中小企業(yè)創(chuàng)新基金軸直驅(qū)永磁同步電機變頻洗衣機控制器項目可研報告

1、軸直驅(qū)永磁同步電機變頻洗衣機控制器技術(shù)創(chuàng)新基金項目可行性研究報告 ghlj電子技術(shù)有限公司二00三年九月目 錄一、 總論4（一）項目概述（二）申報創(chuàng)新基金的必要性（三）項目實施的優(yōu)勢和風險（四）項目計劃目標（五）主要技術(shù)經(jīng)濟指標對比二、 申報企業(yè)概況 10（一）申報企業(yè)的基本概況（二）企業(yè)人員及開發(fā)能力（三）企業(yè)財務經(jīng)濟狀況（四）企業(yè)管理情況（五）企業(yè)發(fā)展思路三、 項目技術(shù)可行性和可靠性分析 16（一）項目的技術(shù)創(chuàng)新性論述（二）項目技術(shù)成熟性和產(chǎn)品可靠性論述四、 項目產(chǎn)品市場調(diào)查與競爭能力預測.36（一）產(chǎn)品主要用途和市場需求量及未來市場預測（二）產(chǎn)品國內(nèi)主要研制單位及主要生產(chǎn)廠家研發(fā)情況（三

2、）國內(nèi)外市場競爭能力預測五、 項目實施方案. 38（一）項目實施計劃（二）技術(shù)方案（三）生產(chǎn)方案（四）營銷方案（五）節(jié)能環(huán)保與安全生產(chǎn)六、 投資預算及資金籌措44（一）投資預算（二）資金籌措（三）資金使用計劃七、 經(jīng)濟、社會效益分析.46（一）產(chǎn)品成本分析（二）銷售收入和銷售稅金估算（三）經(jīng)濟效益分析（四）項目投資評價（五）社會效益分析八、 項目可行性研究報告編制說明 50（一）可行性研究報告編制單位（二）可行性研究報告編制人員九、 項目可行性研究報告的專家論證意見.51（一）專家論證意見（二）專家論證組名單附表：表1 新增固定資產(chǎn)投資估算表表2 流動資金估算表表3 投資計劃及資金籌措表表4

3、固定資產(chǎn)折舊費估算表表5 人力成本預算表表6 總成本費用估算表表7 產(chǎn)品銷售收入和銷售稅金及附加估算表表8 財務現(xiàn)金流量預測表表9 資金來源與運用表 表10 損益表表11 資產(chǎn)負債表表12 主要經(jīng)濟指標表 表13 敏感性分析表附件：詳見申請書附件附圖： 永磁同步電機變頻控制器中試線工藝平面圖一、總論（一）項目概述軸直驅(qū)永磁同步電機變頻洗衣機控制器是屬于光機電一體化領(lǐng)域電力電子設(shè)備中的智能控制模塊。該控制技術(shù)是集自動控制理論、電力電子技術(shù)、電機技術(shù)、數(shù)字/模擬信號分析應用技術(shù)為一體的高技術(shù)集合體?？刂葡到y(tǒng)采用矢量控制模型和永磁同步電動機的弱磁控制算法，解決了控制精度和穩(wěn)定性的矛盾，使本系統(tǒng)在有高

4、的動態(tài)響應的同時又具有高的穩(wěn)定性?；诔敖强刂频挠来磐诫妱訖C弱磁增速的方法，極大拓寬了永磁電機的調(diào)速范圍。這些為整機的高可靠性奠定了基礎(chǔ)，同時也是本系統(tǒng)的控制核心和技術(shù)創(chuàng)新點。該控制器技術(shù)及主要性能指標屬于國內(nèi)領(lǐng)先，國際同期同類產(chǎn)品先進水平。永磁同步電機變頻控制器應用領(lǐng)域廣，市場前景好。本項目擬投資1400萬元，建成我國先進的永磁同步電機變頻控制器中試線，為產(chǎn)業(yè)化打下良好的基礎(chǔ)。（二）申報創(chuàng)新基金的必要性1項目發(fā)展的需要該項目二00一年立項開始研制，已投入研制經(jīng)費800萬元。在研制過程中，根據(jù)用戶山東小鴨電器股份有限公司的需要，研制出性能指標都滿足用戶的要求，提供用戶試用，用戶使用滿意。項

5、目經(jīng)過技術(shù)攻關(guān)和技術(shù)創(chuàng)新，已于2003年9月21日由北京市科委獎勵辦主持召開鑒定會，專家一致通過該項目科技成果技術(shù)鑒定。與會專家和領(lǐng)導希望盡快進行小批量試制。所以根據(jù)項目發(fā)展的需要，根據(jù)市場的需求，申請創(chuàng)新基金得到國家的扶持，建一條中試線，項目從研制階段進入中試小批量生產(chǎn)階段。2產(chǎn)品市場前景好我國家電的變頻化進程剛剛開始，變頻技術(shù)正逐步進入家電領(lǐng)域。根據(jù)forward concepts的統(tǒng)計及預測，dsp的市場每年以30%的增長率不斷擴充，增長的速度甚至比整個半導體工業(yè)快5%，預計到2007年整個dsp的市場產(chǎn)值將達到500億美元，掀起以dsp發(fā)展為基礎(chǔ)的新浪潮，所以新型dsp運動控制技術(shù)應用

6、產(chǎn)品市場前景很好。使用永磁同步電動機采用軸直連方式驅(qū)動的變頻洗衣機，取消了復雜的行星離合減速器和三角皮帶等易損件，比普通洗衣機具有整機重量輕、耗電量小、噪音低、節(jié)水、洗凈率高、智能化、壽命長、免維護等特點，已經(jīng)成為目前洗衣機發(fā)展的趨勢。目前永磁同步電機在我國開始廣泛應用，如在音響設(shè)備、計算機設(shè)備、儀器儀表、工業(yè)機器人、家用電器、微型汽車、電動自行車、數(shù)控機床等方面都已獲得應用。采用永磁同步電動機，可以實現(xiàn)高可靠性、長壽命和無須維護。所以控制器的開發(fā)和其控制方法的研究無疑有著十分廣闊的發(fā)展前景。申請創(chuàng)新基金希望得到國家支持，以滿足市場的需求。3經(jīng)濟社會效益好本產(chǎn)品不僅有較好的經(jīng)濟效益，而且有較好

7、的社會效益，當前，我國市場出現(xiàn)的變頻洗衣機使用的變頻控制器都是進口件，山東小鴨電器集團公司2001年采用日本東芝公司的變頻控制器，經(jīng)使用我公司試制該產(chǎn)品后，決定不使用日本產(chǎn)品，迫切需要國產(chǎn)的dsp變頻洗衣機控制器。所以本產(chǎn)品推向市場可取代從國外進口，可為國家節(jié)約創(chuàng)匯。本產(chǎn)品采用的變頻技術(shù)與定頻技術(shù)相比，節(jié)能效果顯著。變頻洗衣機耗電省、噪聲低、控制精度高，并采用模擬控制原理實現(xiàn)系統(tǒng)的最佳運行。本產(chǎn)品具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。4符合國家產(chǎn)業(yè)政策進入九十年代以來，隨著mcu（微控制器單元）、dsp（數(shù)字信號處理器）和功率電子器件的飛速發(fā)展，目前mcu、dsp運動控制技術(shù)已成為許多新興科技發(fā)展的主

