电力拖动自动控制系统课件三二

第8章同步电动机变压变频调速系统

电力拖动自动控制系统内容提要

同步电动机变压变频调速的特点及其基本类型他控变频同步电动机调速系统自控变频同步电动机调速系统8.1同步电动机变压变频调速的特点

及其基本类型

本节提要概述同步调速系统的类型同步调速系统的特点1.概述同步电动机历来是以转速与电源频率保持严格同步著称的。只要电源频率保持恒定，同步电动机的转速就绝对不变。

采用电力电子装置实现电压-频率协调控制，改变了同步电动机历来只能恒速运行不能调速的面貌。起动费事、重载时振荡或失步等问题也已不再是同步电动机广泛应用的障碍。同步电机的特点与问题优点：（1）转速与电压频率严格同步；（2）功率因数高到1.0，甚至超前；存在的问题：（1）起动困难；（2）重载时有振荡，甚至存在失步危险；

解决思路问题的根源：供电电源频率固定不变。解决办法：采用电压-频率协调控制，可解决由固定频率电源供电而产生的问题。例如对于起动问题：通过变频电源频率的平滑调节，使电机转速逐渐上升，实现软起动。对于振荡和失步问题：由于采用频率闭环控制，同步转速可以跟着频率改变，于是就不会振荡和失步了。2.同步调速系统的类型（1）他控变频调速系统用独立的变压变频装置给同步电动机供电的系统。（2）自控变频调速系统

用电动机本身轴上所带转子位置检测器或电动机反电动势波形提供的转子位置信号来控制变压变频装置换相时刻的系统。

3.同步调速系统的特点（1）交流电机旋转磁场的同步转速1与定子电源频率f1有确定的关系异步电动机的稳态转速总是低于同步转速的，二者之差叫做转差s

；同步电动机的稳态转速等于同步转速，转差s=0。

（8-1）

同步调速系统的特点（续）（2）异步电动机的磁场仅靠定子供电产生，而同步电动机除定子磁动势外，转子侧还有独立的直流励磁，或者用永久磁钢励磁。（3）同步电动机和异步电动机的定子都有同样的交流绕组，一般都是三相的，而转子绕组则不同，同步电动机转子除直流励磁绕组（或永久磁钢）外，还可能有自身短路的阻尼绕组。（4）异步电动机的气隙是均匀的，而同步电动机则有隐极与凸极之分，隐极式电机气隙均匀，凸极式则不均匀，两轴的电感系数不等，造成数学模型上的复杂性。但凸极效应能产生平均转矩，单靠凸极效应运行的同步电动机称作磁阻式同步电动机。同步调速系统的特点（续）（5）异步电动机由于励磁的需要，必须从电源吸取滞后的无功电流，空载时功率因数很低。同步电动机则可通过调节转子的直流励磁电流，改变输入功率因数，可以滞后，也可以超前。当cos=1.0

时，电枢铜损最小，还可以节约变压变频装置的容量。同步调速系统的特点（续）（6）由于同步电动机转子有独立励磁，在极低的电源频率下也能运行，因此，在同样条件下，同步电动机的调速范围比异步电动机更宽。（7）异步电动机要靠加大转差才能提高转矩，而同步电机只须加大功角就能增大转矩，同步电动机比异步电动机对转矩扰动具有更强的承受能力，能作出更快的动态响应。同步调速系统的特点（续）返回目录*8.2他控变频同步电动机调速系统

与异步电动机变压变频调速一样，用独立的变压变频装置给同步电动机供电的系统称作他控变频调速系统。本节提要转速开环恒压频比控制的同步电动机群调速系统由交-直-交电流型负载换流变压变频器供电的同步电动机调速系统由交-交变压变频器供电的大型低速同步电动机调速系统按气隙磁场定向的同步电动机矢量控制系统同步电动机的多变量动态数学模型*8.2.1转速开环恒压频比控制的同步电动机

群调速系统转速开环恒压频比控制的同步电动机群调速系统，是一种最简单的他控变频调速系统，多用于化纺工业小容量多电动机拖动系统中。这种系统采用多台永磁或磁阻同步电动机并联接在公共的变频器上，由统一的频率给定信号同时调节各台电动机的转速。系统组成图8-1多台同步电动机的恒压频比控制调速系统

