xiyijihebingxiangdengjiadianzhizaoshangdoumianlinzhetigaochanpinxingnengyugongnengdeyali，tongshihaiyaojiangdizhengtinenghao。shejizheyaomanzuzhexiesihuxianghumaodundemubiao，tongshibuhuizhaozhimingxiandechengbensunshi
，guanjianshishiyongzhenduikongzhijiadianzhongzhongdengguimodianjidexinjishu。shishishang，caiyongzuixindejichengyunzhuankongzhipingtai
，shejizheshenzhinenggouweizijideshejixuanzejiaoxiaohejiaodichengbendedianji，erbuhuixishengzuizhongdexingneng。


家電電機控製

交(jiao)流(liu)感(gan)應(ying)電(dian)機(ji)是(shi)多(duo)數(shu)家(jia)電(dian)應(ying)用(yong)中(zhong)電(dian)機(ji)的(de)首(shou)選(xuan)目(mu)標(biao)。這(zhe)主(zhu)要(yao)是(shi)由(you)於(yu)它(ta)們(men)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)用(yong)交(jiao)流(liu)電(dian)運(yun)行(xing)，而(er)無(wu)需(xu)增(zeng)加(jia)控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)或(huo)姿(zi)態(tai)反(fan)饋(kui)傳(chuan)感(gan)器(qi)。例(li)如(ru)，冰(bing)箱(xiang)中(zhong)的(de)傳(chuan)統(tong)家(jia)電(dian)控(kong)製(zhi)器(qi)是(shi)一(yi)個(ge)簡(jian)單(dan)電(dian)路(lu)
，它(ta)定(ding)期(qi)執(zhi)行(xing)壓(ya)縮(suo)機(ji)的(de)開(kai)機(ji)和(he)停(ting)機(ji)，以(yi)保(bao)持(chi)目(mu)標(biao)區(qu)域(yu)的(de)溫(wen)度(du)。

當係統開始運行時
，壓縮機就連續運轉。一旦溫度到達了目標區，壓縮機便以低占空比運轉。當係統以低的開/關占空比運轉時，壓縮機在大部分時間裏都偏離最高效的工作點。改變壓縮機的轉速來匹配製冷負荷，可以減少 40% 的能耗
，因為製冷係統能夠以更高占空比運行。

采用三相PM（永磁）電機，並將電機控製在變速運行狀態
，就能進一步改進家電的效率。這類電機效率通常可高達 90%
，與之相比，傳統的單相感應電機的效率為 70%。同時，這類電機還可以簡化速度控製和轉矩控製。

lingwai
，youyuyougenggaodexiaolv，jiukeyicaiyongjiaoxiaodedianji
，yincijiangdiledanweichengben，gengrongyizuojixiesheji。xianran
，congzhexiedianjihuoquzuidaliyideguanjianjiuyoulaiyuqudongfangfadexuanze。yaozhunqueergaoxiaodiqudongbingxianghuoxiyijidengjiadianzhongdebiansudianji，zhongyaodeshinenggouhuodezhuanzizitaidexinxi。zuixianeryijiandefangshishicaiyongfujiadejianceyuanjian。danshi，zhehuitongshiyingxiangkekaoxinghechengben，shijishangshibuxianshidefangfa。yinci，shejizhezhengzaixunzhaowuchuanganqijishu。

無傳感器的變速電機控製

由於電機控製技術的進步，現在無需姿態傳感器也能實現高效率的三相PM電機交流傳動。圖1是這類係統的一個實例。圖中
，右側是三相電源逆變器，它控製著從直流電源進入PM電機繞組的電流，同時空間矢量PWM單dan元yuan是shi功gong率lv晶jing體ti管guan計ji算suan時shi序xu信xin號hao，然ran後hou由you功gong率lv晶jing體ti管guan為wei電dian機ji提ti供gong三san相xiang正zheng弦xian波bo電dian壓ya。低di電dian壓ya控kong製zhi信xin號hao與yu連lian接jie到dao高gao電dian壓ya直zhi流liu總zong線xian功gong率lv開kai關guan之zhi間jian的de接jie口kou是shi一yi個ge HVIC（高壓柵極驅動 IC）。

這些 IC 比分立的柵極驅動電路或普通光電耦合、脈衝變壓器方案更強健和精致。最新的 HVIC 技術采用先進的混合信號半導體工藝
，結合了低電壓輸入能力與高電壓驅動輸出和大量板載功能。


如圖 1 所示，控製電路的關鍵是需要實現一個磁場定向控製（FOC）算法。這種算法通常用於工業傳動係統中
，它計算提供所需速度和轉矩的電機電壓與電流，有最高的電機效率。