8、要動力。特點是帶有運動控制功能的mcu、dsp電機控制專用器件和集成度很高的智能功率模塊（ipm）引入家電器具之后，使家電產(chǎn)品電子化的水平得到空前提高。軸直驅(qū)永磁同步電機變頻洗衣機控制器技術(shù)是屬于光機電一體化技術(shù)。它改變了傳統(tǒng)行業(yè)的生產(chǎn)工藝，可產(chǎn)生出功能更強、性能更好的的新一代高新技術(shù)產(chǎn)品，可使產(chǎn)品的功能提高、適應領(lǐng)域擴展、體積減小、重量減輕、適應性加強、可靠性提高，使產(chǎn)品具備更加良好的性能價格比。該控制器是屬于科技部2003年度科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金若干重點項目指南中第58頁電力電子設(shè)備中本年度重點支持的第5“智能控制模塊的開發(fā)”。國家支持發(fā)展這一技術(shù)的目的在于：“提高和改變傳統(tǒng)機電產(chǎn)品

9、的性能、質(zhì)量、品種結(jié)構(gòu)和配套現(xiàn)狀，開發(fā)新一代具有國際競爭能力的智能型產(chǎn)品，促進傳統(tǒng)機電產(chǎn)品的升級換代?！眊hjl公司的智能模塊控制器研制成功，能提高和改變傳統(tǒng)洗衣機控制器的性能、質(zhì)量，是屬于我國開發(fā)新一代具有國際競爭能力的智能型產(chǎn)品，是傳統(tǒng)洗衣機控制器升級換代產(chǎn)品，是符合國家產(chǎn)業(yè)政策的。5帶動推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展軸直驅(qū)永磁同步電機變頻用智能控制模塊可以推動傳統(tǒng)洗衣機的升級換代，推動洗衣機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；該智能控制模塊需要微處理器mcu、dsp芯片，從而可帶動相關(guān)集成電路芯片的發(fā)展；另外，變頻洗衣機功率轉(zhuǎn)換部分應用于igbt、mosfet等電力電子器件，還需要大量線路板，電子元器件。這些給我國微電子行

10、業(yè)的發(fā)展提供了廣闊市場，從而促進帶動我國電子行業(yè)的發(fā)展。綜上所述，申請創(chuàng)新基金是非常必要的。（三）項目實施的優(yōu)勢和風險1、優(yōu)勢（1）人才優(yōu)勢ghjl公司主要技術(shù)人才是由匯能公司的一個事業(yè)部運動控制事業(yè)部的全體研發(fā)人員組成的。匯能公司是中國節(jié)能投資公司和中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團第十三所共同組建的有限責任制公司。十三所是技術(shù)入股和人才入股。企業(yè)領(lǐng)導和主要經(jīng)營管理者及技術(shù)開發(fā)人員絕大部分是十三所的科技人才。幾年來為ghjl公司培養(yǎng)了一批懂技術(shù)、創(chuàng)新能力強的高科技人才，所以具有人才優(yōu)勢。（2）技術(shù)優(yōu)勢聶榮琪是十三所從事電力電子技術(shù)領(lǐng)域的最元老的專家，98年他帶領(lǐng)一批技術(shù)人員從事開發(fā)工作，學習國外最先進的d

11、sp技術(shù)，在國內(nèi)率先將dsp變頻技術(shù)應用于洗衣機、冰箱等產(chǎn)品中，2003年9月dsp變頻洗衣機控制器在國內(nèi)率先通過專家鑒定，產(chǎn)品技術(shù)先進成熟，技術(shù)水平為國內(nèi)領(lǐng)先水平，達到國外同期同類產(chǎn)品先進水平。所以具有技術(shù)優(yōu)勢。（3）條件優(yōu)勢北京ghjl公司地處順義林河工業(yè)開發(fā)區(qū)，是匯能公司和ghjl公司的生產(chǎn)基地，有先進的研發(fā)實驗室，在寬敞的廠房，不必新建廠房?？梢院芸旖ǔ晌覈冗M的電機變頻控制生產(chǎn)線，水電氣等外部條件均有保障。為新產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)造了良好的條件。2、風險本產(chǎn)品是高新技術(shù)產(chǎn)品，用于家電洗衣機中做變頻控制，產(chǎn)品使用需要用戶的認可過程，也需要消費者認可。高新技術(shù)產(chǎn)品用于變頻洗衣機中，價格比一般的洗

12、衣機要貴些，需要消費者認可。需要降低成本，提高產(chǎn)品可靠性和性價比，大批量生產(chǎn)才能取得更好的經(jīng)濟效益。（四）項目計劃目標1、總體目標本項目執(zhí)行期計劃新增投資1400萬元。其中新增固定資產(chǎn)投資600萬元，流動資金投資800萬元。項目完成后達到中試生產(chǎn)階段，實現(xiàn)年產(chǎn)4萬套變頻洗衣機控制器生產(chǎn)能力，因項目實施新增加就業(yè)人員30人，企業(yè)職工人數(shù)達到108人，企業(yè)資產(chǎn)規(guī)模達到1669萬元。2、經(jīng)濟目標在執(zhí)行期兩年內(nèi)累計產(chǎn)量達6萬套變頻洗衣機控制器。累計 銷售收入2880萬元累計 稅金總額 164萬元累計 凈利潤 308萬元 工業(yè)增加值 762 萬元3、階段目標2003.10-2004.4 廠房改造、訂購設(shè)

13、備儀器、市場開拓，落實銀行貸款500萬元。試生產(chǎn)0.6套變頻洗衣機控制器；2004.5-2004.10 可靠性技術(shù)研究、人員培訓、安裝調(diào)試設(shè)備、落實資金480萬元，其中自籌資金100萬元，創(chuàng)新基金80萬元，銀行貸款300萬元。試生產(chǎn)1.4萬套變頻洗衣機控制器；2004.11-2005.4 中試生產(chǎn)1.5萬套變頻洗衣機控制器。落實資金600萬元，其中自籌資金200萬元，銀行貸款400萬元。 2005.5-2005.10 落實資金620萬元，其中自籌資金200萬元，銀行貸款400萬元，撥款20萬元。中試生產(chǎn)2.5萬套變頻洗衣機控制器,達到驗收。4、技術(shù)、質(zhì)量指標（1）主要技術(shù)指標輸入電壓： 180