多台永磁或磁阻同步电动机并联接在公共的电压源型PWM变压变频器上，由统一的频率给定信号f*

同时调节各台电动机的转速。PWM变压变频器中，带定子压降补偿的恒压频比控制保证了同步电动机气隙磁通恒定，缓慢地调节频率给定

f*可以逐渐地同时改变各台电机的转速。系统控制系统特点系统结构简单，控制方便，只需一台变频器供电，成本低廉。由于采用开环调速方式，系统存在一个明显的缺点，就是转子振荡和失步问题并未解决，因此各台同步电动机的负载不能太大。*8.2.2由交-直-交电流型负载换流变压变频

器供电的同步电动机调速系统概述大型同步电动机转子上一般都具有励磁绕组，通过滑环由直流励磁电源供电，或者由交流励磁发电机经过随转子一起旋转的整流器供电。对于三经常三在高三速运三行的三机械三设备三，定三子常三用交三-直三-交三电流三型变三压变三频器三供电三，其三电机三侧变三换器三（即三逆变三器）三比给三异步三电动三机供三电时三更简三单，三可以三省去三强迫三换流三电路三，而三利用三同步三电动三机定三子中三的感三应电三动势三实现三换相三。这三样的三逆变三器称三作负三载换三流逆三变器三（L三oa三d-三co三mm三ut三at三ed三I三nv三er三te三r，三简称三LC三I）三。系统三组成图8三-2三由三交-三直-三交电三流型三负载三换流三变压三变频三器供三电的三同步三电动三机调三速系三统系统三控制在图三8-三2中三，系三统控三制器三的程三序包三括转三速调三节、三转差三控制三、负三载换三流控三制和三励磁三电流三控制三，F三BS三是测三速反三馈环三节。由于三变压三变频三装置三是电三流型三的，三还单三独画三出了三电流三控制三器（三包括三电流三调节三和电三源侧三变换三器的三触发三控制三）。换流三问题LC三I同三步调三速系三统在三起动三和低三速时三存在三换流三问题三，低速三时同三步电三动机三感应三电动三势不三够大三，不三足以三保证三可靠三换流三；当电三机静三止时三，感三应电三动势三为零三，根三本就三无法三换流三。解决三方案这时三，须三采用三“直三流侧三电流三断续三”的三特殊三方法三，使三中间三直流三环节三电抗三器的三旁路三晶闸三管导三通，三让电三抗器三放电三，同三时切三断直三流电三流，三允许三逆变三器换三相，三换相三后再三关断三旁路三晶闸三管，三使电三流恢三复正三常。用这三种换三流方三式可三使电三动机三转速三升到三额定三值的三3三%~三5%三，然三后再三切换三到负三载电三动势三换流三。8.三2.三3三由交三-交三变压三变频三器供三电的三大型三低速三同三步三电动三机调三速系三统概述另一三类大三型同三步电三动机三变压三变频三调速三系统三用于三低速三的电三力拖三动，三例如三无齿三轮传三动的三可逆三轧机三、矿三井提三升机三、水三泥转三窑等三。该系三统由三交-三交变三压变三频器三（又三称周三波变三换器三）供三电，三其输三出频三率为三20三~2三5H三z（三当电三网频三率为三50三Hz三时）三，对三于一三台2三0极三的同三步电三动机三，同三步转三速为三12三0~三15三0r三/m三in三，直三接用三来拖三动轧三钢机三等设三备是三很合三适的三，可三以省三去庞三大的三齿轮三传动三装置三。系统三组成图8三-3三由交三-交三变压三变频三器供三电的三大型三低速三同步三电动三机调三速系三统这类三调速三系统三的基三本结三构画三在图三8-三3中三，可三以实三现4三象限三运行三。控制三器按三需要三可以三是常三规的三，也三可以三采用三矢量三控制三，后三者在三下一三小节三再详三细讨三论。系统三控制*8三.2三.4三按三气隙三磁场三定向三的同三步电三动机三矢三量三控制三系统1.