永磁同步電機工作原理及控制策略(已修改)
2025-03-13 12:17 本頁面
【正文】 內(nèi)容提要 ? PMSM和 BLDC電機的特點 ? PMSM和 BLDC電機的應用范圍 ? PMSM和 BLDC電機的結(jié)構(gòu) ? PMSM和 BLDC電機的工作原理 ? PMSM和 BLDC電機的控制策略 ? PMSM電機的 FOC控制策略 ? PMSM和 BLDC電機的特點 ? 優(yōu)點 （ 1） 功率密度大； （ 2） 功率因數(shù)高 （ 氣隙磁場主要或全部由轉(zhuǎn) 子磁場提供 ） ； （ 3） 效率高 （ 不需要勵磁 ， 繞組損耗小 ） ； （ 4） 結(jié)構(gòu)緊湊 、 體積小 、 重量輕 ， 維護簡 單； （ 5） 內(nèi)埋式交直軸電抗不同 ， 產(chǎn)生結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn) 矩 ， 弱磁性能好 ， 表面貼裝式弱磁性 能較差 。 ? 缺點 （ 1） 價格較高； （ 2） 弱磁能力低； （ 3） 起動困難 ， 高速制動時電勢高 ， 給 逆變器帶來一定的風險； （ 4） 他控式同步電機有失步和震蕩的可 能性 。 ? PMSM和 BLDC電機的特點 ?PMSM和 BLDC電機的應用范圍 ? 軟、硬磁盤驅(qū)動器、錄像機磁鼓（視頻磁頭）和磁帶伺服系統(tǒng) 體積小 、 容量小 、 控制精度高 ? 機床、機器人等數(shù)控系統(tǒng) 快速性好 、 定位 （ 速度和位置 ） 精度高 、起動轉(zhuǎn)矩大 、 過載能力強 ? 交通運輸 電動自行車 、 電動汽車 、 混合動力車 、 城軌車輛 、 機車牽引 ? 家用電器 冰箱 、 空調(diào)等 （ 單位體積功率密度高 、 體積小 ） ?PMSM和 BLDC電機的應用范圍 r r g g b b ⊙ ⊙ ⊙ ⊕ ⊕ A C B Z Y X ⊕ ? 模擬結(jié)構(gòu)圖 ?PMSM和 BLDC電機的結(jié)構(gòu) 霍爾傳感器 定子繞組 轉(zhuǎn)子磁鐵 ? 實物結(jié)構(gòu)圖 ?PMSM和 BLDC電機的結(jié)構(gòu) ? 定子 定子繞組一般制成多相 （ 三 、 四 、 五相不 等 ） ， 通常為三相繞組 。 三相繞組沿定子 鐵心對稱分布 ， 在空間互差 120度電角度 ， 通入三相交流電時 ， 產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場 。 ?PMSM和 BLDC電機的結(jié)構(gòu) ? 轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子采用永磁體 ， 目前主要以釹鐵硼作 為永磁材料 。 采用永磁體簡化了電機的 結(jié)構(gòu) ， 提高了可靠性 ， 又沒有轉(zhuǎn)子銅耗 ， 提高電機的效率 。 ?PMSM和 BLDC電機的結(jié)構(gòu) ? PMSM按轉(zhuǎn)子永磁體的結(jié)構(gòu)可分為兩種 （ 1） 表面貼裝式 （ SMPMSM） 直交軸電感 Ld和 Lq相同 氣隙較大，弱磁能力小， 擴速能力受到限制 ?PMSM和 BLDC電機的結(jié)構(gòu) （ 2） 內(nèi)埋式 （ IPMSM） 交直軸電感 :LqLd 氣隙較小，有較好的 弱磁能力 ?PMSM和 BLDC電機的結(jié)構(gòu) ? 無刷直流電機 ? 永磁體的弧極為 180度 ， 永磁體產(chǎn)生的氣 隙磁場呈梯形波分布 ， 線圈內(nèi)感應電動 勢亦是交流梯形波 ? 定子繞組為 Y或 聯(lián)結(jié)三相整距繞組 ? 由于氣隙較大 ， 故電樞反應很小 ?PMSM和 BLDC電機的結(jié)構(gòu) ? 正弦波永磁同步電機 ? 永磁體表面設計成拋物線 ， 極弧大體為 120度 ? 定子繞組為短距 、 分布繞組
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