14、-250v 高速范圍：20-1000rpm輸入電流： 5a 控制方式：spwm波載波頻率： 16khz 額定功率：200w輸出功率： 700w保護功能：過、欠壓保護，過流保護，啟動保護，過熱保護轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速選擇功能（2）質(zhì)量指標 通過is09001質(zhì)量體系認證5、資金投入及使用計劃 單位：萬元時時間資金來源2004年2005年合計上半年下半年上半年下半年企業(yè)自籌100200200500財政撥款8020100銀行貸款5003004004001600合 計5004806006202200（五）主要經(jīng)濟技術(shù)指標對比1主要技術(shù)指標對比2003年主要技術(shù)指標2005年主要技術(shù)指標額定輸出功率200w額定輸

15、出功率240w調(diào)速范圍201000rpm調(diào)速范圍201200rpm剎車性能20秒剎車性能3秒2、主要經(jīng)濟指標對比單位：萬元、萬套經(jīng)濟指標名稱項目實施前2003年項目實施中2004年項目實施中2005年項目實施后2006年年產(chǎn)量052.3344.5年銷售收入2591085.34179491923繳稅總額04459.85103.81112.6年凈利潤-31145.4326232288.2二、申報企業(yè)概況（一）申報企業(yè)情況1、企業(yè)名稱： ghjl電子技術(shù)有限公司2、通訊地址：3、注冊地址：4、注冊時間：2001年10月22日5、注冊資金：1200萬元6、主管單位名稱：（二）企業(yè)人員及開發(fā)能力1、企業(yè)

16、法定代表人：韓直韓*，男，1946年8月生。1968年畢業(yè)于北京理工大學，70年分配在電子工業(yè)部十三所從事科研工作，多年來，從事高頻可控硅研究，靜電感應晶體管研制及其應用研究，榮獲9項省部級科技進步獎和國家級科技進步獎，發(fā)表50余篇論文，95年由電子部評為研究員級高工，擔任國家科委、國家經(jīng)貿(mào)委和河北省政府等科研機構(gòu)專家。1993年底，他親自帶領(lǐng)十三所一批高科技人才，從事電力電子、光電子和通訊領(lǐng)域的技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化事業(yè)，做為公司的主要決策人在公司成立初期選準了第一個投放市場的產(chǎn)品通訊電源和市場的切入點，使得公司迅速發(fā)展壯大起來，銷售額以每年50%的速度遞增，十年來已經(jīng)注冊5個子公司，年產(chǎn)值達2億

17、元，產(chǎn)品遍及全國和世界某些國家，公司成為中國各行業(yè)上規(guī)模綜合效益前200位企業(yè)，韓直總經(jīng)理被評為中國節(jié)能投資公司的優(yōu)秀經(jīng)理，河北省改革功臣?，F(xiàn)任中國節(jié)能投資公司常務副總經(jīng)理兼任ghjl公司董事長、法定代表人,由于工作太忙,經(jīng)董事會討論通過ghjl公司董事長更換張秦生(現(xiàn)任匯能公司總經(jīng)理)，變更手續(xù)正在辦理中。2、項目負責人：王*王* 男 1957年9月生 1982年畢業(yè)中央電大電子專業(yè)，工程師?，F(xiàn)任ghjl公司副總經(jīng)理，國家注冊審核員。96年前，任錄音機廠研究所電氣研究室主任，總工辦主任。先后從事工藝技術(shù)研究，檢驗標準制定，新品項目開發(fā)及技術(shù)管理工作。承擔研制ly637型廣播專業(yè)磁帶錄音機被河

18、北省人民政府評為“河北省優(yōu)秀新產(chǎn)品二等獎”，并頒發(fā)榮譽證書；作為主要開發(fā)人的lya807=gl2型甲級廣播專業(yè)錄音機被國家科委列為國家級重點新產(chǎn)品。（編號：130091382014）。同年列入國家星火計劃。通過省部級專家鑒定，填補了國家甲級錄音機的空白。被廣播電視部指定為同類進口產(chǎn)品的替代產(chǎn)品。王*同志曾擔任中國錄音師協(xié)會音頻電路及錄音技術(shù)主講教師，在中央人民廣播電臺、國際臺及海峽之聲及全國省級電臺專業(yè)錄音技術(shù)培訓班上授課，反映良好。96年進入?yún)R能公司工作，并在北京生產(chǎn)基地：北京匯能亞澳通訊設(shè)備廠任副廠長，主抓產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)控制及質(zhì)量體系受控工作。組織完成了iso9001：2000國際標準化質(zhì)量

19、體系認證工作。使公司質(zhì)量管理體系與國際接軌。他組織編寫了“質(zhì)量體系程序文件和質(zhì)量手冊”，97年17種產(chǎn)品通過郵電網(wǎng)認證，并取得廣電網(wǎng)和國際通訊網(wǎng)入網(wǎng)證書。在企業(yè)積極推進企標，建立備案，新品生產(chǎn)組織性能驗證工作。加快技術(shù)進步提高品質(zhì)質(zhì)量，2002年被石家莊市人民政府授予“科學技術(shù)進步組織獎”證書。3、項目技術(shù)負責人：許*許* 男、1967年10月生?，F(xiàn)任公司副總工程師。1989年畢業(yè)于西安交通大學電子工程系半導體物理與器件專業(yè)，獲學士學位。長期從事電力電子領(lǐng)域的科研及新產(chǎn)品開發(fā)工作，主要研究方向為電機變頻控制器及開關(guān)電源。作為hrm1s30型通信用高頻開關(guān)電源整流器及hrm48-300型一體化通

20、信用開關(guān)電源第一完成人，獲1999年度河北省電子行業(yè)科技進步一等獎；作為第二完成人，參與研制的hrm1s50 48v/50a型通信用高頻開關(guān)整流器，獲得了2002年度河北省科技進步二等獎；完成了國家經(jīng)貿(mào)委下達的hr3s100 48v/100a通訊用太陽能電源行業(yè)國家標準；2001年作為項目負責人參與研制了國家經(jīng)貿(mào)委節(jié)能環(huán)?；鹬攸c新項目hdkb系列冷凍冷藏箱直流無刷壓縮機變頻控制器。在2001年中國家用技術(shù)大會上發(fā)表了論文一種基于dsp的無傳感器直流無刷壓縮機控制器在變頻冰箱中的應用；在家用電器科技2000年第九期發(fā)表直流無刷電機dsp控制器的開發(fā)及其在變頻電冰箱中的應用論文；在家用電器科技2

21、003年第3期發(fā)表表貼式全自動滾筒洗衣機電腦板的設(shè)計開發(fā)（已錄用）。在本項目中具體負責永磁同步電機控制器的系統(tǒng)匹配、結(jié)構(gòu)設(shè)計及實驗研究工作。4、企業(yè)人員基本情況ghjl公司現(xiàn)有職工人數(shù)為78人，其中大專以上人員數(shù)為36人，占總?cè)藬?shù)的46.15%；2002年7月31日由北京市科學技術(shù)委員會認定為高新技術(shù)企業(yè)，編號為0211005a0287。（見附件）企業(yè)主要管理干部10人，其中大專以上人數(shù)9人，平均年齡為40.8歲，是一支比較年青而富有實踐經(jīng)驗的能干的領(lǐng)導集體。技術(shù)研制人員：28人 占總?cè)藬?shù)的35.9%生產(chǎn)人員： 30人 占總?cè)藬?shù)的38.5%營銷人員： 6人 占總?cè)藬?shù)的7.6%管理人員： 14人