三概三述为了三获得三高动三态性三能，三同步三电动三机变三压变三频调三速系三统也三可以三采用三矢量三控制三，其三基本三原理三和异三步电三动机三矢量三控制三相似三，也三是通三过坐三标变三换，三把同三步电三动机三等效三成直三流电三动机三，再三模仿三直流三电动三机的三控制三方法三进行三控制三。但三由于三同步三电动三机的三转子三结构三与异三步电三动机三不同三，其三矢量三坐标三变换三也有三自己三的特三色。2.三系三统模三型假定三条件（1三）假三设是三隐极三电机三，或三者说三，忽三略凸三极的三磁阻三变化三；（2三）忽三略阻三尼绕三组的三效应三；（3三）忽三略磁三化曲三线的三饱和三非线三性因三素；（4三）暂三先忽三略定三子电三阻和三漏抗三的影三响。其他三假设三条件三和研三究异三步电三动机三数学三模型三时相三同，三见第三6.三6.三2三节。二极三同步三电机三物理三模型图8三-4三二极三同步三电动三机的三物理三模型模型三描述图中三，定三子三三相绕三组轴三线三A、三B、三C三是静三止的三，三三相电三压uA、uB、uC和三三相电三流iA、iB、iC都是三平衡三的，三转子三以同三步转三速1旋转三，转三子上三的励三磁绕三组在三励磁三电压Uf供电三下流三过励三磁电三流If。沿三励磁三磁极三的轴三线为三d三轴三，与三d三轴三正交三的是三q三轴三，d三-q三坐三标在三空间三也以三同步三转速1旋转三，d三轴三与三A三轴之三间的三夹角为变三量。在同三步电三动机三中，三除转三子直三流励三磁外三，定三子磁三动势三还产三生电三枢反三应，三直流三励磁三与电三枢反三应合三成起三来产三生气三隙磁三通，三合成三磁通三在定三子中三感应三的电三动势三与外三加电三压基三本平三衡。同步三电动三机磁三动势三与磁三通的三空间三矢量三图示三于图三8-三5a三。同步三电机三的空三间矢三量1图8三-5三同步三电动三机近三似的三空间三矢量三图和三时间三相量三图a）三磁动三势和三磁通三的空三间矢三量图同步三电机三的空三间矢三量（三续）同步三电机三的空三间矢三量（三续）Ff、f—转三子励三磁磁三动势三和磁三通，三沿励磁方三向为三d轴三；Fs—定三子三三相合三成磁三动势三；FR、R—合三成的三气隙三磁动三势和三总磁三通；s—Fs与FR间的三夹角三；f—Ff与FR间的三夹角三。图中三：矢量三变换将Fs除以三相应三的匝三数即三为定三子三三相电三流合三成空三间矢三量is，可三将它三沿M三、T三轴分三解为三励磁三分量ism和转三矩分三量ist。同三样，Ff与相三当的三励磁三电流三矢量If也可三分解三成ifm和ift。矢量三变换三公式由图8-三5a不难三得出三下列三关系三式（8三-2三）（8三-3三）（8三-4三）（8三-5三）（8三-6三）（8三-7三）图8三-5b三电压三、电三流和三磁链三的时三间相三量图定子三电压三方程在图三8-三5b三中画三出了三定子三一相三绕组三的电三压、三电流三与磁三链的三时间三相量三图。定子三电压三方程三（续三）气隙三合成三磁通R是空三间矢三量，R对该三相绕三组的三磁链Rs则是三时间三相量三，Rs在绕三组中三感应三的电三动势Es领先三于Rs90°。按三照假三设条三件，三忽略三定子三电阻三和漏三抗，三则Es与相三电压Us近似三相等三，于三是（8三-8三）电流三关系三分析在图三8-三5b三中，is是该三相电三流相三量，三它落三后于Us的相三角就是三同步三电动三机的三功率三因数三角。三根据三电机三学原三理，R与Fs空间三矢量三的空三间角三差s也就三是磁三链Rs与电三流is在时三间上三的相三角差三，因三此=三9三0°s，而三且ism和ist也是is相量三在时三间相三量图三上的三分量三。电流三关系三分析三（续三）由此三可知三：定三子电三流的三励磁三分量ism可以三从定三子电三流is和调三速系三统期三望的三功率三因数三值求三出。三最简三单的三情况三是希三望三c三os=三1，也三就是三说，三希望ism=0。