1、LOGO1概概 述述2直流電動機直流電動機第三章電動汽車電機驅動系統第三章電動汽車電機驅動系統4開關磁阻電動機開關磁阻電動機3交流異步電動機交流異步電動機5永磁同步電動機永磁同步電動機6輪轂電動機輪轂電動機LOGO 電動汽車的電機驅動系統把電能轉化為機械能，并通過傳動裝置(或直接)將能量傳遞到車輪進而驅動車輛按照駕駛人意志行駛，是電動汽車的關鍵系統之一。它在電動汽車上的具體任務是：在駕駛人操縱控制下，將內燃機-發電機系統、動力電池組的電能轉化為車輪的動能驅動車輛，并在車輛制動時把車輛的動能再生為電能反饋到動力電池中以實現車輛的再生制動。概述LOGO 電動汽車的電機驅動系統特點電動汽車的電機驅動

2、系統特點 1、電動汽車上所使用的電機往往要求頻繁的起停，頻繁的加減速以及工作模式的頻繁切換（做電動機使用驅動汽車以及做發電機使用實現能量回收及發電的功能），這對電機的響應性能提出了更高的要求。 2、由于汽車內部空間緊張，往往要求電機系統具有體積小，質量輕，以及具有較高的功率密度和工作效率等性能要求。概述LOGO 電動汽車的電機驅動系統特點電動汽車的電機驅動系統特點 3、相對于傳統電機而言，電動汽車上所使用的電機系統的工作環境更為惡劣、干擾更大，從而要求它具有更高的可靠性，抗震性和抗干擾性。 4、傳統電機一般工作在額定工作點附近，而電動汽車電機的工作范圍相對較寬。且由于電動汽車電機工作模式的特殊

3、性，額定功率這個參數對于電動汽車所使用的電機而言，沒有特別大的意義。所以對其額定功率的要求并不嚴格。而在高效工作區間，這個參數則更為實際和重要概述LOGO 電動汽車的電機驅動系統特點電動汽車的電機驅動系統特點 5、在供電方式上，傳統電機由常規標準電源供電，而電動汽車電機所使用的電能來源于蓄電池，且由功率轉化器直接供給。另外電機的使用電壓及形式并不確定，從減少功率損耗及降級電機逆變器成本的角度而言，一般傾向于使用較高的電壓。概述LOGO 電動汽車驅動電動機種類電動汽車驅動電動機種類 電動機的種類很多，用途廣泛，功率的覆蓋面非常大。而電動汽車所采用的電動機種類較少，功率覆蓋面也較窄，只采用了一些符

4、合電動汽車要求的電動機來作為驅動電動機。電動汽車在不同的歷史時期采用了不同的電動機，最早是采用了控制性能好和成本較低的直流電動機。隨著電子技術、機械制造技術和自動控制技術的發展，交流電動機、永磁電動機和開關磁組電動機顯示出更加優越的性能，這些電動機正在逐步取代了直流電動機。概述LOGO概述LOGO概述LOGO 電動汽車對電動機性能的基本要求電動汽車對電動機性能的基本要求 電動汽車的驅動電動機的主要參數為：電動機類型、額定電壓、機械特性、效率、尺寸參數、質量參數、可靠性和成本等。另外為電動機所配置的電子控制系統和驅動系統，也會影響驅動電動機的性能。 1、高電壓，在允許的范圍內，盡可能采用高電壓，

5、可以減小電動機的尺寸和導線等裝備的尺寸，特別是可以降低逆變器的成本。 概述LOGO 電動汽車對電動機性能的基本要求電動汽車對電動機性能的基本要求 2、高轉速，電動汽車所采用的感應電動機的轉速可以達到800012000r/min，高轉速電動機的體積較小，質量較輕，有利于降低電動汽車的整車整備質量。 3、質量輕，電動機采用鋁合金外殼，以降低電動機的質量、各種控制裝置的質量和冷卻系統的質量等也要求盡可能輕。 概述LOGO 電動汽車對電動機性能的基本要求電動汽車對電動機性能的基本要求 4、電動機應具有較大的起動轉矩和較大范圍的調速性能，使電動汽車有良好的起動性能和加速性能。以獲得所需要的起動、加速、行

