對永磁無刷電機的調速過程

??? 考慮了一下對永磁無刷電機的調速過程。
? ??一般把使用永磁轉子、無電刷的電機，根據驅動方式分為永磁同步與直流無刷。其實沒有本質區別。在此稱為永磁無刷。
? ??用永磁無刷電機的分子泵驅動器一向調速做得不太好。這兩年好一些了，但是還是不能完全滿意。李老師做得比我們好，但是似乎還是有進一步的優化余地。

? ??知己知彼，百戰不殆。對于電機和泵我們是可以做到更充分的理解的，應該發揮這個優勢。在12年，李老師教我們對分子泵作階躍試驗，在此基礎上作PD的設計和參數的試驗，效果非常好，獲得了極大的進步。這里的討論，就是在這樣對控制對象（電機和泵）有了一定了解的基礎上，進一步增進了解；在控制水平獲得提高的基礎上，進一步提高。

? ??1、我們是用開關電源調壓的，DA的輸出與母線電壓是線性的關系。但是不同的開關電源有些小的差異。把這種差異是為誤差，我們首先要知道DA輸出與母線電壓的方程式。這里暫不考慮開關電源的輸出調整率，因為泵轉穩的時候電流很小，輸出調整率不大。
? ??2、電機轉速與反電動勢的關系。這也是線性的關系。在泵轉穩的時候的母線電壓比反電動勢高，因為有負載（軸承阻力）。自有停車的時候，把開關電源的輸出調低，這是母線電壓由電機決定，這時的數值比較準。
? ??3、由轉穩時的電壓、電流，和這個轉速下的反電動勢，可以知道轉穩時的負載對應的電流，以及這樣大的電流對應的電壓對反電動勢的增量。
? ?4、在用比較大的電流加速轉子的時候，開關電源由于輸出調整率，母線電流會比無負載時低一些。可以做試驗取得其輸出調整率的參數。

? ?趙博士的程序，調速的算法不好，這已獲得改進。他先用滿電流加速到速，然后直接把DA輸出調整一固定數值，也就是直接把開關電源的輸出調整一定量，認為調整后的電壓就是對應穩定在目標轉速所需的電壓。這個做法是好的，無論加速還是穩速，都是最快的。但是常常調整后的電壓不是正好穩速所需的電壓，有時誤差比較大，仍需較長時間的調整。這里的設想就是要使這個一次性的調整量更加準確。
? ??假設電機都是一樣的，轉子的轉動慣量誤差也很小。那么負載的變化主要來自于氣載和軸承。我們一般試驗時幾乎沒有氣載，而油繩潤滑的110與脂潤滑的110則是明顯的負載不同。（110與150轉動慣量不同？張勤德說150是在110基礎上改壓縮比得來的，改的主要是靜片，因此轉動慣量區別不大。）
? ??對于同樣的電機，一定的電流對應著一定的轉矩。這個轉矩用來克服阻力并對轉子加速。由于轉子是確定的，一定的轉矩對應一定的加速度。由于我們是恒流加速的，也就是恒扭矩加速，那么如果轉子的加速度不同，也就意味著負載不同，那么，在轉到速降壓的時候，我們應考慮這個阻力的不同。例如，無負載時5A加速實現5Hz/s的加速，那么如果現在只實現了3Hz/s的加速，就意味著有2A的電流是用來克服阻力的，因此到速后減電壓的時候，要少見一點兒，流出提供2A電流的電壓差。
? ??減電壓時，還要考慮電流減小時輸出調整流的影響。例如，不帶載時DA輸出提高100，開關電源輸出降低1V。那么，在轉到速時的電壓對應的DA值提高100，那么電源可能不是降低1V。由于此時輸出電流小了，例如從5A降低為0.5A，輸出調整率減小，實際電壓會在降低1V的基礎上再提高一點兒，即電壓降低得少了一點兒，這對應更高一點兒的轉速。
? ??即，到速時一次性調整電壓，要考慮負載和電流調整率。

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