这样三，由三期望三功率三因数三确定三的ism可作三为矢量三控制三系统三的一三个给三定值。定子三电流三方程以A三轴为三参考三坐标三轴，三则d三轴的三位置三角为=三1dt，可三以通三过电三机轴三上的三位置三传感三器三BQ三测三得（三见图三8-三6）三。于三是，三定子三电流三空间三矢量三与三A三轴的三夹角便成三为（8三-9三）定子三电流三方程三（续三）由的三幅值三和相三位角三可以三求出三三相三定子三电流（8三-1三0）电磁三转矩三方程根据三机电三能量三转换三原理三，同三步电三动机三的电三磁转三矩可三以表三达为（8三-1三1）定子三旋转三磁动三势幅三值由式三（8三-2三）及三式（三8-三6）三可知（8三-1三2）（8三-1三3）将定子三旋转三磁动三势幅三值表达式（三8-三12三）及式（三8-三13三）代三入式三（8三-1三1）三，整三理后三得（8三-1三4）式中3.三同三步电三机矢三量控三制系三统图8三-6三同步三电动三机基三于电三流模三型的三矢量三控制三系统位置三传感三器工作三原理同步三电动三机矢三量控三制系三统采三用了三和直三流电三动机三调速三系统三相仿三的双三闭环三控制三结构三。转速三控制三：A三SR三的输三出是三转矩三给定三信号Te*，按三照式三（8三-1三4）三，Te*除以三磁通三模拟三信号R*即得三定子三电流三转矩三分量三的给三定信三号ist*，R*是由三磁通三给定三信号*经磁三通滞三后模三型模三拟其三滞后三效应三后得三到的三。磁通三和电三流控三制（1三）*乘以三系数K即得三合成三励磁三电流三的给三定信三号iR*，另三外，三按功三率因三数要三求还三可得三定子三电流三励磁三分量三给定三信号ism*。（2三）将iR*、ist*、ism*和来三自位三置传三感器三BQ三的旋三转坐三标相三位角一起三送入三矢量三运算三器，三按式三（8三-7三）以三及式三（8三-9三）、三（8三-1三0）三计算三出定三子三三相电三流的三给定三信号iA*、iB*、iC*和励三磁电三流给三定信三号if*。（3三）通三过A三CR三和A三FR三实行三电流三闭环三控制三，可三使实三际电三流iA、iB、iC以及If跟随三其给三定值三变化三，获三得良三好的三动态三性能三。当三负载三变化三时，三还能三尽量三保持三同步三电动三机的三气隙三磁通三、定三子电三动势三及功三率因三数不三变。*8三.2三.5三同三步电三动机三的多三变量三动态三数学三模型假定三条件三：如果三解除三第小三节中三所作三的第三1、三2、三4三三条假三定，三即考三虑了三同步三电动三机的三凸极三效应三、阻三尼绕三组和三定子三电阻三与漏三抗，三则同三步电三动机三的动三态电三压方三程式三可写三成同步三电动三机的三动态三电压三方程三式（8三-1三5）方程三说明式中三前三三个方三程是三定子三A、三B、三C三三相的三电压三方程三，第三四个三方程三是励三磁绕三组直三流电三压方三程，三永磁三同步三电动三机无三此方三程，三最后三两个三方程三是阻三尼绕三组的三等效三电压三方程三。实三际阻三尼绕三组是三多导三条类三似笼三型的三绕组三，这三里把三它等三效成三在d三轴和三q轴三各自三短路三的两三个独三立绕三组。三所有三符号三的意三义及三其正三方向三都和三分析三异步三电动三机时三一致三。坐标三变换将三A-三B-三C三坐标三系变三换到三d三-q三同三步旋三转坐三标系三，并三用p表示三微分三算子三，则三三个三定子三电压三方程三变换三成（8三-1三6）坐标三变换三（续三）三个三转子三电压三方程三不变三，因三为它三们已三经在三d-三q三轴上三了，三可以三改写三成（8三-1三7）磁链三方程在两三相同三步旋三转（三d-三q）三坐标三系上三的磁三链方三程为（8三-1三8）磁链三方程三（续三）式中Lsd—等三效两三相定三子绕三组d三轴自三感，Lsd=Lls+Lmd；Lsq—等三效两三相定三子绕三组q三轴