6、駛、減速、制動等所需的功率與轉矩。電動機具有自動調速功能，因此，可以減輕駕駛員的操縱強度，提高駕駛的舒適性，并且能夠達到與內燃機汽車加速踏板同樣的控制響應。 概述LOGO 電動汽車對電動機性能的基本要求電動汽車對電動機性能的基本要求 5、電動汽車應有最優化的能量利用，電動機應具有高效率、低損耗，并在車輛減速時，實現再生制動將制動能量回收，再生制動回收的能量一般可達到總能量的10%15%，這點在內燃機汽車上是不能實現的。 6、各種動力電池組和電動機的工作電壓，可以達到300V以上，對電氣系統安全性和控制系統的安全性，都必須符合國家（或國際）有關車輛電氣控制的安全性能的標準和規定，裝備有高壓保護設

7、備。 概述LOGO 直流電動機的分類直流電動機的分類 直流電動機分為繞組勵磁式直流電動機和永磁式直流電動機。在電動汽車所采用的直流電動機中，小功率電動機采用的是永磁式直流電動機，大功率電動機則采用繞組勵磁式直流電動機。 繞組勵磁式直流電動機根據勵磁方式的不同，可分為他勵式、并勵式、串勵式和復勵式4種類型。直流電動機直流電動機LOGO 他勵式直流電動機他勵式直流電動機 他勵式直流電動機的勵磁繞組與電樞繞組無連接關系，而由其他直流電源對勵磁繞組 供電，因此勵磁電流不受電樞端電壓或電樞電流的影響。他勵式直流電動機在運行過程中勵磁磁場穩定而且容易控制，容易實現電動汽車的再生制動要求。當采用永磁激勵時，

8、雖然電動機效率高、重量輕和體積小，但由于勵磁磁場固定，電動機的機械特性不理想，難以滿足電動汽車起動和加速時的大轉矩要求。直流電動機直流電動機LOGO 并勵式直流電動機并勵式直流電動機 并勵式直流電動機的勵磁繞組與電樞繞組并聯，共用同一電源，性能與他勵式直流電 動機基本相同。并勵繞組兩端電壓就是電樞兩端電壓，但是勵磁繞組用細導線繞成，其匝數很多，因此具有較大的電阻，使得通過它的勵磁電流較小。直流電動機直流電動機LOGO 串勵式直流電動機串勵式直流電動機 串勵式直流電動機的勵磁繞組與電樞繞組串聯后，再接于直流電源，這種直流電動機的勵磁電流就是電樞電流。電動機內磁場隨著電樞電流的改變有顯著的變化。為

9、了使勵磁繞組中不引起大的損耗和電壓降，勵磁繞組的電阻越小越好，所以串勵式直流電動機通常用較粗的導線繞成，匝數較少。直流電動機直流電動機LOGO 復勵式直流電動機復勵式直流電動機 復勵式直流電動機有并勵和串勵兩個勵磁繞組，電動機的磁通由兩個繞組內的勵磁電流產生。若串勵繞組產生的磁通量與并勵繞組產生的磁通量方向相同，稱為積復勵；若兩個磁通量方向相反，則稱為差復勵。直流電動機直流電動機LOGO 直流電動機的工作原理直流電動機的工作原理直流電動機直流電動機LOGO 直流電動機的直流電動機的結構結構直流電動機直流電動機LOGO 直流電動機的驅動特性直流電動機的驅動特性直流電動機直流電動機LOGO 直流電

10、動機的特點直流電動機的特點 1、調速性能好。 2、起動力矩大。 3、控制簡單。 4、有易損件。直流電動機直流電動機LOGO 電動汽車用直流電動機的要求電動汽車用直流電動機的要求 1、抗振動性 2、對環境的適應性 3、低損耗性 4、抗負荷波動性 5、小型、輕量化 6、免維護性直流電動機直流電動機LOGO 直流電動機的應用直流電動機的應用 小功率（10kW）的電動機多采用小型高效的永磁式直流電動機，一般應用在小型、低速的專用車輛上，如電動自行車、高爾夫球車、電動叉車、警用巡邏車等。中等功率（10100kW）的電動機采用他勵、串勵或復勵式直流電動機，可以用于結構簡單、轉矩較大的電動貨車上。大功率（1

