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洗衣机用PMSM控制系统的研究

作　者: 倪攀
导　师: 姜淑忠
学　校: 上海交通大学
专　业: 电机与电器
关键词: 洗衣机永磁同步电机霍尔空间矢量脉宽调制矢量控制弱磁
分类号: TM341
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

在当前全球节能减排的大环境下,洗衣机作为人们生活的必需品、主要的家庭电器,受到了很大的关注。人们希望洗衣机在使用性能优越、价格便宜的前提下,还能做到节能环保。在此背景下,永磁同步电机因其功率密度高、高效节能以及易于维护等特点正逐渐被各大洗衣机厂商选为洗衣机的驱动电机。因此本文对永磁同步电机控制系统在洗衣机中的应用进行研究。针对此应用的特点,本文提出基于锁存型霍尔位置传感器的永磁同步电机驱动控制方案。系统使用单片机为主控芯片,选用锁存型霍尔配之以合适的估算方法来检测永磁同步电机的转子位置,在此基础上采用矢量控制技术、弱磁控制技术以及SVPWM调制技术驱动永磁同步电机,使之达到洗衣机在洗涤和漂洗时的要求。本文首先分析确定该系统永磁同步电机的结构,并建立面装式永磁同步电机的数学模型。在此基础上,讨论并确定该面装式永磁同步电机的矢量控制方法。其次,研究基于锁存霍尔的永磁体转子位置估算方法、SVPWM调制技术以及由于漂洗高转速所需要的弱磁扩速技术,并讨论以上技术的实现方案。再使用Matlab/Simulink搭建该系统的仿真模型,在洗涤和漂洗状态下实现了系统的仿真验证,证明系统的可行性。最后,根据仿真的系统搭建基于单片机的电机控制实验平台,并进行洗涤和脱水状态下的实验。通过实验证明了该系统具有良好的动、静态性能,实用性较强。本文的研究结果对永磁同步电机控制系统在洗衣机中的应用、提高洗衣机的工作效率和优化洗衣机的工作性能,具有一定的理论和实践指导意义,有助于进一步推动洗衣机的发展。

洗衣机用PMSM控制系统的研究

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