自三感，Lsq=Lls+Lmq；Lls—等三效两三相定三子绕三组漏三感；Lmd—d三轴定三子与三转子三绕组三间的三互感三，相三当于三同步电动三机原三理中三的d三轴电三枢反三应电三感；Lmq—q三轴定三子与三转子三绕组三间的三互感三，相三当于三q轴电枢三反应三电感三；Lrf—励三磁绕三组自三感，Lrf=三Llf+三Lmd；LrD—d三轴阻三尼绕三组自三感，LrD=三LlD+三Lmd；LrQ—q三轴阻三尼绕三组自三感，LrQ=LlQ+Lmq；矩阵三方程三式将式三（8三-1三8）三代入三式（三8-三16三）和三式（三8-三17三），三整理三后可三得同三步电三动机三的电三压矩三阵方三程式（8三-1三9）转矩三和运三动方三程同步三电动三机在三d-三q轴三上的三转矩三和运三动方三程为（8三-2三0）（8三-2三1）把式三（8三-1三8）三中的三和表三达式三代入三式（三8-三20三）的三转矩三方程三并整三理后三得表达三式的三物理三意义第一三项npLmdIfiq是转三子励三磁磁三动势三和定三子电三枢反三应磁三动势三转矩三分量三相互三作用三所产三生的三转矩三，是三同步三电动三机主三要的三电磁三转矩三。第二三项np(Lsd-Lsq)idiq是由三凸极三效应三造成三的磁三阻变三化在三电枢三反应三磁动三势作三用下三产生三的转三矩，三称作三反应三转矩三或磁三阻转三矩，三这是三凸极三电机三特有三的转三矩，三在隐三极电三机中三，Lsd=Lsq，该三项为0。表达三式的三物理三意义三（续三）第三三项np(LmdiDiq–LmqiQid)是电三枢反三应磁三动势三与阻三尼绕三组磁三动势三相互三作用三的转三矩，三如果三没有三阻尼三绕组三，或三者在三稳态三运行三时阻三尼绕三组中三没有三感应三电流三，该三项都三是零三，只三有在三动态三中，三产生三阻尼三电流三，才三有阻三尼转三矩，三帮助三同步三电动三机尽三快达三到新三的稳三态。返回目录8.三3三自控三变频三同步三电动三机调三速系三统本节三摘要基本三结构三与原三理梯形三波永三磁同三步电三动机三（无三刷直三流电三动机三）的三自控三变频三调速三系统正弦三波永三磁同三步电三动机三的自三控变三频调三速系三统8.三3.三0三基本三结构三与原三理图8三-7三自控三变频三同步三电动三机调三速系三统结三构原三理图基本三结构结构三特点（1三）在三电动三机轴三端装三有一三台转三子位三置检三测器三BQ三（见三图8三-7三），三由它三发出三的信三号控三制变三压变三频装三置的三逆变三器三U三I三换流三，从三而改三变同三步电三动机三的供三电频三率，三保证三转子三转速三与供三电频三率同三步。三调速三时则三由外三部信三号或三脉宽三调制三（P三WM三）控三制三UI三的三输入三直流三电压三。结构三特点三（续三）（2三）从电三动机三本身三看，三它是三一台三同步三电动三机，三但是三如果三把它三和逆三变器三U三I、三转子三位置三检测三器三B三Q三合起三来看三，就三象是三一台三直流三电动三机。三直流三电动三机电三枢里三面的三电流三本来三就是三交变三的，三只是三经过三换向三器和三电刷三才在三外部三电路三表现三为直三流，三这时三，换三向器三相当三于机三械式三的逆三变器三，电三刷相三当于三磁极三位置三检测三器。三这里三，则三采用三电力三电子三逆变三器和三转子三位置三检测三器替三代机三械式三换向三器和三电刷三。自控三变频三同步三电动三机的三分类自控三变频三同步三电动三机在三其开三发与三发展三的过三程中三，曾三采用三多种三名称三，有三的至三今仍三习惯三性地三使用三着，三它们三是：无换三向器三电动三机三相三永磁三同步三电动三机（三输入三正弦三波电三流时三）无刷三直流三电动三机（三采用三方波三电流三时）永磁三电动三机控三制系三统的三优点由于三采用三了永三磁材三料磁三极，三特别三是采三用了三稀土三金属三永磁三，因三此容三量相三同时三电机三的体三积小三、重三量轻三；转子三没有三铜损三和铁三损，三又没三有滑三环和三电刷三的摩三擦损三耗，三运行三效率三高；转动三惯量三小，三允许三脉冲三转矩三大，三可获三得较三高的三加速三度，三动态三性能三好；结构三紧凑三，运三行可三靠。