22、 占總?cè)藬?shù)的18%6、新產(chǎn)品開發(fā)能力（1）研發(fā)組織領(lǐng)導ghjl公司領(lǐng)導非常重視企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新工作和新產(chǎn)品研制工作，總經(jīng)理親自抓企業(yè)的研發(fā)方向。在總經(jīng)理領(lǐng)導下由總工程師和副總工程師制定研發(fā)計劃，確定研制項目。總工程師和副總工程師親自參與研發(fā)工作，而且組織協(xié)調(diào)研發(fā)工作。每年投入大量資金用于新產(chǎn)品開發(fā)，現(xiàn)已投入研究開發(fā)經(jīng)費800萬元，取得了一些研發(fā)成果。（2）研發(fā)機構(gòu)ghjl公司有五個新產(chǎn)品開發(fā)部：1、 混合勵磁電機控制器開發(fā)部2、 低壓永磁同步電機控制器開發(fā)部3、 伺服永磁同步電機控制器開發(fā)部4、 通用交流感應電機控制器開發(fā)部5、 直流無刷電機控制器開發(fā)部（3）研發(fā)隊伍：本企業(yè)在總工程師的具體組織下

23、建立了一批精明能干的研發(fā)隊伍。有十三所老專家和青年研發(fā)骨干為核心，在社會招聘富有經(jīng)驗的研發(fā)人員；為了培養(yǎng)年青的研發(fā)人員，近年來在大學招收有能力的大學生參加研發(fā)隊伍，為本項目及其它相關(guān)項目技術(shù)開發(fā)儲備力量。（4）研發(fā)成果及技術(shù)水平 企業(yè)2001年10月份注冊，2002年至今企業(yè)從事電機變頻控制器研制開發(fā)工作，2003年9月鑒定xqg50-8510f22軸直驅(qū)永磁同步電機變頻洗衣機控制器和mdu05y/36p1低壓永磁同步電機控制器兩項研發(fā)成果。成果技術(shù)水平為國內(nèi)領(lǐng)先、國際同期同類產(chǎn)品先進水平。（三）企業(yè)財務經(jīng)濟狀況企業(yè)2001年10月注冊。從2002年財務審計報告中利潤表中得知：2002年虧損5

24、03萬元，主要原因是企業(yè)成立不久，增加部分固定資產(chǎn)、研發(fā)經(jīng)費投入很大，新產(chǎn)品還沒有投入市場，故造成暫時虧損。1、上年（2002年）企業(yè)經(jīng)濟指標企業(yè)總資產(chǎn) 1069萬元 總 收 入 36萬元總 負 債 372萬元 固定資產(chǎn)總額 153萬元產(chǎn)品銷售收入 5萬元 凈 利 潤 -503萬元上繳稅費 0萬元 流 動 比 率 246%速動比率 114% 應收收款周轉(zhuǎn)率 54%2、今后三年企業(yè)的財務預測 單位：萬元經(jīng)濟指標2004年2005年2006年總收入180024002800產(chǎn)品銷售收入180024002800凈利潤200300370上繳稅金100130170（四）企業(yè)管理情況1、企業(yè)管理制度ghjl

25、公司按現(xiàn)代企業(yè)制度進行經(jīng)營、獨立核算、自負盈虧、法人治理。在人力資源、項目研發(fā)、薪酬體制、財務制度、業(yè)績考核、生產(chǎn)管理、設(shè)備控制等方面均建有整套的管理制度，實施文件化、法治化管理，并建有公司章程。從各方面規(guī)范公司的經(jīng)營行為。 2、質(zhì)量保證體系ghjl公司實施iso9001：2000的國際標準質(zhì)量體系管理，從顧客信息到項目研發(fā)、材料采購、供方評價、生產(chǎn)管理、產(chǎn)品交付、用戶培訓全過程，實施程序控制，有法可依，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，滿足了顧客需求。市場不斷擴大，質(zhì)量體系運行可控有效。3、產(chǎn)權(quán)情況ghjl公司成立近兩年來，自主研制開發(fā)多種項目。2003.9.21日由北京市科委主持鑒定兩個項目，通過專家鑒定的

26、科技成果，是ghjl公司具有自主知識產(chǎn)權(quán)。4、企業(yè)信譽匯能公司屬中國建行aaa級信用企業(yè)。ghjl公司原匯能公司運動控制事業(yè)部，發(fā)展后獨立注冊經(jīng)營。2003年貸款500萬元，按季足額付息，企業(yè)信譽較高。5、企業(yè)商譽在與小鴨電腦板供貨中，雙方誠信友好，從開始的單一品種試用到一年后，多品種電腦板控制器的獨家供應，其誠信、技術(shù)、商譽是起決定因素的。（五）企業(yè)發(fā)展思路ghjl公司的優(yōu)勢在于擁有一支強大的開發(fā)隊伍和一支團結(jié)的領(lǐng)導集體。通過近年來的努力，在電機控制領(lǐng)域和變頻家電領(lǐng)域，已經(jīng)在國內(nèi)外享有一定的知名度。今后的發(fā)展思路是：以技術(shù)求發(fā)展、以產(chǎn)品求效益、以效益開發(fā)新產(chǎn)品、以新產(chǎn)品擴大市場、立足國內(nèi)、面

27、向世界。充分發(fā)揮優(yōu)勢，在永磁同步電機和直流無刷電機控制領(lǐng)域始終保持國內(nèi)領(lǐng)先和國際先進水平。三、 項目的技術(shù)可行性和成熟性分析（一）項目的技術(shù)創(chuàng)新性論述 1、基本原理及關(guān)鍵技術(shù)使用永磁同步電動機采用軸直連方式驅(qū)動的變頻洗衣機，取消了復雜的行星離合減速器和三角皮帶等易損件，比普通洗衣機具有整機重量輕、耗電量小，噪音低等特點，已經(jīng)成為目前洗衣機發(fā)展的趨勢。洗衣機是一個典型的低速要求大轉(zhuǎn)矩而高速要求小轉(zhuǎn)矩的系統(tǒng)，而且由于電動機采用軸直連方式驅(qū)動，要求電動機需要有很寬的調(diào)速范圍。選用正弦波的永磁同步電動機可以減小洗衣機啟動時低速下的轉(zhuǎn)距脈動，同時在高速時可以采用弱磁增速的方法來拓寬調(diào)速范圍。永磁同步電機