11、00kW）的電動機采用串勵式，可用在要求低速、高轉矩的大型專用電動車上，如電動礦石搬運車、電動玻璃搬運車等。直流電動機直流電動機LOGO 直流電動機的調速方法直流電動機的調速方法直流電動機直流電動機LOGO 直流電動機的調速方法直流電動機的調速方法 直流電動機運行過程符合以下公式： 直流電動機的轉速和其他參量的關系為：直流電動機直流電動機LOGO 直流電動機的調速方法直流電動機的調速方法 改變電樞電壓調速是直流調速系統采用的主要方法，調節電樞供電電壓或者改變勵磁磁通，都需要有專門的可控直流電源，常用的可控直流電源有以下三種。 1、旋轉變流機組。用直流電動機和直流發電機組成機組，以獲得可調的直流

12、電壓。由交流電動機（原動機）拖動直流發電機G來實現變流，由G給需要調速的直流電動機M供電，調節發電機的勵磁電流主 的大小，就能夠方便地改變其輸出電壓 ，從而調節電動機的轉速。直流電動機直流電動機LOGO 直流電動機的調速方法直流電動機的調速方法 直流電動機直流電動機LOGO 直流電動機的調速方法直流電動機的調速方法 2、靜止可控整流器 用靜止的可控整流器，如晶閘管整流裝置產生可調的直流電壓。與旋轉交流機組裝置相比，晶閘管整流裝置不僅在經濟性和可靠性上有很大提高，而且在技術性能上也顯示出很大的優越性， 直流電動機直流電動機LOGO 直流電動機的調速方法直流電動機的調速方法直流電動機直流電動機LO

13、GO 直流電動機的調速方法直流電動機的調速方法 3、直流斬波器或脈寬調制變換器 用恒定直流電源或可控硅整流電源供電，利用直流斬波器或脈寬調制的方法產生可調的直流平均電壓。直流斬波器又稱直流調壓器，是利用開關器件來實現通斷控制，將直流電源電壓斷續加到負荷上，通過通斷時間的變化來改變負荷上的直流電壓平均值，將固定電壓的直流電源變成平均值可調的直流電源，也稱直-直變換器。直流電動機直流電動機LOGO 直流電動機的調速方法直流電動機的調速方法 直流電動機直流電動機LOGO 交流電動機可分為同步電動機和異步電動機兩大類，交流異步電動機又稱感應電動機，是由氣隙旋轉磁場與轉子繞組感應電流相互作用產生電子轉矩

14、，從而實現電能轉換為機械能的一種交流電動機。異步電動機是各類電動機中應用最廣、需求量最大的一種。 異步電動機的種類很多，常按轉子結構和定子繞組相數進行分類。按轉子結構來分，可分為籠型異步電動機和繞線型異步電動機；按照定子繞組相數來分，則有單相異步電動機、兩相異步電動機和三相異步電動機。交流異步電動機交流異步電動機LOGO 交流異步電動機的工作原理交流異步電動機的工作原理 當異步電動機的三相定子繞組通入三相交流電后，將產生一個旋轉磁場，該旋轉磁場切割轉子繞組，從而在轉子繞組中產生感應電動勢，電動勢的方向由右手定則來確定。由于轉子繞組是閉合通路，轉子中便有電流產出，電流方向與電動勢方向相同，而載流

15、的轉子導體在定子旋轉磁場作用下將產生電磁力，電磁力的方向可用左手定則確定。由電磁力進而產生電磁轉矩，驅動電動機旋轉，并且電動機旋轉方向與旋轉磁場方向相同。交流異步電動機交流異步電動機LOGO 交流異步電動機的工作原理交流異步電動機的工作原理 交流異步電動機交流異步電動機LOGO 交流異步電動機的結構交流異步電動機的結構 異步電動機主要由定子和轉子兩大部分組成，定子和轉子之間存在氣隙，此外，還有端蓋、軸承、機座和風扇等部件。 1、定子。異步電動機的定子由定子鐵心、定子繞組和機座構成。 2、轉子。異步電動機的轉子由轉子鐵心、轉子繞組和轉軸組成。交流異步電動機交流異步電動機LOGO 交流異步電動機的

