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永磁同步电机的介绍
日期:2021-12-30 15:49

永磁同步电机与普通的电励磁同步电机相比,区别主要是励磁方式的不同。它们的电枢绕组都在定子上,电励磁同步电机需要为转子上励磁线圈提供外部电源,PMSM则使用永磁体作为转子,使电机结构更加简单紧凑,效率更高,采用高性能永磁材料以后,转子惯量小,功率密度高,动态性能好,深受新能源汽车的青睐,主流市场占比超过70%以上。


永磁同步电机


基本结构

按照永磁体安装形式分类,可分为凸极式(SPM)和嵌入式(IPM)。

凸极式转子是将永磁体安装在转子轴的表面,产生的气隙磁密接近于正弦波,所以电机有良好的动态性能。嵌入式转子则是将永磁铁嵌入到转子轴的内部,能够产生磁阻转矩,在控制中,可以灵活的利用磁阻转矩提高电机的动态性能。

 

弱磁

永磁同步电机受逆变器直流侧最大电压和输出电流能力的限制,电机的定子电压和电流存在极限值,影响电机在恒转矩工作时的最大转速和输出转矩的范围。所谓弱磁控制,就是通过削弱气隙磁链来降低感应电动势,使它始终小于输入电压,并且达到扩大电机转速范围的效果。

弱磁的本质就是,当电机端电压达到逆变器直流侧电压允许输出最大值后,减弱电动机磁场使电机转速继续升高,从而满足恒功率控制和宽调速范围运行。

 

SVPWM(空间矢量脉宽调制)

SVPWM是以逆变器产生圆形磁场为目标,按照一定的驱动顺序及驱动时间驱动逆变桥中功率开关。按照这种控制功率管开关的策略施加到逆变器上,逆变器可以输出正弦电流,驱动同步电机工作。



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