28、（pmsm）因具有顯著的節(jié)能、低噪聲等優(yōu)點，特別適用于家用電器。開發(fā)和生產(chǎn)可用于該種洗衣機的小型盤式永磁同步電機，對于現(xiàn)代電機設(shè)計與制造技術(shù)來說，已不是一件很困難的事。但在數(shù)字信號處理（dsp）芯片出現(xiàn)之前,高性能的電機變頻器的設(shè)計和實現(xiàn),幾乎是不可能的事?，F(xiàn)在國外一些公司相繼推出了用于電機調(diào)速的專用dsp芯片，在洗衣機等家用電器及工業(yè)變頻控制中，以其結(jié)構(gòu)緊湊，使用便捷，可靠性高，功能強和成本低等優(yōu)勢而被人們所采用。我們注意到該技術(shù)的應用前景，在陸續(xù)進行了一些探索和開發(fā)的基礎(chǔ)上，對帶位置傳感器的pmsm變頻控制系統(tǒng)進行了深入研究，開發(fā)成功軸直連方式永磁同步電機驅(qū)動的變頻洗衣機控制器，取得了十分

29、滿意的使用效果。這樣就解決了永磁同步電機在洗衣機中應用的主要技術(shù)難題,為軸直連方式變頻洗衣機的商業(yè)化生產(chǎn)鋪平了道路.雖然有了dsp及功率開關(guān)模塊（ipm）等硬件基礎(chǔ),但如果沒有能夠應用于具體硬件結(jié)構(gòu)上的電機控制算法及控制程序,仍然無法使電機運轉(zhuǎn).因此,該項目的關(guān)鍵技術(shù),乃是一種整體的系統(tǒng)解決方案.具體到產(chǎn)品上,即本公司開發(fā)的軸直連方式永磁同步電機驅(qū)動的變頻洗衣機控制器。一般地，永磁同步電機變頻控制器硬件部分可由圖1所示的電路組成:圖1 pmsm控制器電路框圖主電路采用交直交這種標準的單相輸入、三相輸出電壓型pwm變頻器。網(wǎng)側(cè)用二極管實現(xiàn)不可控整流，根據(jù)輸出功率和控制要求，逆變器可選用單管mos

30、fet、igbt或ipm模塊等功率器件，根據(jù)主電路器件配置相應的驅(qū)動及保護電路，綜合考慮噪音、控制性能及功率器件的開關(guān)損耗等因素，逆變器的pwm開關(guān)頻率可設(shè)定在3khz-20khz范圍內(nèi)。利用該控制器，可以方便地構(gòu)成pmsm的閉環(huán)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，可以增加上位機控制電路，增加vfd顯示電路。由按鍵設(shè)置控制功能或參數(shù)，上位機根據(jù)設(shè)定工況和參數(shù)及檢測到的各種參數(shù)，控制變頻器的工作頻率，使pmsm的轉(zhuǎn)速得到實時調(diào)節(jié)，進而使整個系統(tǒng)工作在最佳狀態(tài)。系統(tǒng)預留了與外部計算機的通信接口，必要時可與家用計算機或通訊設(shè)備連接而實現(xiàn)自動化控制。在本系統(tǒng)中，選用了adi公司的admcf3xx單片dsp電機控制芯片。該芯

31、片可使電機控制器有價格低，體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，使用便捷，可靠性高的特點。智能功率模塊是變頻器的另一核心器件。由于開關(guān)頻率的不斷提高，致使引線寄生電感、寄生電容的影響愈加嚴重，對器件造成的過電壓、過電流毛刺也更大。為提高變頻系統(tǒng)的可靠性，三菱電機推出了一種高性能、多功能和高可靠性的新型集成化智能功率開關(guān)模塊ps21353，采用該模塊大大提高了可靠性和操作性能。在完成前面所述硬件電路的基礎(chǔ)上，變頻器控制程序的軟件結(jié)構(gòu)如下。圖2 傳感器信號和電壓波形相位時序圖此控制軟件中最大特點就是利用a、b相位置傳感器檢測永磁同步電機的大概位置，a、b相傳感器和三相相電壓的波形如圖2所示（注：本文中的所有相位角度均

32、以本圖為標準相位作為參考）。把檢測到的位置進行相應的處理，并用處理的結(jié)果估計出永磁同步電機轉(zhuǎn)子位置，這樣的方法就省去了復雜的機械上的轉(zhuǎn)子位置檢測，但在控制方案中，轉(zhuǎn)子位置的估計仍是必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因為從上圖中可以看出，通過位置傳感器只能檢測到4個電機轉(zhuǎn)子位置，其他的位置仍然需要進行位置估計。 本系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器原理，我們省去了電流調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)，外環(huán)調(diào)節(jié)器是一個轉(zhuǎn)速的pi調(diào)節(jié)器（其中包括電壓調(diào)節(jié)器和弱磁調(diào)節(jié)器等兩個調(diào)節(jié)器），由一個調(diào)節(jié)器的選擇開關(guān)控制啟動哪個調(diào)節(jié)器。電機啟動后，選擇電壓調(diào)節(jié)器工作，電機開始升速，當占空比接近滿占空比時，啟動弱磁控制器，同時關(guān)閉電壓調(diào)節(jié)器，對超前角進行調(diào)節(jié)，弱磁增速；減

33、速時，當調(diào)節(jié)為0時，即，此時關(guān)閉弱磁調(diào)節(jié)器，啟動電壓調(diào)節(jié)器，使電機繼續(xù)減速。電壓和弱磁調(diào)節(jié)器的輸出為三相正弦相電壓的最大值u（u）和超前角，其中為當前母線電壓值。電機內(nèi)環(huán)調(diào)節(jié)為一個快速的相位跟隨調(diào)節(jié)器。電機的位置傳感器返回互差90度，頻率等于電機當前頻率的方波，通過轉(zhuǎn)子相位估計調(diào)節(jié)器，可以獲得當前轉(zhuǎn)子的精確相位角，、u和三個值經(jīng)過逆變器計算可以得到輸出給電機的相應占空比的三相spwm波。軟件部分的總體框圖如圖3所示。圖3 軟件結(jié)構(gòu)框圖 2、創(chuàng)新點-永磁同步電機的弱磁控制解決方案 （1）電機啟動技術(shù)由于本系統(tǒng)的永磁同步電動機選擇了a-b相位置傳感器，當電機還處于靜止狀態(tài)時，只能檢測到轉(zhuǎn)子的四個位

34、置，如圖4中1、2、3和4四個大致的位置。圖4 a-b相位傳感器波形而在位置1中的c和d點兩個位置就無法檢測分辨出來。所以對于電機啟動時需要對電機做一次初使定位，保證電機啟動時的初使相位和調(diào)節(jié)器輸出的三相相電壓的相位一致。（2）調(diào)節(jié)器選擇開關(guān)技術(shù)調(diào)節(jié)器開關(guān)是一個二選一的開關(guān)選擇程序，它的主要功能是決定使用電壓調(diào)節(jié)器還是使用弱磁調(diào)節(jié)器。在電機剛啟動時，采用非弱磁的控制即的調(diào)節(jié)方法，此時選擇電壓調(diào)節(jié)器，隨著轉(zhuǎn)速的上升，電壓調(diào)節(jié)器接近臨界點，即電壓調(diào)節(jié)器的輸出u小于且接近時，spwm輸出的占空比接近滿占空比。這時就必須開啟弱磁調(diào)節(jié)器，關(guān)斷電壓調(diào)節(jié)器。否則達到滿占空比后，ipm長時間工作在滿占空比的情