8.三3.三1三梯形三波永三磁同三步电三动机三（无三刷直三流电三动机三）的三自控三变频三调速三系统1.三概三述无刷三直流三电动三机实三质上三是一三种特三定类三型的三同步三电动三机，三调速三时只三在表三面上三控制三了输三入电三压，三实际三上也三自动三地控三制了三频率三，仍三属于三同步三电动三机的三变压三变频三调速三。电动三势与三电流三波形永磁三无刷三直流三电动三机的三转子三磁极三采用三瓦形三磁钢三，经三专门三的磁三路设三计，三可获三得梯三形波三的气三隙磁三场，三定子三采用三集中三整距三绕组三，因三而感三应的三电动三势也三是梯三形波三的。由逆三变器三提供三与电三动势三严格三同相三的方三波电三流，三同一三相（三例如三A相三）的三电动三势eA和电三流波iA形图三如图三8-三8所三示。电动三势与三电流三波形三（续三）图8三-8三梯形三波永三磁同三步电三动机三的电三动势三与电三流波三形图eAiAIPEPiAeAOt由于三各相三电流三都是三方波三，逆三变器三的电三压只三须按三直流三PW三M的三方法三进行三控制三，比三各种三交流三PW三M控三制都三要简三单得三多，三这是三设计三梯形三波永三磁同三步电三动机三的初三衷。然而三由于三绕组三电感三的作三用，三换相三时电三流波三形不三可能三突跳三，其三波形三实际三上只三能是三近似三梯形三的，三因而三通过三气隙三传送三到转三子的三电磁三功率三也是三梯形三波。转矩三脉动如图三8-三9所三示，三实际三的转三矩波三形每三隔6三0°都出三现一三个缺三口，三而用三P三WM三调三压调三速又三使平三顶部三分出三现纹三波，三这样三的转三矩脉三动使三梯形三波永三磁同三步电三动机三的调三速性三能低三于正三弦波三的永三磁同三步电三动机三。转矩三脉动三（续三）图8三-9三梯形三波永三磁同三步电三动机三的转三矩脉三动逆变三器电三路图8三-1三0三梯三形波三永磁三同步三电动三机的三等效三电路三及逆三变器三主电三路原三理图2.三稳三态模三型逆变三器工三作方三式由三三相桥三式逆三变器三供电三的Y三接梯三形波三永磁三同步三电动三机的三等效三电路三及逆三变器三主电三路原三理图三如图三8-三10三所示三，逆三变器三通常三采用三12三0°三导通三型的三，当三两相三导通三时，三另一三相断三开。对于三梯形三波的三电动三势和三电流三，不三能简三单地三用矢三量表三示，三因而三旋转三坐标三变换三也不三适用三，只三好在三静止三的A三BC三坐标三上建三立电三机的三数学三模型三。当电三动机三中点三与直三流母三线负三极共三地时三，电三动机三的电三压方三程可三以用三下式三表示电压三方程电压三方程三（续三）——三三相三输入三对地三电压三；——三三相三电流三；——三三相三电动三势；——三定子三每相三电阻三；——三定子三每相三绕组三的自三感；——三定子三任意三两相三绕组三间的三互感三。（8三-2三2）式中uA、uB、uCiA、iB、iCeA、eB、eCRsLsLm电压三方程三（续三）由于三三相三定子三绕组三对称三，故三有iA+iB+iC=三0则LmiB+三LmiC=三-三LmiALmiC+三LmiA=三-三LmiBLmiA+三LmiB=三-三LmiC电压三方程三（续三）代入三式（三8-三22三），三并整三理后三得（8三-2三3）转矩三方程设图三8-三8中三方波三电流三的峰三值为Ip，梯三形波三电动三势的三峰值三为Ep，在三一般三情况三下，三同时三只有三两相三导通三，从三逆变三器直三流侧三看进三去，三为两三相绕三组串三联，三则电三磁功三率为Pm=三2三EpIp。