16、性能特點交流異步電動機的性能特點 1、小型輕量化； 2、易實現轉速超過10000r/min的高速旋轉； 3、高速低轉矩時運轉效率高； 4、低速時有高轉矩，以及有寬泛的速度控制范圍； 5、高可靠性（堅固）； 6、制造成本低； 7、控制裝置的簡單化。交流異步電動機交流異步電動機LOGO 交流異步電動機的控制方法交流異步電動機的控制方法 異步電動機是一個多變量（多輸入、多輸出）系統，其中變量電壓（電流）、頻率、磁通、轉速之間又相互影響，所以其又是強耦合的多變量系統。如何對這樣一個非線性、多變量、強耦合的復雜系統進行有效控制，成為異步電動機的研究重點。目前對異步電動機的調速控制主要有矢量控制、直接轉矩

17、控制、轉速控制、變頻恒壓控制、自適應控制、效率優化控制等。交流異步電動機交流異步電動機LOGO 交流異步電動機的控制方法交流異步電動機的控制方法 矢量控制矢量控制。該控制方式實現了交流電動機磁通和轉矩的解耦控制，使交流傳動系統的動態特性有了顯著的改善，在提高電動汽車驅動器的動態性能方面，磁場定向控制得到了較多關注。矢量控制的基本原理是通過測量和控制異步電動機定子電流矢量，根據磁場定向原理分別對異步電動機的勵磁電流和轉矩電流進行控制，從而達到控制異步電動機轉矩的目的。交流異步電動機交流異步電動機LOGO 交流異步電動機的控制方法交流異步電動機的控制方法 矢量控制具體原理是將異步電動機的定子電流矢

18、量分解為產生磁場的電流分量（勵磁電流）和產生轉矩的電流分量（轉矩電流）分別加以控制，并同時控制兩分量間的幅值和相位，即控制定子電流矢量，所以稱這種控制方式為矢量控制方式。矢量控制又有基于轉差率控制的矢量控制方式、無速度傳感器矢量控制方式和有速度傳感器的矢量控制方式等。它是一種控制異步電動機的有效方法，與直流電動機類似，也可得到高速轉矩響應。交流異步電動機交流異步電動機LOGO 交流異步電動機的控制方法交流異步電動機的控制方法 直接轉矩控制。直接轉矩控制以轉矩為中心來進行磁鏈、轉矩的綜合控制。和矢量控制不同，直接轉矩控制不采用解耦的方式，從而在算法上不存在旋轉坐標變換，簡單地通過檢測電動機定子電

19、壓和電流，借助瞬時空間矢量理論計算電動機的磁鏈和轉矩，并根據與給定值比較所得差值，實現磁鏈和轉矩的直接控制。交流異步電動機交流異步電動機LOGO 交流異步電動機的控制方法交流異步電動機的控制方法 交流異步電動機交流異步電動機LOGO 開關磁阻電動機驅動系統主要由開關磁阻電動機、功率轉換器、傳感器和控制器四部分組成，開關磁阻電動機實現電能向機械能的轉化。功率轉換器是連接電源和電動機的開關器件，用以提供開關電動機所需電能。傳感器主要用來反饋位置及電流信號，并傳送給控制器?？刂破魇窍到y的中樞，起決策和指揮作用，主要是針對傳感器提供的轉子位置、速度和電流反饋信息以及外部輸入的指令，實時加以分析處理，進

20、而采取相應的控制決策，控制功率轉換器中主開關器件的工作狀態以控制開關磁阻電動機。開關磁阻電動機開關磁阻電動機LOGO開關磁阻電動機開關磁阻電動機LOGO 開關磁阻電動機的工作原理開關磁阻電動機的工作原理 開關磁阻電動機一般為凸極鐵心結構，其定子、轉子均由普通硅鋼片疊壓而成。轉子上既無繞組也無永磁體，一般裝有位置檢測器；定子上繞有集中繞組，徑向相對的兩個繞組串聯構成一相繞組。根據相數和定子、轉子極數的配比，開關磁阻電動機可以設計成不同的結構。開關磁阻電動機開關磁阻電動機LOGO 開關磁阻電動機的工作原理開關磁阻電動機的工作原理 開關磁阻電動機開關磁阻電動機LOGO 開關磁阻電動機的工作原理開關磁

