PMSM矢量控制在高端波轮洗衣机中应用的研究

王新，胡路东，徐娟，马如民

（河南理工大学 电气工程与自动化学院，河南 焦作 454003）

波轮洗衣机有两种运行工况：洗涤和脱水。在洗涤状态时，电机的转速较低，要求大转矩；在脱水状态时要求的转速较高。基于洗衣机两种不同工况时对转速和转矩的要求不同，在PMSM的控制上选择了两种不同的电流控制方式，在洗涤时采用id＝0的控制方式，以满足电机对低速大转矩的要求，为了保证洗衣机在脱水时能达到脱水的转速要求，使用弱磁的控制方式。为了减小对芯片的要求，本文在弱磁的选择上，使用一种简单的超前角的弱磁方式，这样减小了对芯片的要求，降低了成本。

1 工况分析和控制策略

1.1 工况分析

洗衣机的整个洗衣工程包括称重、洗涤和脱水。首先洗衣机通过称重得出衣服的重量从而选择洗涤中加入的水量，选择洗衣的时间，接着进入洗涤状态，通过筒带动衣服往复的左转、右转，利用筒和衣服的摩擦将污渍从衣服上脱下，然后再进入高速脱水，将衣服甩干，然后进行洗涤和脱水的循环。对于波轮洗衣机来说，洗涤的速度一般要求为50～200r／min，脱水的速度一般要求为1000r／min。

图1 运行工况图Fig.1 The operating conditions chart

1.2 控制策略

在驱动装置的选择上，基于永磁同步电机转矩密度高、效率和功率因数高，选择永磁同步电机作为驱动器，可以建立永磁同步电机在两相旋转d－q坐标系下的数学模型［1-5］。

磁链方程：

电压方程：

转矩方程：

运动方程：

式中：Ld，Lq为d，q轴电感；Te，Tl为电磁转矩和负载转矩；Rs为定子电阻；……