忽三略电三流换三相过三程的三影响三，电三磁转三矩为（8三-2三4）式中p—梯三形波三励磁三磁链三的峰三值，三是恒三定值三。由此三可见三，梯三形波三永磁三同步三电动三机（三即无三刷直三流电三动机三）的三转矩三与电三流成三正比三，和三一般三的直三流电三动机三相当三。这样三，其三控制三系统三也和三直流三调速三系统三一样三，要三求不三高时三，可三采用三开环三调速三，对三于动三态性三能要三求较三高的三负载三，可三采用三双闭三环控三制系三统。注意无论三是开三环还三是闭三环系三统，三都必三须具三备转三子位三置检三测、三发出三换相三信号三、调三速时三对直三流电三压的三PW三M控三制等三功能三。现已三生产三出专三用的三集成三化芯三片，三比如三：三M三C3三30三33三、M三C3三30三35三等。3.三动三态模三型动态三电压三方程不考三虑换三相过三程及PW三M波等三因素三的影三响，三当图8-三10中的VT三1和VT三6导通三时，A、B两相三导通三而C相关三断，三则可得三无刷三直流三电动三机的三动态三电压三方程三为（8三-2三5）动态三模型三（续三）在上三式中三，三(uA–三uB)三是三A、三B三两相三之间三输入三的平三均线三电压三，采三用P三WM三控制三时,三设占三空比三为，则uA–三uB=Ud，于三是，三式（三8-三25三）可三改写三成（8三-2三6）式中为电三枢漏三磁时三间常三数。转矩三和电三力拖三动系三统运三动方三程根据三电机三和电三力拖三动系三统基三本理三论，三可知（8三-2三7）（8三-2三8）（8三-2三9）无刷三直流三电动三机的三动态三结构三图图8三-1三1三无三刷直三流电三动机三的动三态结三构图8.三3.三2三正三弦波三永磁三同步三电动三机的三自控三变频三调速三系三统正弦三波永三磁同三步电三动机三具有三定子三三相三分布三绕组三和永三磁转三子，三在磁三路结三构和三绕组三分布三上保三证定三子绕三组中三的感三应电三动势三具有三正弦三波形三，外三施的三定子三电压三和电三流也三应为三正弦三波，三一般三靠交三流P三WM三变压三变频三器提三供。1.三转三子磁三链定三向控三制模三型正弦三波永三磁同三步电三动机三一般三没有三阻尼三绕组三，转三子磁三通由三永久三磁钢三决定三，是三恒定三不变三的，三可采三用转三子磁三链定三向控三制，三即将三两相三旋转三坐标三系的三d轴三定在三转子三磁链r方向三上，三无须三再采三用任三何计三算磁三链的三模型三。磁链三方程其在三d-三q坐三标上三的磁三链方三程简三化为（8三-3三0）电压三方程式（三8-三19三）的三电压三方程三简化三为（8三-3三1）转矩三方程式（三8-三20三）的三转矩三方程三变成（8三-3三2）式中三后一三项是三磁阻三转矩三，正三比于Lsd与Lsq之差三。基频三以下三调速三时的三电机三模型在基三频以三下的三恒转三矩工三作区三中，三控制三定子三电流三矢量三使之三落在三q三轴三上，三即令id=三0，iq=三is，此三时磁三链、三电压三和转三矩方三程成三为（8三-3三3）（8三-3三4）（8三-3三5）由于r恒定三，电三磁转三矩与三定子三电流三的幅三值成三正比三，控三制定三子电三流幅三值就三能很三好地三控制三转矩三，和三直流三电动三机完三全一三样。图8三-1三2a三绘出三了按三转子三磁链三定向三并使id=三0时三PM三SM三的矢三量图三。同步三电动三机矢三量图图8三-1三2三按三转子三磁链三定向三的正三弦波三永磁三同步三电动三机矢三量图a）三恒转三矩调三速三b）三弱磁三恒功三率调三速这时三控制三方法三也很三简单三，只三要能三准确三地检三测出三转子三d三轴三的空三间位三置，三控制三逆变三器使三三相三定子三的合三成电三流（三或磁三动势三）矢三量位三于q三轴三上（三领先三于d三轴