永磁同步电动机(以下简称PMSM)由于其控制性能好、调速范围宽、起动转矩大、体积小、功率密度大等优点,在洗衣机、空调、冰箱等家用电器领域得到广泛的应用。永磁同步电动机是非线性、强耦合的复杂系统,在其控制方法中往往需要价格昂贵的高精度的位置传感器来获得精准的转子位置进行控制。但是在家用电器等需要尽量降低成本的领域,利用昂贵的位置传感器使不经济的,主要的解决办法分为两种:无位置传感器控制和带低精度位置传感器控制。而为了保证产品的安全可靠性,实际应用中更多地使用霍尔位置传感器来检测位置进行控制。
针对利用低精度的霍尔位置传感器进行转子位置检测的永磁同步电动机控制方法,国内外都进行了一些研究。有人研究了用霍尔位置传感器得到转子位置信息,使用电流闭环的正弦波控制代替六步换向控制,并对转矩脉动进行分析。并提出了利用霍尔传感器进行位置估计,并使用SVPWM的矢量控制方法。这些方法中都需要采样到准确的电流值进行解耦控制。也有学者提出了不需要电流闭环控制的PMSM简易正弦波控制。
曾做试验,以一台应用于高性能波轮洗衣机的外转子表贴式隐极PMSM为研究对象。首先建立了静止坐标系下的三相PMSM数学模型。在此基础上提出了单转速闭环的简易正弦波控制策略,并对转速测量、超前角以及反电势前馈控制进行分析,接着分析了电机起动和制动方法,并提出了类似方波起动方法。通过实验验证了所提出的简易正弦控制算法具有转矩脉动小,效率高,起动切换平滑、稳定,制动快速可靠的特点。