21、阻電動機的工作原理 開關磁阻電動機開關磁阻電動機LOGO 開關磁阻電動機的工作原理開關磁阻電動機的工作原理 開關磁阻電動機開關磁阻電動機LOGO 開關磁阻電動機的結構開關磁阻電動機的結構 開關磁阻電動機由雙凸極的定子和轉子組成，其定子、轉子的凸極均由普通的硅鋼片疊壓而成。定子極上繞有集中繞組，把沿徑向相對的兩個繞組串聯成一個兩級磁極，稱為“一相”；轉子既無繞組又無永磁體，僅由硅鋼片疊成。 開關磁阻電動機有多種不同的相數結構，如單相、二相、四相及多相等，且定子和轉子的極數有多種不同的搭配。 開關磁阻電動機開關磁阻電動機LOGO 開關磁阻電動機的結構開關磁阻電動機的結構 開關磁阻電動機開關磁阻電動

22、機LOGO 開關磁阻電動機的性能特點開關磁阻電動機的性能特點 1、調速范圍寬、控制靈活，易于實現各種特殊要求的轉矩-速度特性。 2、制造和維護方便。 3、運轉效率高。由于開關磁阻電動機控制靈活，易在很寬轉速范圍內實現高效節能控制。 4、可四象限運行，具有較強的再生制動能力。 開關磁阻電動機開關磁阻電動機LOGO 開關磁阻電動機的性能特點開關磁阻電動機的性能特點 5、結構簡單、成本低、制造工藝簡單。 6、轉矩方向與電流方向無關，從而減少功率轉換器的開關器件數，降低了成本。 7、損耗小。 8、可控參數多、調速性能好。 9、適于頻繁起動、停止以及正反轉運行。開關磁阻電動機開關磁阻電動機LOGO 開關

23、磁阻電動機的控制方法開關磁阻電動機的控制方法 開關磁阻電動機控制系統的可控參數主要有開通角、關斷角、相電流幅值以及相繞組的端電壓，對這些參數進行單獨或組合控制就會產生不同的控制方法，常用的控制方法有角度控制（APC）、電流斬波控制（CCC）、電壓控制（VC）三種。開關磁阻電動機開關磁阻電動機LOGO 開關磁阻電動機的控制方法開關磁阻電動機的控制方法 1、角度控制法（APC）。APC是電壓保持不變，而對開通角和關斷角進行控制，通過對它們的控制來改變電流波形以及電流波形與繞組電感波形的相對位置。在APC控制中，如果改變開通角，而它通常處于低電感區，則可以改變電流的波形寬度、改變電流波形的峰值和有效

24、值大小以及改變電流波形與電感波形的相對位置，這樣就會對輸出轉矩產生很大的影響。開關磁阻電動機開關磁阻電動機LOGO 開關磁阻電動機的控制方法開關磁阻電動機的控制方法 改變關斷角一般不影響電流峰值，但可以影響電流波形寬度以及與電感曲線的相對位置，電流有效值也隨之變化，因此關斷角同樣對電動機的轉矩產生影響，只是其影響程度沒有開通角那么大。具體實現過程中，一般情況下采用固定關斷角、改變開通角的控制模式。與此同時，固定關斷角的選取也很重要，需要保證繞組電感開始下降時，相繞組電流盡快衰減到零。開關磁阻電動機開關磁阻電動機LOGO 開關磁阻電動機的控制方法開關磁阻電動機的控制方法 對應于每個由轉速與轉矩確

25、定的運行點，開通角與關斷角會有多種組合，因此選擇的過程中要考慮電磁功率、效率、轉矩脈動及電流有效值等運行指標，來確定相應的最優控制的角度。在系統的控制中，要遵循一個原則，即在電動機制動運行時，應使得電流波形位于電感波形的下降段；而在電動機電動運行時，應使電流波形的主要部分位于電感波形的上升段。開關磁阻電動機開關磁阻電動機LOGO 開關磁阻電動機的控制方法開關磁阻電動機的控制方法 2、電流斬波控制法（CCC）在電流斬波控制方式中，一般使電動機的開通角和關斷角保持不變，而主要靠控制斬波電流限的大小來調節電流的峰值，從而起到調節電動機轉矩和轉速的目的。實現方式有兩種：限制電流上下幅值的控制、電流上限

