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1、 常见的旋转磁极式同步电动机，转子分隐极式和凸极式两种结构：常见的旋转磁极式同步电动机，转子分隐极式和凸极式两种结构：1.无换向器电机调速系统无换向器电机调速系统无换向器电机工作原理无换向器电机工作原理 三相绕组无刷直流电动机运行原理如图所示，图中三相绕组无刷直流电动机运行原理如图所示，图中A-AA-A，、B-BB-B，、C-CC-C，分别为三相定子绕组的首末端；中心的分别为三相定子绕组的首末端；中心的N-SN-S为转子永久磁极；为转子永久磁极；2/32/3扇形片扇形片为为遮光板，装于转子上，随该遮光板，装于转子上，随该N-SN-S极一起转动；极一起转动；VPVP1 1、VPVP2 2、VPV
2、P3 3为三个光电器件，为三个光电器件，均由光源和感光器组成，不随转子和遮光板转动。均由光源和感光器组成，不随转子和遮光板转动。三相半控桥式电子开关电路：三相半控桥式电子开关电路： 三相全控桥式电子开关电路：三相全控桥式电子开关电路： 无换向器电机无换向器电机= =同步电机同步电机+ +逆变器逆变器+ +转子位置检测器转子位置检测器无换向器电机无换向器电机调速系统调速系统无换向器电机调速系统结构框图2.2.正弦波永磁同步电动机调速系统正弦波永磁同步电动机调速系统 正弦波永磁同步电动机调速原理正弦波永磁同步电动机调速原理 正弦波永磁同步电正弦波永磁同步电动机常采用动机常采用转子位置转子位置定向的
3、矢量控制定向的矢量控制 右图为永磁同步电动右图为永磁同步电动机的矢量图。机的矢量图。 在永磁同步电动机中，由于转子磁链在永磁同步电动机中，由于转子磁链 恒定不变，采用转子磁恒定不变，采用转子磁链定向方法来进行矢量控制较为适宜，并且在基频以下的控制中，链定向方法来进行矢量控制较为适宜，并且在基频以下的控制中，控制单元可以使用算法实现定子电流矢量与控制单元可以使用算法实现定子电流矢量与q轴重合，这样在轴重合，这样在d轴上轴上只有转子磁链，没有定子磁链，只有转子磁链，没有定子磁链，相当于用转子的永久磁铁实现励磁，相当于用转子的永久磁铁实现励磁，定子电流全部用来产生拖动转矩定子电流全部用来产生拖动转矩
4、。这时，转矩方程中，这时，转矩方程中，故故三相定子电流合成矢量的幅值与定子电流幅值成正比，即转矩与三相定子电流合成矢量的幅值与定子电流幅值成正比，即转矩与定子电流幅值成正比：定子电流幅值成正比：SSqii0SdiSrepTi 永磁同步电动机在上述的转子磁链定向控制方式下，永磁同步电动机在上述的转子磁链定向控制方式下，定子电流的的相位，比定子电流的的相位，比 d轴超前轴超前900，因此，因此变频器应提供的变频器应提供的定子三相电流瞬时值表达式为定子三相电流瞬时值表达式为： 变频器变频器只要根据转子位置角信息，按上述方程严格控只要根据转子位置角信息，按上述方程严格控制三相定子电流的幅值、频率和相位
5、，就可以对永磁同步制三相定子电流的幅值、频率和相位，就可以对永磁同步电动机进行速度控制电动机进行速度控制。 )120sin()12090cos()120sin()12090cos(sin)sin()90cos(00000000000mmCmmBmmmAItIiItIiItItIi正弦波永磁同步电动机调速系统正弦波永磁同步电动机调速系统无刷直流电动机与正弦永磁同步电动机的调速系统区别无刷直流电动机与正弦永磁同步电动机的调速系统区别 主要区别：变频器提供的定子电流的波形不同主要区别：变频器提供的定子电流的波形不同正弦波永磁同步电动机控制系统中，变频器提供正弦波永磁同步电动机控制系统中，变频器提供正弦定子电流正弦定子电流，无换向器电机调速系统中，变频器提供无换向器电机调速系统中，变频器提供矩形波定子电流。矩形波定子电流。18 结束语结束语