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基于模糊控制的SVPWM技术在空调压缩机变频调速中的应用

潘耀  
【摘要】: 空调压缩机是空调器的核心部件。传统定速空调器中压缩机多采用单相异步电动机,对电机采用简单的开关式控制,电能损耗、室温波动及噪音都很大,压缩机容易受冲击损坏。随着人们生活水平的提高及能源短缺问题的出现,将变频调速技术应用于空调器中,将变频压缩机取代传统定频定速压缩机,对其进行变频调速将使压缩机减少开停次数,降低室温波动,提高舒适度,获得了更好的空气调节效果和实现节能降耗的要求。 空调系统是一个典型的多输入多输出、具有大滞后特性的非线性系统。要对空调压缩机进行变频调速,需要根据房间温度的变化得出压缩机的频率值。由于空调系统精确的数学模型难以取得,且时间常数较大,传统的PID调整不仅费时费力,性能指标也不能令人满意。因此,将模糊控制技术引入空调压缩机的变频调速控制,建立模糊控制器,以房间温度的变化和变化率为输入,压缩机的频率为输出。对于提高空调系统的控制精度、稳定性和可靠性,无论从学术研究角度出发,还是在工程应用方面,都具有相当的现实意义。 本文分别从三相异步电动机的变频调速技术、变频空调控制策略等方面进行了探讨分析。首先将模糊控制技术应用到空调压缩机变频调速中,根据建立模糊控制规则的基本思想及实际运行经验,通过模糊控制技术使空调压缩机具有自调整的智能特性,从而得出最佳的动态控制参数,克服了PID控制器控制精度较低、消除稳态误差能力差的缺点。 然后详细阐述了SVPWM的基本原理,对空间矢量调制(SVPWM)方式及其实现方法进行了探讨。在变频压缩机的控制中采用先进的SVPWM调制技术,压缩机能根据室内需要的冷(热)量不同,连续地、动态地、实时地调整其制冷(热)量,始终保持在较合理的运转状态下。能够进一步提高电压的利用率和频率分辨率,并使压缩机运行更加平稳,提高空调的效率,达到节能降耗的效果。


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