永磁同步电机简介实用教案

1、会计学1永磁同步电机简介永磁同步电机简介(jin ji)第一页，共17页。2/17第1页/共17页第二页，共17页。3 /17（4）与感应电机相比，在原理和）与感应电机相比，在原理和结构等方面相似，定子结构基本一结构等方面相似，定子结构基本一致，永磁电机的转子激励不是靠感致，永磁电机的转子激励不是靠感应线圈，而是由固定的永磁铁实现应线圈，而是由固定的永磁铁实现的。的。第2页/共17页第三页，共17页。4 /17算法等都有了显著进步，使其应用算法等都有了显著进步，使其应用更广泛，已经成为驱动系统的首选更广泛，已经成为驱动系统的首选电机。电机。第3页/共17页第四页，共17页。5 /17定子绕组转

2、子磁铁第4页/共17页第五页，共17页。6 /17 直交轴电感直交轴电感(din n)Ld和和Lq相同，定子磁场和转子磁场相同，定子磁场和转子磁场相互作用时不会产生磁阻转相互作用时不会产生磁阻转矩。矩。第5页/共17页第六页，共17页。7/17 交直轴感交直轴感:LqLd 气隙较小，有较好气隙较小，有较好 弱磁能力，易于实弱磁能力，易于实现弱磁控制，比较现弱磁控制，比较(bjio)适合高速适合高速运行，但是有磁阻运行，但是有磁阻转矩，增加了转矩转矩，增加了转矩控制的复杂度。控制的复杂度。第6页/共17页第七页，共17页。8/17（4）与感应电机相比，永磁电机）与感应电机相比，永磁电机的转子激励

3、不是靠感应线圈，而是的转子激励不是靠感应线圈，而是由固定的永磁铁实现的，且无直接由固定的永磁铁实现的，且无直接电能消耗，电机效率提高。电能消耗，电机效率提高。第7页/共17页第八页，共17页。9/17检测和保护于一体，使电机可靠性检测和保护于一体，使电机可靠性更高，功率密度更大；更高，功率密度更大；（5）微处理器的发展，）微处理器的发展，DSP的出的出现；同时现；同时FPGA/CPLD技术的发展技术的发展为实现为实现PWM控制提供了新的进展。控制提供了新的进展。第8页/共17页第九页，共17页。10 /17控制器控制器VR-12/3电流控制变频器电流控制变频器3/2VR等效直流电机模型等效直流

4、电机模型+i*mi*t si*i*i*Ai*Bi*CiAiBiCiiimit异步电动机给定信号 矢量(shling)控制系统原理结构图第9页/共17页第十页，共17页。11 /17第10页/共17页第十一页，共17页。缺点：缺点：PI控制法属于线性的控制方控制法属于线性的控制方法，适应负载能力差，抗干扰能力法，适应负载能力差，抗干扰能力差，控制性能不够稳定。差，控制性能不够稳定。（2）滑模变结构控制）滑模变结构控制优点：不要求精确的数学模型，不优点：不要求精确的数学模型，不受参数变化和外部扰动的影响；受参数变化和外部扰动的影响；缺点：由于缺点：由于(yuy)惯性，时间延惯性，时间延迟等因素，存

5、在抖振现象。迟等因素，存在抖振现象。12 /17第11页/共17页第十二页，共17页。13 /17（3）自适应控制优点：无需精确的控制对象(duxing)，无需进行参数估计；缺点：在线辨识和校正的时间比较长，对一些变化较快的伺服系统，达不到理想控制效果。（4）模糊控制优点：无需精确数学模型，鲁棒性强，适用于解决非线性，时变系统的问题；缺点：难以达到较高的控制精度，其本身很难消除稳态误差。（5）神经网络控制优点：可以很好改善控制系统的稳定性和鲁棒性；缺点：算法很复杂，多用于仿真实验。第12页/共17页第十三页，共17页。14 /17状态观测器法状态观测器法滑模变结构法滑模变结构法神经网络辨识法神

6、经网络辨识法扩展卡尔曼滤波法扩展卡尔曼滤波法检测电机相电感变化的位置估计检测电机相电感变化的位置估计法法第13页/共17页第十四页，共17页。15 /17适应于零速和低速运行的方法有：旋转高频电压信号注入脉动高频电压信号注入INFORM法载波频率成分提取法（2）良好的启动性能永磁同步电机启动转矩小，启动速度慢。启动方法主要有异步启动法和变频启动法。异步启动使电机加工工艺变复杂，机械强度变差；变频启动对变频器的质量(zhling)和性能有较高的要求。第14页/共17页第十五页，共17页。16 /17（3）弱磁控制永磁同步电机的转子是永磁铁励磁，随着转速的升高，电动机电压达到逆变器所能输出的极限(jxin)，再想升速就只能靠调节定子电流的大小和相位增加直轴去磁电流来等效弱磁提高转速。（