35、況下容易導致下橋臂擊穿。同樣，對于弱磁增速后需要減速時，如果超前角調(diào)節(jié)已經(jīng)到0度時，即時，就需要關(guān)斷弱磁調(diào)節(jié)器而開通電壓調(diào)節(jié)器，通過調(diào)節(jié)輸出電壓使電機減速，否則超前角可能出現(xiàn)負值，分量將會反向，和的方向一致，從而加強氣隙磁通，電機處于“強磁”的狀態(tài)，這雖然也可以使電機減速，但是這將以增加電機的功率為代價。 (3)電壓調(diào)節(jié)器技術(shù) 永磁同步電動機用途不同、電動機矢量的控制方法也各不相同?？刹捎玫目刂品椒ㄖ饕校嚎刂?、恒磁鏈控制、最大轉(zhuǎn)矩/電流控制、最大輸出功率控制等。不同的電流控制方法具有不同的優(yōu)缺點，其中最為簡單，恒磁鏈控制可增大電動機的最大輸出轉(zhuǎn)矩等。在本系統(tǒng)中，由于對永磁同步電機控制時采用的

36、數(shù)學模型為電壓模型，所以電壓調(diào)節(jié)器可以采用控制，調(diào)節(jié)器可采用pi調(diào)節(jié)的簡單控制。時，從電動機端口看，相當于一臺他勵直流電動機，定子電流中只有交軸分量，且定子磁動勢空間矢量與永磁體磁場空間矢量正交。電動機轉(zhuǎn)矩中只有永磁轉(zhuǎn)矩分量，其值為圖5 控制時的時間相量圖控制時的時間相量圖如圖5所示。從圖中可以看出，反電動勢相量與定子電流相量同相。對表面凸出式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的永磁同步電動機來說，此時單位定子電流可獲得最大的轉(zhuǎn)矩。或者說，在產(chǎn)生所要求轉(zhuǎn)矩的情況下，只需最小的定子電流，從而使銅耗下降，效率有所提高。這也是表面凸出式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的永磁同步電動機通常采用控制的原因。采用控制時，電動機的最高轉(zhuǎn)速，即電機的

37、轉(zhuǎn)速既取決于逆變器可提供的最高電壓，也決定于電動機的輸出轉(zhuǎn)矩。電動機可達到的最高電壓越大，輸出轉(zhuǎn)矩越小，則最高轉(zhuǎn)速越高。通過上面的分析，可知電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的根本就是調(diào)節(jié)輸出給電機的電壓。可以采用一個簡單的pi調(diào)節(jié)器來控制電壓的變化以達到控制電機的轉(zhuǎn)速，響應速度快且調(diào)節(jié)精度高。電壓調(diào)節(jié)的思想基本就是當電機需要升速時，就把輸出電壓加大；反之就減小輸出電壓。電壓調(diào)節(jié)器的輸出為電機三相相電壓的最大值u（其中u），為直流母線電壓。 （4）轉(zhuǎn)子相位估計永磁同步電動機實際上就是一個交流同步電動機，要想實現(xiàn)在負載變化的情況下穩(wěn)定和可靠地運行，必須根據(jù)瞬時的轉(zhuǎn)子位置對電機的定子電流進行控制。因此pmsm的控制必須

38、是在已知電機轉(zhuǎn)子瞬時位置的前提下完成的，由于氣隙磁場的波形是正弦波，所以在電機的三相中依次通入正弦波電流，就可以使電機轉(zhuǎn)子受到一個恒定大小和轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來。從前面的圖3可以看出，通過位置傳感器只能檢測到4個電機轉(zhuǎn)子位置，其他的位置仍然需要進行位置估計。如果對于轉(zhuǎn)子的相位計算不準，則會使整個系統(tǒng)根本無法穩(wěn)定而可靠的工作。因為各相相位的控制邏輯象一條“鎖鏈”。一個環(huán)節(jié)的控制因擾動而出現(xiàn)偏差，則會直接影響下一個環(huán)節(jié)。一旦轉(zhuǎn)子位置的估算出現(xiàn)較大的偏差，則控制系統(tǒng)自動消除偏差的能力較弱，如果較大的轉(zhuǎn)子位置估算偏差不能及時消除而形成積累，會導致整個換相控制邏輯的錯亂，而使電機無法工作。 （5）

39、轉(zhuǎn)子相位估計算法為了使轉(zhuǎn)子位置估算出現(xiàn)的偏差能夠及時的自動消除，在相位估計的算法中我們引入了電機的實際相角（），電機的驅(qū)動相角（）和相角增量的概念。調(diào)節(jié)器對相位調(diào)整發(fā)生在a-b傳感器的每一次電平變化時，即如圖5.1中所示的a、b、c、d四個位置。在這四個位置上，電機的實際相角（）分別為0度，90度，180度，270度。而電機的驅(qū)動相角則是通過如下式計算的。（i）（i-1）+ 由于在頻率為的正弦波的一個周期中要進行次相位計算，所以每次相角的增量其中為當前電機的頻率，為pwm的開關(guān)頻率。由于電機的實際相角（）和電機的驅(qū)動相角（）的引入，轉(zhuǎn)子位置的估算變成了對這個變量的控制，每個周期中進行四次調(diào)節(jié)，

40、使其跟隨。因此電機運行各點變成了一個相關(guān)的整體。一次轉(zhuǎn)子位置的估算出現(xiàn)較大的偏差會對造成影響，但是接下來的轉(zhuǎn)子位置估算會很快發(fā)現(xiàn)并消除偏差對造成的影響。故會使電機的穩(wěn)定運行不會因為運行過程中的擾動而破壞，從而極大的增加了電機運行過程中的穩(wěn)定性和可靠性，這樣就解決了永磁同步電動機的轉(zhuǎn)子相位估算。由上面的分析可以看出該算法的核心流程：首先，計算從a-b傳感器獲得當前電機的頻率。由計算，然后再計算出當前的電機驅(qū)動相位角（i）（i-1）+ 。 其次，構(gòu)造由到的調(diào)節(jié)器。從控制原理上講，這一過程是最重要的環(huán)節(jié)，需要用一個快速的pi跟隨調(diào)節(jié)器來完成。最后輸出經(jīng)過估算和調(diào)節(jié)后的轉(zhuǎn)子相位。 （6）逆變控制器技術(shù)

41、該部分利用檢測到的母線電壓值把輸入的電機電壓值轉(zhuǎn)換為相應的pwm波占空比，并在保證死區(qū)時間的前提下，按照相應的相序送入功率器件的觸發(fā)端子上。此部分的程序一定要保證準確性及可靠性，否則就會造成主電路上下橋臂直通的短路事故。通過前面幾個調(diào)節(jié)器的工作（包括第六章講的弱磁調(diào)節(jié)器），逆變控制器獲得了三相正弦相電壓的最大值u，轉(zhuǎn)子的相位和弱磁超前角a，則可以通過下式計算三相正弦相電壓。所以此時三相spwm波的占空比分別為：，。把三相占空比再轉(zhuǎn)換為相應寄存器的值，同時進行死區(qū)時間限制和滿占空比限制，然后更新輸出的spwm波，觸發(fā)ipm模塊驅(qū)動電機。 （7）故障處理程序在電機運行過程中，如果出現(xiàn)故障，就需要立

