全无油涡旋空气压缩机动静盘不接触摩擦运转,能输送洁净无污染的高品质压缩空气。在当前全无油涡旋空压机厂家中,大都还是采用通用变频器来驱动空压机运行,通用变频器适用于不同种类的电机,应用范围广,但因为不是特定为全无油涡旋空气压缩机专门开发,所以会出现与电机参数不完全匹配、调试麻烦和安装不方便等问题,再加上价格昂贵,很难与空压机配套形成一体机。PMSM驱动的全无油涡旋空压机应用在条件恶劣的场合,不适合在转子轴上安装机械传感器,因此,全无油涡旋空压机永磁同步电机的无传感器控制技术成为一个研究热点。本文将根据空压机的功能要求和特定参数,研发一款专用的无感驱动控制器,配套全无油涡旋空气压缩机成为一体机,并对其关键技术展开了研究,主要工作内容如下:一、在一定假设基础上建立永磁同步电机数学模型,讨论三相永磁同步电机的不同坐标系变换,研究永磁同步电机的矢量控制基本方法和空间矢量脉宽调制技术。二、分析永磁同步电机无位置传感器算法,建立位置和速度估算模型,为无位置传感器永磁同步电机的位置和速度估算提供理论依据;研究永磁同步电机转子初始位置定位方法,提出一种基于电流定位的定位改进方法;研究电机开环切换到闭环的过渡状态,提出一种基于连续负载的切换改进方法。三、重点研究应用于全无油涡旋空压机的永磁同步电机无感控制系统设计,分析了涡旋空压机的结构特征和工作原理,完成了控制器硬件电路和软件程序的设计。四、搭建空压机用永磁同步电机试验平台,分别进行高低温实验、车辆振动实验和中性盐雾实验,观察空压机及控制器在恶劣环境下的启动和运行状态,分析实验结果。五、为降低空压机能耗,设计多台空压机联动策略,通过实时检测储气罐压力,动态调整空压机作业数量,提高自动化作业水平,实现以最少空压机数量维持所需的工作气压。综上所述,本课题的研究成果为涡旋空压机的应用与产业化奠定了一定基础。