FOC 采用向量變換，將交流電機繞組的電流分解成兩個用於驅動電機磁鏈和轉矩的“準直流”（quasi DC）電流分量。這種變換包括作為轉子磁鏈角函數的一個向量旋轉（e-jq），以取得與轉子磁鏈相配合的一個電流分量（ID）
；還有一個產生電機轉矩的正交分量（IQ）。

電流反饋控製回路計算出兩個“準直流”的電壓分量VD和VQ，用於保持目標轉矩和磁鏈。第二個向量旋轉為脈衝寬度調製器計算出交流電壓基準。FOC算法的優勢在於
，電機轉矩是IQ基準的一個線性函數
，它產生一個簡單的線性速度控製規則。在PM電機情況下，控製器將磁鏈電流分量（ID）保持為零
，從而實現運動係統效率的最大化。

采用這種算法的一個主要優點是，控製器能夠通過測量逆變器直流鏈接（隻用一個直流鏈接分流器為電機提供電流）中的電流
，計算出轉子的位置。

估計轉子位置

使shi用yong轉zhuan子zi角jiao評ping估gu器qi電dian路lu，通tong過guo下xia麵mian的de電dian機ji繞rao組zu電dian路lu方fang程cheng，支zhi持chi無wu傳chuan感gan器qi的de轉zhuan子zi姿zi態tai反fan饋kui。三san相xiang至zhi兩liang相xiang的de變bian換huan簡jian化hua了le計ji算suan
，並bing得de到dao兩liang個ge關guan係xi，分fen別bie是shi轉zhuan子zi磁ci鏈lian角jiao的de正zheng弦xian函han數shu和he餘yu弦xian函han數shu。



解jie出chu這zhe些xie方fang程cheng即ji得de到dao電dian機ji電dian流liu與yu電dian壓ya的de正zheng弦xian函han數shu和he餘yu弦xian函han數shu。反fan正zheng切qie計ji算suan可ke以yi確que定ding轉zhuan子zi角jiao，但dan基ji於yu以yi下xia誤wu差cha函han數shu的de鎖suo相xiang環huan方fang法fa更geng為wei強qiang大da
，它ta能neng產chan生sheng一yi個ge副fu產chan品pin，即ji過guo濾lv的de速su度du測ce量liang法fa。



kongzhiqitongguoduizhiliulianbingliandianzushangdecaiyangdianliuyijigonglvnibianqikaiguandeshixuzuotongbu
，zhongjiandianjidexiangdianliu。ruqiansuoshu，shangshufangfadeyigexianzhuyoudianshidianjifankuixinhaoquzidangezhiliubingliandianzu

，yinciwuxushiyongzitaichuanganqihuogelishidianliuchuanganqi。yushijiuhuodeleduijiadianPM交流電機具有成本效益的控製方法，大大提高了效率和性能。
實現無傳感器控製

雖然上述方法為電機控製提供了一種可靠、準確的方法
，但它們也給設計工程師帶來了一個重大挑戰
，尤其是在建立軟件編碼時。基於這個原因，國際整流器公司開發了iMOTION平台概念，它包含針對各種應用領域的集成電機控製係統
，如家電。

iMOTION平台概念的核心是專用的運轉控製IC。這些 IC在單隻芯片內包含了兩個計算引擎，如圖 2 所示。第一個是運轉控製引擎（MCE）
，它包含了PM電機無傳感器控製所需的全部代碼
；第二個是一隻8位高速微控製器。MCE包(bao)括(kuo)一(yi)係(xi)列(lie)硬(ying)件(jian)實(shi)現(xian)的(de)控(kong)製(zhi)元(yuan)件(jian)，設(she)計(ji)者(zhe)可(ke)以(yi)作(zuo)適(shi)當(dang)配(pei)置(zhi)，建(jian)立(li)針(zhen)對(dui)特(te)定(ding)應(ying)用(yong)的(de)運(yun)轉(zhuan)控(kong)製(zhi)算(suan)法(fa)。配(pei)置(zhi)工(gong)作(zuo)通(tong)過(guo)一(yi)個(ge)簡(jian)單(dan)易(yi)用(yong)的(de)圖(tu)形(xing)化(hua)編(bian)譯(yi)器(qi)完(wan)成(cheng)。

MCE中提供了FOC算法的關鍵部分
，作為完整的預定控製塊。IC還包括一個ADC以及相應的算法，完全支持單一並聯電流重建。有了MCE處理運轉控製
，8051微控製器就能自由地運行家電應用軟件
，包括排序、用戶界麵、主機通信以及較高層的控製任務。MCE和8051MCU共同訪問雙口RAM，允許共享目標速度等設置點
，並可在軟件控製下作調整。

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