42、刻處理故障，并使電機停下來，否則可能毀壞控制電路甚至電機。故障處理程序?qū)z測的母線電壓進行監(jiān)視。當直流母線電壓高于360伏或低于220伏，即交流市電高于260伏或低于160伏時。dsp記錄電壓故障，并作故障處理。定子電流可以通過dsp的isense端讀入。當定子電流超過保護設(shè)定值，dsp記錄電流故障，同時做故障處理。當電機受外力卡死或?qū)е率Р?，或是a-b傳感器斷線時，a-b傳感器輸出波形的周期會發(fā)生突變，dsp記錄電機故障，并做故障處理。故障處理的主要工作就是保護功率模塊和電機，所以應該立刻關(guān)斷ipm使電機停下，然后把上述的故障記錄寫入外接的e2prom中，然后使dsp進入保護狀態(tài)，即禁止所有

43、的中斷和輸入輸出。延時3分鐘后重新復位啟動dsp。 （8）創(chuàng)新的基于超前角控制的弱磁控制算法 a、弱磁控制的基本原理永磁同步電動機弱磁控制的思想來自他勵直流電動機的調(diào)磁控制。當他勵直流電動機電樞端電壓達到最高電壓時，為使電動機能恒功率運行于更高的轉(zhuǎn)速，應降低電動機的勵磁電流，以保證電壓的平衡。換句話說，他勵直流電動機可通過降低勵磁電流而弱磁增速。永磁同步電動機的勵磁磁動勢因由永磁體產(chǎn)生而無法調(diào)節(jié)，只有通過調(diào)節(jié)定子電流，即增加定子直軸去磁電流分量來達到弱磁增速的目的。永磁同步電動機的電壓方程式在dq兩相旋轉(zhuǎn)坐標系下有如下的表示方法：式中和分別為d軸和q軸的電樞電壓分量；和分別為d軸和q軸的電樞電

44、流分量；為電樞電阻，、為電樞電感；為每對永磁磁鐵的電樞磁鏈；為電動機轉(zhuǎn)子角速度。對永磁式同步電動機系統(tǒng)，通?？闪頳軸的電樞電流為零。穩(wěn)態(tài)時，永磁式同步電動機的線電壓為永磁式同步電動機的電樞電流由電壓型變頻器控制，其線電壓和電流最大值必須小于逆變器直流環(huán)節(jié)的電壓和電流最大值（和），否則電樞電流難以控制。所以有一個電流極限圓和一個電壓極限圓：即 隨著電機轉(zhuǎn)速的增大，減小，又因為為常數(shù)，所以，將隨的增大而減小。由上式可以發(fā)現(xiàn)，當電動機電壓達到逆變器所能輸出的最高電壓時。要想繼續(xù)升高轉(zhuǎn)速只有靠調(diào)節(jié)和來實現(xiàn)。增加電動機直軸去磁電流分量和減小交軸電流分量，以維持電壓平衡關(guān)系，都可得到“弱磁”效果，前者“弱

45、磁”能力與電動機直軸電感直接相關(guān)，后者與交軸電感相關(guān)。由于電動機相電流也有一定極限，增加直軸去磁電流分量而同時保證電樞電流不超過電流極限值，交軸電流分量就相應減小。因此，一般是通過增加直軸去磁電流來實現(xiàn)弱磁增速的。如圖6所示表現(xiàn)出了不同值的電壓橢圓軌跡，處于橢圓內(nèi)的，值可以滿足相應的值。永磁同步電動機的運行范圍是受以滿足電流極限橢圓和電壓極限橢圓為條件限制的，即電機的電流矢量（其分量為，）應處于兩曲線共同包圍的面積內(nèi)。由圖中可以看出，電機轉(zhuǎn)速（）升高，分量絕對值趨于增大，相應的分量必須減小，因此，電機的電磁轉(zhuǎn)矩也隨轉(zhuǎn)速升高而下降，顯示出恒功率的特性。由上述分析可知，弱磁升速的過程實際上是一個保

46、持線電壓不變的情況下，減低輸出轉(zhuǎn)矩的過程。也就是調(diào)整交軸和直軸的電流分量在受限范圍內(nèi)的分配關(guān)系。圖6 電流和電壓矢量的限制給永磁同步電動機三相對稱的定子繞組通入三相對稱電流會在氣隙內(nèi)產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速為，式中f為轉(zhuǎn)子電源頻率；為電動機極對數(shù)。永磁同步電動機轉(zhuǎn)子由永磁材料構(gòu)成，在轉(zhuǎn)子內(nèi)產(chǎn)生一個恒定磁場，此時，轉(zhuǎn)子可以看成一塊磁鐵。由電機統(tǒng)一理論知道，兩磁場在電機穩(wěn)態(tài)運行時，必須保持相對靜止，才能產(chǎn)生穩(wěn)定的電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電動機以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。由轉(zhuǎn)速的表達式可知，改變同步電動機轉(zhuǎn)速的主要方法是改變供電電源的頻率，即變頻調(diào)速。 b、弱磁控制的實現(xiàn)通過以上分析，本文提出了一種基于超前角

47、（angle advance）控制的弱磁控制算法，可以如下實現(xiàn)：通過電機的位置傳感器獲得電機的當前電角度，通過前面所介紹的相位校正的方法進行相位的估計和校準。令，。如圖7所示。在正常工作狀態(tài)下，一般有0。在弱磁時，適當增大的值，可以增加分量，減弱氣隙磁通，達到弱磁升速的目的。其中角我們稱為超前角（angle advance）。在計算中還要保證滿足電流極限圓：，和電壓極限圓：的限制。不能使電壓和電流的最大值超過極限值。保證ipm模塊的安全工作。圖7 電流矢量圖將和進行dq逆變換，變換為三相電流信號。如下式：在做電壓控制中，可以把上式換算為三相電壓信號，如下式所示：其中u為相電壓的最大值，u。通過

48、如上分析可以發(fā)現(xiàn)，其實對于程序中弱磁控制的根本就是對超前角a的控制，增大超前角，可以增加轉(zhuǎn)速；減小超前角則降低轉(zhuǎn)速。對于超前角的控制，可以采用pi調(diào)節(jié)器，基本能保證響應速度快調(diào)節(jié)精度高。 （9）產(chǎn)品技術(shù)性能在系統(tǒng)調(diào)試過程中，我們選擇了一臺進口永磁同步電動機作為控制對象，電機的參數(shù)如表7.1所示。通過上述控制系統(tǒng)對該電機進行控制實驗，我們?nèi)〉昧撕芎玫目刂菩Ч?。實現(xiàn)電機穩(wěn)定啟動，低速大轉(zhuǎn)矩和高速小轉(zhuǎn)矩電機調(diào)速。采用非弱磁控制時，可以在0300r/min實現(xiàn)調(diào)速；采用弱磁控制后可以達到01200r/min實現(xiàn)平穩(wěn)調(diào)速。圖8.1至圖8.4給出了不同運行狀態(tài)下的電機實測波形, 在圖8.2至圖8.4中（a

