高效率永磁同步电机及其在车载空调中的运用研究
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摘 要 文章主要针对高效率永磁同步电机为中心，分别从高效率永磁同步电机控制原理与在车载空调中的实际运用展开分析，目的在于充分认识高效率永磁同步电机运行价值，为其实际应用创造更好的机会。
关键词 高效率永磁同步电机;车载空调;逆变器;定向控制
人们生活质量提高的同时，各种电气设备也在不断升级，车载空调也成为车辆出行中不可或缺的设备，为人们生活提供很多方便。高效率永磁同步电机在车载空调中应用大大提升了空调运行效率，但在保证空调平稳的同时也使其功率因数增加。变频空调器应用增加以及运行要求提高，就需要准确计算永磁电机各项参数，分析永磁电机的性能，由此准确获得磁场分布情况，保证变频空调器平稳运行。
1 高效率永磁同步电机控制原理
永磁同步电机控制原理分析，主要包括以下几方面：
1.1 高效率永磁同步空间磁场定向控制
空间磁场定向控制的主要目的是为空调电机提供更好的变频调速性能，帮助电机控制空调传感器以及空间磁场定向矢量。定向控制思想主要依据电压空间矢量脉宽调制技术，准确对逆变桥进行计算，帮助空调电机中上桥臂、下桥臂形成互补状态。控制方式主要参考直流电动机，实现空调电机对空调系统运行转速、定子电流的控制[1]。变换空调电机中旋转坐标系，实现三相变换到两相变换的转变，具体包括Clarke、Park变换。坐标系从三相调整为两相之后，转变成静止坐标系，由此通过Clarke、Park计算空间磁场变化，准确计算之后调整实现定向控制，增强空调电机控制系统性能。具体计算公式如下：
（1）
計算公式中，包括空间电流矢量，两相精制坐标分量为α、β，零轴分量为，此时空调电机定子Y处于零状态，则公式中三相定子电流为、、。经过第一阶段Clarke的转变，空调电机中电流矢量变化与坐标变化关系紧密，变化形式为
，随后进入到Park转变中，转变公式如下：
（2）
计算公式中，包括同步旋转坐标系、分量为d、q，空间电流矢量为
、
。
同步旋转坐标系为θ，其中夹角主要为d轴、α轴。此次转换结束，空间电流矢量出现明显变化，其计算为
。将划分为两个不同分量，分别与电枢磁动势方向、励磁磁场方向重合，形成电流分量、，即空调电机永磁同步电流分量的q、d轴。得到定子电流空间矢量，并且掌握相位变化、幅值大小变化，准确控制磁场、转矩解耦运行。
1.2 空调电机电压空间矢量脉宽调制
变频调速空调电机运行期间。空间矢量脉宽调制是关键控制技术。根据电机旋转磁场的控制电机，明确磁场控制目标，并且充分利用直流电压。空调高频运行过程中，直流电压因为磁场控制原因出现明显降低，此时利用SVPWM控制技术，提高直流电压利用率。直流电压利用率的提升，以逆变器为载体，计算基准圆形磁通，期间会出现SVPWM波。改变电压空间矢量，调整方向、时间，从而实现电机定子磁通空间适量幅值，并且幅值与永磁运行轨迹相近，实现空调电机对恒磁通变压变频的运行控制。当然一旦电压型逆变器运行，其中的控制开关不能同时实现导通，这样一来就会影响逆变器工作状态，必须应用上桥臂及时调整逆变器运行状态，帮助逆变器正常运行[2]。逆变器运行期间主要包括8中状态，不同运行状态对永磁同步电机控制不同，尤其是其中的电压控制。
2 车载空调中高效率永磁同步电机应用
对于车载空调中，高效率永磁同步电机的应用，主要为两相电动机数字信号处理器。同时包括智能功率模块下逆变电路运行。智能功率模块PM20CSJ060，随时调节、控制电机运行，及时将系统输出信号上传到电机运行系统，并且以光耦隔离的方式实现对电路板驱动，加大空调变频控制力度。掌握数字化矢量控制系统运行规律，以单片机为载体，实现电机芯片运行。电机芯片是专门控制电机的设计核心，芯片属于可编程产品。通过芯片控制，及时了解电机运行状态，并且控制空调系统，及时检查车载空调电机运行不足，随时实现电机更新换代与系统升级。芯片核心为DSP，其中集结串行通信口、多路转换器、事件管理器、E2PROM等，提升车载空调电机运行速率的同时，帮助其扩充存储器容量，实现多元化系统的兼容。芯片设计在一定程度上帮助车载空调将运行复杂性进行调整，并且优化资源配置，尤其是高效率永磁的实现，提高车载空调性能价格。当然高性能系统运行，其中的传感器以及外围期间能够被高性能运算能力替代，减少车载空调电机运行成本，延长其运行周期，加大对能源消耗与噪音的控制。
3 结束语
综上所述，准确计算高效率永磁电机运行，获得准确的交、直轴电感变化，明确具体系数，对电机运行效率准确评估。车载空调中高效率永磁电机的应用，简化车载空调电机结构，提升电机运行效率，为其未来发展提供更多参考条件。
参考文献
[1] 丁曙光，江跃.电动汽车空调无位置传感器的内置式永磁同步电机控制研究[J].电机与控制应用，2018，45（3）：1-5.
[2] 胡弼，黄开胜，胡土雄，等.单双层绕组设计及其在永磁同步电动机中的应用[J].微特电机，2018，46（10）：47-50.
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