随着社会的发展和常规能源的不断消耗,节能逐渐获得了广泛的关注和重视。变频调速是一种节能的有效手段,在各种变频调速方式中,永磁同步电机控制(直流变频)已成为变频调速应用的主要研究方向。本课题选择永磁同步电机控制技术中的一个研究重点——无速度传感器控制系统的开发。本文针对永磁同步电机在空调系统应用,对两种无速度传感器控制算法(高效V/F法和反电动势误差法)进行了对比,从中筛选出性价比高的方案。反电动势误差法属于参考模型自适应法,而高效V/F法则是兼具他控式和自控式优点的一种控制方法。在硬件设计方面,开发了两套适用于永磁同步电机无速度传感器控制的专用变频器:单相电源样机和三相电源样机,重点介绍了单相电源样机的主电路和控制电路的设计。在软件设计上,对单相电源样机的软件系统进行功能模块划分和结构化设计。在空调系统的应用中,为了解决输入电流谐波大、压缩机能力得不到充分发挥的缺点,在直流母线上设置了升压PFC电路,并对其电路拓扑和控制方法进行了研究,改进了同步检测电路的结构,通过试验验证了该方法的有效性及稳定性。利用转矩转速测试系统,对本文采用的无速度传感器控制算法进行了对比试验,主要通过稳态试验和动态试验来验证高效V/F法和反电动势误差法算法的性能。试验表明高效V/F法和反电动势误差法均能很好的实现无速度传感器控制,保证系统有良好的稳定性。尤其是高效V/ F法,不仅算法简单,容易实现,而且针对反电动势含有大量高次谐波的电机控制效果更理想。