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汽車空調風機調速系統的研究與開發
汽車空調風機調速系統的研究與開發
當前的汽車空調風機大多還是采用有刷直流電動機進行調速的。雖然有刷直流電動機具有運行效率高和調速性能好等許多優點,但由于它存在許多固有的缺陷:采用電刷和換向器等機械的方法進行換向,壽命短、噪聲大、維護困難、成本高以及容易引起火災等**隱患,故限制了其的進一步發展。采用異步電動機對汽車空調風機進行調速,雖然由于異步電動機具有結構簡單、堅固耐用、維護工作量小、運行效率高等許多優點,但由于異步電動機功率因數低、控制精度差、制造工藝要求高等諸多因素,也逐漸被近年來隨著永磁材料、現代電力電子技術、計算機技術和現代控制理論的迅猛發展而成熟起來的永磁無刷直流電動機(BrushlessDirect CurrentMotor-BLDCM)調速系統所取代。永磁無刷直流電動機具有體積小、重量輕、效率高、噪音低且可靠性高的特點,因而得到了廣泛的應用。
本文研究的對象是汽車空調風機的無級調速系統。通過對無位置傳感器無刷直流電動機組成的汽車空調無級調速系統轉速特性和轉矩特性的具體研究,來達到論述本文所研究的調速系統比前人所設計的各類汽車空調風機調速系統性能更優越的目的。
本文對無刷直流電動機的工作原理進行了詳盡的分析,建立了汽車空調風機無級調速系統的數學模型,采用了一種新穎的G(θ)函數法進行轉子位置的檢測,并利用MATLAB/SIMULINK軟件建立了該調速系統的仿真模型。該系統仿真模型采用雙閉環控制,內環和外環都采用模糊PI控制策略。通過對仿真結果的分析,表明模糊PI控制優于傳統的PI控制,證明了本文無級調速系統仿真模型的正確性。
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