对永磁无刷电机的调速过程

    考虑了一下对永磁无刷电机的调速过程。
  一般把使用永磁转子、无电刷的电机，根据驱动方式分为永磁同步与直流无刷。其实没有本质区别。在此称为永磁无刷。
  用永磁无刷电机的分子泵驱动器一向调速做得不太好。这两年好一些了，但是还是不能完全满意。李老师做得比我们好，但是似乎还是有进一步的优化余地。

  知己知彼，百战不殆。对于电机和泵我们是可以做到更充分的理解的，应该发挥这个优势。在12年，李老师教我们对分子泵作阶跃试验，在此基础上作PD的设计和参数的试验，效果非常好，获得了极大的进步。这里的讨论，就是在这样对控制对象（电机和泵）有了一定了解的基础上，进一步增进了解；在控制水平获得提高的基础上，进一步提高。

  1、我们是用开关电源调压的，DA的输出与母线电压是线性的关系。但是不同的开关电源有些小的差异。把这种差异是为误差，我们首先要知道DA输出与母线电压的方程式。这里暂不考虑开关电源的输出调整率，因为泵转稳的时候电流很小，输出调整率不大。
  2、电机转速与反电动势的关系。这也是线性的关系。在泵转稳的时候的母线电压比反电动势高，因为有负载（轴承阻力）。自有停车的时候，把开关电源的输出调低，这是母线电压由电机决定，这时的数值比较准。
  3、由转稳时的电压、电流，和这个转速下的反电动势，可以知道转稳时的负载对应的电流，以及这样大的电流对应的电压对反电动势的增量。
4、在用比较大的电流加速转子的时候，开关电源由于输出调整率，母线电流会比无负载时低一些。可以做试验取得其输出调整率的参数。

赵博士的程序，调速的算法不好，这已获得改进。他先用满电流加速到速，然后直接把DA输出调整一固定数值，也就是直接把开关电源的输出调整一定量，认为调整后的电压就是对应稳定在目标转速所需的电压。这个做法是好的，无论加速还是稳速，都是最快的。但是常常调整后的电压不是正好稳速所需的电压，有时误差比较大，仍需较长时间的调整。这里的设想就是要使这个一次性的调整量更加准确。
  假设电机都是一样的，转子的转动惯量误差也很小。那么负载的变化主要来自于气载和轴承。我们一般试验时几乎没有气载，而油绳润滑的110与脂润滑的110则是明显的负载不同。（110与150转动惯量不同？张勤德说150是在110基础上改压缩比得来的，改的主要是静片，因此转动惯量区别不大。）
  对于同样的电机，一定的电流对应着一定的转矩。这个转矩用来克服阻力并对转子加速。由于转子是确定的，一定的转矩对应一定的加速度。由于我们是恒流加速的，也就是恒扭矩加速，那么如果转子的加速度不同，也就意味着负载不同，那么，在转到速降压的时候，我们应考虑这个阻力的不同。例如，无负载时5A加速实现5Hz/s的加速，那么如果现在只实现了3Hz/s的加速，就意味着有2A的电流是用来克服阻力的，因此到速后减电压的时候，要少见一点儿，流出提供2A电流的电压差。
  减电压时，还要考虑电流减小时输出调整流的影响。例如，不带载时DA输出提高100，开关电源输出降低1V。那么，在转到速时的电压对应的DA值提高100，那么电源可能不是降低1V。由于此时输出电流小了，例如从5A降低为0.5A，输出调整率减小，实际电压会在降低1V的基础上再提高一点儿，即电压降低得少了一点儿，这对应更高一点儿的转速。
  即，到速时一次性调整电压，要考虑负载和电流调整率。

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