永磁同步电机弱磁增速技术在洗衣机中的应用与原理

本文主要探讨了采用超前角控制的永磁同步电机在洗衣机中的弱磁增速方法。永磁同步电动机因其结构简单、重量轻、噪声低等优点，在变频洗衣机中得到了广泛应用。这类电动机特别适用于需要宽广调速范围的系统，如洗衣机，它在低速时提供大转矩，而在高速时通过弱磁控制技术来扩展调速能力。 弱磁控制的核心原理源于他励直流电动机的调磁概念，即通过降低励磁电流使电动机在保持恒功率的同时提高转速。然而，与他励直流电机不同的是，永磁同步电机的励磁磁动势由永磁体固定，不能直接调节。为了实现弱磁增速，需通过调节定子电流，增加定子直轴的去磁电流分量，这样可以在不改变磁场强度的情况下，通过改变电磁转矩来调整电机的运行状态。 文章引用了一个具体的数学模型，展示了在两相旋转坐标系下的永磁同步电机电压方程，其中涉及电枢电压和电流、电枢电阻、电感以及永磁磁链等因素。由于电枢电流受电压型变频器控制，其最大值受限于逆变器直流环节的电压和电流限制，这形成了电流和电压的极限圆。 随着电机转速的增加，电流和电压的峰值会相应减小，而电枢电流(!和(#)以及相关的参数也会随转速的增大而降低。这个特性使得永磁同步电机能够在高速运行时仍然保持良好的性能，并通过弱磁增速方法扩展其调速范围。 本文深入剖析了如何利用超前角控制策略，结合永磁同步电机的特点，实现洗衣机变频系统中弱磁增速的有效控制，这对于提升家电设备的性能和效率具有重要意义。