26、和關斷時間恒定。開關磁阻電動機開關磁阻電動機LOGO 開關磁阻電動機的控制方法開關磁阻電動機的控制方法 限制電流上下幅值的控制。即在一個控制周期內，給定電流最大值和最小值，使相電流與設定的上下限值進行比較，當大于設定最大值時則控制該相功率開關元件關斷，而當相電流降低到設定最小值時，功率開關重新開通，如此反復。開關磁阻電動機開關磁阻電動機LOGO 開關磁阻電動機的控制方法開關磁阻電動機的控制方法開關磁阻電動機開關磁阻電動機LOGO 開關磁阻電動機的控制方法開關磁阻電動機的控制方法 電流上限和關斷時間恒定。當相電流大于電流斬波上限值時，就將功率開關元件關斷一 段固定的時間再開通。而重新導通的觸發條

27、件不是電流的下限而是定時，在每一個控制周 期內，關斷時間恒定，但電流下降多少取決于繞組電感量、電感變化率、轉速等因素，因此電流下限并不一致。關斷時間過長，相電流脈動大，易發生“過斬”；關斷時間過短，斬波頻率又會較高，功率開關元件開關損耗增大。應該根據電動機運行的不同狀況來選擇關斷時間。開關磁阻電動機開關磁阻電動機LOGO 開關磁阻電動機的控制方法開關磁阻電動機的控制方法 3、電壓控制法（VC）。電壓控制法與前兩種控制方式不同，它不是實時地調整開通角和關斷角，而是某相繞組導通階段，在主開關的控制信號中加入PWM信號，通過調節占空比來調節繞組端電壓的大小，從而改變相電流值。具體方法是在固定開通角和

28、關斷角的情況下，用PWM信號來調制主開關器件相控信號，通過調節此PWM信號的占空比，以調節加在主開關上驅動信號波形的占空比，從而改變相繞組上的平均電壓，進而改變輸出轉矩。開關磁阻電動機開關磁阻電動機LOGO 開關磁阻電動機的控制方法開關磁阻電動機的控制方法 開關磁阻電動機開關磁阻電動機LOGO 開關磁阻電動機的控制方法開關磁阻電動機的控制方法 開關磁阻電動機雙向控制系統的主要目標是實現開關磁阻電動機的雙向運行，著重點在于發電/電動狀態下的最優控制以及能量回饋問題，不但要讓開關磁阻電動機在電動狀態下獲得優越的調速性能，也要保證其發電狀態下的能量回饋。開關磁阻電動機開關磁阻電動機LOGO 開關磁阻

29、電動機開關磁阻電動機LOGO 永磁電動機的分類方法很多，根據輸入電動機接線端的波形可分為永磁直流電動機和永磁交流電動機。 現有的永磁電動機可分為永磁直流電動機、永磁同步電動機、永磁無刷直流電動機和永磁混合式電動機四類。其中，后三類沒有傳統直流電動機的電刷和換向器，故統稱為永磁無刷電動機。在電動汽車中，永磁同步電動機應用廣泛。永磁同步電動機永磁同步電動機LOGO 永磁同步電動機的結構永磁同步電動機的結構 三相永磁同步電動機具有定子三相分布的繞組和永磁轉子，在磁路結構和繞組分布上保證反電動勢波形為正弦波，為了進行磁場定向控制，輸入到定子的電壓和電流也為正弦波。根據永磁體在轉子上的位置的不同，永磁同

