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汽车空调风机调速系统的研究与开发
汽车空调风机调速系统的研究与开发
当前的汽车空调风机大多还是采用有刷直流电动机进行调速的。虽然有刷直流电动机具有运行效率高和调速性能好等许多优点,但由于它存在许多固有的缺陷:采用电刷和换向器等机械的方法进行换向,寿命短、噪声大、维护困难、成本高以及容易引起火灾等**隐患,故限制了其的进一步发展。采用异步电动机对汽车空调风机进行调速,虽然由于异步电动机具有结构简单、坚固耐用、维护工作量小、运行效率高等许多优点,但由于异步电动机功率因数低、控制精度差、制造工艺要求高等诸多因素,也逐渐被近年来随着永磁材料、现代电力电子技术、计算机技术和现代控制理论的迅猛发展而成熟起来的永磁无刷直流电动机(BrushlessDirect CurrentMotor-BLDCM)调速系统所取代。永磁无刷直流电动机具有体积小、重量轻、效率高、噪音低且可靠性高的特点,因而得到了广泛的应用。
本文研究的对象是汽车空调风机的无级调速系统。通过对无位置传感器无刷直流电动机组成的汽车空调无级调速系统转速特性和转矩特性的具体研究,来达到论述本文所研究的调速系统比前人所设计的各类汽车空调风机调速系统性能更优越的目的。
本文对无刷直流电动机的工作原理进行了详尽的分析,建立了汽车空调风机无级调速系统的数学模型,采用了一种新颖的G(θ)函数法进行转子位置的检测,并利用MATLAB/SIMULINK软件建立了该调速系统的仿真模型。该系统仿真模型采用双闭环控制,内环和外环都采用模糊PI控制策略。通过对仿真结果的分析,表明模糊PI控制优于传统的PI控制,证明了本文无级调速系统仿真模型的正确性。
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