù)庫可以實(shí)現(xiàn)各種硬件的性能。整個實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)程序流程如圖4所示。
2 永磁同步電機(jī)一空調(diào)壓縮機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
為了驗(yàn)證本文所采用方法的有效性，在真實(shí)的變頻空調(diào)壓縮機(jī)系統(tǒng)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。整個實(shí)驗(yàn)裝置分為三個部分：控制系統(tǒng)、永磁同步電機(jī)一空調(diào)壓縮機(jī)系統(tǒng)和壓縮機(jī)工況設(shè)定調(diào)節(jié)裝置，如圖5所示。其中，控制系統(tǒng)采用Myway公司生產(chǎn)的電機(jī)控制開發(fā)平臺PE—PR0／V850IA4(見圖6)；永磁同步電機(jī)一空調(diào)壓縮機(jī)系統(tǒng)為真實(shí)空調(diào)中的一部分；壓縮機(jī)設(shè)定工況調(diào)節(jié)裝置用來精確的設(shè)定和調(diào)節(jié)壓縮機(jī)工作的壓力、溫度等外界條件，從而驗(yàn)證該控制方法在壓縮機(jī)不同工作條件下的效果。
基于上述實(shí)驗(yàn)平臺，我們分別在3種電機(jī)轉(zhuǎn)速(2040r／min、4080r／min、10080r／min)，2種壓力條件(HP／LP=1．5／O．2MPa)下進(jìn)行了4個工況點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中的PWM發(fā)生器采用了SVPWM線性調(diào)制和單模式過調(diào)制兩種策略，速度估算采用的是模型參考自適應(yīng)方法。由于永磁同步電機(jī)沒有安裝機(jī)械傳感器，無法得到實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)速，因此本文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果只給出估算電機(jī)轉(zhuǎn)速。當(dāng)空調(diào)壓縮機(jī)負(fù)載的壓力條件為HP／LP時，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖7和圖8所示，此日寸逆變器的電壓利用率分別為0．61和O．77。
表1總結(jié)了電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速和不同的空調(diào)壓縮機(jī)負(fù)載下，采用SVPWM線性調(diào)制和單模式過調(diào)制時逆變器電壓利用率的對比結(jié)果。可以看出，采用單模式過調(diào)制策略后，逆變器的電壓利用率得到很大地提高，接近其理想最大值(O．78)；而考慮到死區(qū)及最小脈寬的影響，采用SVPWM線性調(diào)制時，逆變器的電壓利用率要低于其理論最大值(O．71)。
本文針對空調(diào)壓縮機(jī)系統(tǒng)在高速區(qū)的運(yùn)行要求，采用單模式過調(diào)制算法和基于MRAS的無傳感器轉(zhuǎn)速辨識算法，實(shí)現(xiàn)了無傳感器過調(diào)制永磁同步電機(jī)一空調(diào)壓縮機(jī)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：本文所采用的單模式過調(diào)制算法有效地提高了逆變器的電壓利用率，改善了永磁同步電機(jī)高速運(yùn)行時的帶負(fù)載能力；本文所采用的MRAS無傳感器控制方法具有良好的穩(wěn)定性，在壓縮機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩脈動和過調(diào)制控制導(dǎo)致電機(jī)電流嚴(yán)重畸變的情況下，仍能保證系統(tǒng)正常穩(wěn)定地運(yùn)行。本文中所使用的Myway公司PE—PRO／V850lA4開發(fā)系統(tǒng)具有功能完善、調(diào)試方便和安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，是一種高性能的電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺。該開發(fā)系統(tǒng)為本文中所述實(shí)驗(yàn)測試的順利完成提供了有力的保證。
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