49、）圖和（b）圖均相位不相關(guān)。電機極對數(shù)外轉(zhuǎn)子，12對極，星型接法電機額定功率400w電機轉(zhuǎn)速300r/min/300vdc轉(zhuǎn)矩16nm/125r/mina-b霍爾傳感器exe/525反電動勢正弦波電機線電阻13.8歐姆交軸電感136mh直軸電感145mh電流傳感器hdc040g（10a/1v）電流傳感器hdc040g（10a/1v）表7.1 電機參數(shù)圖7.1pmsm系統(tǒng)的a-b傳感器波形（a）電壓波形 （b）電流波形圖8.2pmsm系統(tǒng)的設(shè)定轉(zhuǎn)速為50r/min時，電機相電壓、電流波形（a）電壓波形 （b）電流波形圖8.3pmsm系統(tǒng)的設(shè)定轉(zhuǎn)速為300r/min時，電機相電壓、電流波形 （a）

50、電壓波形 （b）電流波形圖8.4pmsm系統(tǒng)的設(shè)定轉(zhuǎn)速為1000r/min時，電機相電壓、電流波形分析圖8.2、圖8.3和圖8.4，特別是由電壓電流波形的正弦性，可以看出該系統(tǒng)對電機轉(zhuǎn)子位置的估算和調(diào)節(jié)是非常準確的，控制軟件是可靠的。主要技術(shù)指標輸入電壓： 180 - 250 v輸入電流： 5a載波頻率：16khz輸出功率： 700w保護功能：過壓欠壓保護、過流保護、啟動保、過熱保護轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速選擇功能綜上所述：軸直連式變頻洗衣機控制器是集自動控制理論、電力電子技術(shù)、電機技術(shù)、數(shù)字/模擬信號分析應應用技術(shù)為一體的高技術(shù)集合體，其本身的研發(fā)就是一個系統(tǒng)工程，是各方面的專家技術(shù)人員通力協(xié)作的成果?？?/p>

51、制系統(tǒng)采用電壓型的控制模型，轉(zhuǎn)子位置估算方法和永磁同步電動機的弱磁控制算法，解決了控制精度和穩(wěn)定性的矛盾，使本系統(tǒng)在有高的動態(tài)響應的同時又具有高的穩(wěn)定性?；诔敖强刂频挠来磐诫妱訖C弱磁增速的方法，極大拓寬了永磁電機的調(diào)速范圍。這些都為整機的高可靠性奠定了基礎(chǔ)，同時也是本系統(tǒng)的控制核心和創(chuàng)新點.經(jīng)信息產(chǎn)業(yè)部電子科技情報研究所2003年8月25日完成的2003-071號科技查新報告表明：在本次檢索到的國內(nèi)外文獻多為研究性質(zhì)的，未發(fā)現(xiàn)國內(nèi)有產(chǎn)品性能指標優(yōu)于本課題的文獻報道。本課題主要性能指標與國外同類先進產(chǎn)品的性能指標相當。 經(jīng)中國電子科技集團公司第十三研究所試驗中心2003年8月29日完成的w

52、2003-56號檢驗報告表明：依據(jù)委托要求及國標gb 14536.14-1998、企標q/cyghj106-2003所做的北京ghjl電子技術(shù)有限公司生產(chǎn)的直驅(qū)變頻全自動洗衣機控制器委托鑒定檢驗，檢驗合格。另據(jù)山東小鴨電器股份有限公司出具的使用報告表明：北京ghjl電子技術(shù)有限公司生產(chǎn)的直驅(qū)變頻全自動洗衣機控制器，經(jīng)在我公司生產(chǎn)的變頻洗衣機上使用，各項性能指標良好，能夠滿足我公司對變頻全自動洗衣機控制器的要求，達到或高于國外同類產(chǎn)品的水平，能夠替代進口控制器。這說明：該項目目前居于國內(nèi)領(lǐng)先，國際同期先進水平。 3、本項目技術(shù)來源、知識產(chǎn)權(quán)歸屬情況 本項目是我公司在電力電子領(lǐng)域多年技術(shù)積累的基礎(chǔ)

53、上，應山東小鴨電器股份有限公司要求，歷經(jīng)一年時間，獨立設(shè)計開發(fā)的、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的新產(chǎn)品。本產(chǎn)品已通過了2003年9月21日由北京市科委主持的科技成果技術(shù)鑒定。 4、本項目國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、存在的主要問題及未來發(fā)展趨勢 永磁同步電機（pmsm）因其整機重量輕、耗電量小，噪音低等特點，特別適用于家用洗衣機，早已引起國內(nèi)外洗衣機行業(yè)的重視，但由于微處理器及商用功率器件的限制，直到上個世紀九十年代初才開始出現(xiàn)方波永磁無刷電機直驅(qū)式洗衣機。目前，變頻直驅(qū)洗衣機已經(jīng)成為洗衣機發(fā)展的一個重要趨勢。1992年，新西蘭f&p公司推出了一款命名為smart drive 的直驅(qū)式攪拌洗衣機，并在澳洲、美洲、歐

54、洲申請了許多專利。90年代初，日本三菱公司推出了8公斤直驅(qū)式洗衣機。近幾年日本東芝、夏普、松下等公司都先后研制出類似的直驅(qū)式洗衣機面世。日本東芝公司此種新型洗衣機還在中國申請了許多專利。韓國的三星、lg電子公司也陸續(xù)推出了直驅(qū)式變頻洗衣機。1998年，國內(nèi)某洗衣機廠商也仿制f&p公司的產(chǎn)品推出了一款直驅(qū)攪拌式洗衣機。目前國內(nèi)該領(lǐng)域的狀況是：業(yè)界尚缺乏可達到商業(yè)應用層次的成套成熟技術(shù)，特別是在電機控制器領(lǐng)域。在電機控制器的技術(shù)穩(wěn)定性、可靠性、抗干擾等方面存在問題，一些研究多停留在理論層次或?qū)嶒炇遗_面上；電機設(shè)計制造領(lǐng)域又面臨著諸多國外專利技術(shù)的困擾。因此，如果不能夠?qū)⑿录夹g(shù)迅速轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力，在洗衣機行業(yè)我國將被發(fā)達國家越拉越遠。與國際先進水平相比，我公司開發(fā)的軸直連方式永磁同步電機驅(qū)動的變頻洗衣機控制器在調(diào)速范圍、輸出功率、效率、噪聲、動態(tài)相應等主要技術(shù)性能方面，均不低于國際同類產(chǎn)品水平。與國外早期方波永磁無刷電機