30、步電動機分為內置式永磁同步電動機和外置式永磁同步電動機。 永磁同步電動機永磁同步電動機LOGO 永磁同步電動機的結構永磁同步電動機的結構 1、內置式永磁同步電動機。內置式永磁同步電動機按永磁體磁化方向可分為徑向式、切向式和混合式三種，在有阻尼繞組情況下。內置式永磁同步電動機轉子由于內部嵌入永磁體，導致轉子機械結構上的凸極特性。永磁同步電動機永磁同步電動機LOGO 永磁同步電動機的結構永磁同步電動機的結構永磁同步電動機永磁同步電動機LOGO 永磁同步電動機的結構永磁同步電動機的結構 2、外置式永磁同步電動機。外置式永磁同步電動機根據永磁體是否嵌入轉子鐵心中，可以分為面貼式和插入式兩種電動機，面貼

31、式永磁同步電動機的轉子永磁體一般為瓦片形，通過合成粘膠粘于轉子鐵心表面。插入式永磁同步電動機的永磁體嵌入轉子鐵心中，兩永磁體之間的鐵心成為鐵磁介質突出的部分。永磁同步電動機永磁同步電動機LOGO 永磁同步電動機的結構永磁同步電動機的結構永磁同步電動機永磁同步電動機LOGO 永磁同步電動機的性能特點永磁同步電動機的性能特點 永磁同步電動機的功率因數大、效率高、功率密度大，是一種比較理想的驅動電動機。但正由于電磁結構中轉子勵磁不能隨意改變，導致電動機弱磁困難，調速特性不如直流電動機。目前，永磁同步電動機理論還不如直流電動機和異步電動機完善，還有許多問題需要進一步研究，主要有以下兩方面。永磁同步電動

32、機永磁同步電動機LOGO 永磁同步電動機的性能特點永磁同步電動機的性能特點 1、電動機效率。永磁同步電動機的低速效率較低，如何通過設計降低低速損耗，減小低速額定電流是目前研究的主要方向之一。永磁同步電動機永磁同步電動機LOGO 永磁同步電動機的性能特點永磁同步電動機的性能特點 2、電動機的弱磁能力。永磁同步電動機由于轉子是永磁體勵磁，隨著轉速的升高，電動機電壓會逐漸達到逆變器所能輸出的電壓極限，這時要想繼續升高轉速只有靠調節定子電流的大小和相位增加直軸去磁電流來等效弱磁提高轉速。電動機的弱磁能力大小主要與直軸電抗和反電動勢大小有關，但永磁體串聯在直軸磁路中，所以直軸磁路一般磁阻較大，弱磁能力較

33、小，電動機反電動勢較大時，也會降低電動機的最高轉速。永磁同步電動機永磁同步電動機LOGO 永磁同步電動機的驅動特性永磁同步電動機的驅動特性永磁同步電動機永磁同步電動機LOGO 永磁同步電動機的控制永磁同步電動機的控制 永磁同步電動機控制系統可以采用矢量控制（磁場定向控制）、直接轉矩控制和恒壓頻比開環控制等控制方式。永磁同步電動機永磁同步電動機LOGO 永磁同步電動機的控制永磁同步電動機的控制 1、矢量控制 矢量控制的控制原理為：以轉子磁鏈旋轉空間矢量為參考坐標，將定子電流分解為相互正交的兩個分量，一個與磁鏈同方向，代表定子電流勵磁分量，另一個與磁鏈方向正交，代表定子電流轉矩分量，分別對其進行控

34、制，獲得與直流電動機一樣良好的動態特性。因其控制結構簡單，控制軟件容易實現，已被廣泛應用到調速系統中。永磁同步電動機永磁同步電動機LOGO 永磁同步電動機的控制永磁同步電動機的控制 2、直接轉矩控制直接轉矩控制 直接轉矩控制不需要傳統矢量控制里復雜的旋轉坐標變換和轉子磁鏈定向，轉矩取代電流稱為受控對象，電壓矢量則是控制系統里唯一的輸入，直接控制轉矩和磁鏈的增加或減小，但是轉矩和磁鏈并不解耦，對電動機模型進行簡化處理時，沒有PWM信號發生器，控制結構簡單，受電動機參數變化影響小，能夠獲得極佳的動態性能。永磁同步電動機永磁同步電動機LOGO 永磁同步電動機的控制永磁同步電動機的控制 3、恒壓頻比開環控制恒壓頻比開環控制 恒壓頻比開環控制的控制變量為電動機