同步电机分析与控制(二)
永磁同步电机实训报告
永磁同步电机实训报告永磁同步电机实训报告一、实训目的二、实训设备三、实训内容1. 永磁同步电机的工作原理2. 永磁同步电机的特点3. 永磁同步电机的控制方法四、实训过程1. 实验前准备2. 实验一：永磁同步电机启动控制实验3. 实验二：永磁同步电机转速控制实验五、实训总结一、实训目的：本次永磁同步电机实训旨在通过学习永磁同步电机的工作原理和特点，了解永磁同步电机的控制方法，并通过实际操作，掌握永磁同步电机启动和转速控制技术。
二、实训设备：本次永磁同步电机实训所用设备为一台永磁同步电机，一台变频器以及相关接线和测试仪器。
三、实训内容：1. 永磁同步电机的工作原理：永磁同步电机是一种利用定子上与转子上的稀土永磁体产生的恒定磁场与旋转磁场作用，实现转矩传递和能量转换的电机。
当定子上的三相交流电流流过定子绕组时，会在定子上产生一个旋转磁场，而转子上的永磁体则会产生一个恒定的磁场。
当两者相互作用时，就会产生一个旋转力矩，使得转子开始旋转。
2. 永磁同步电机的特点：永磁同步电机具有高效、高功率密度、高精度、低噪音等特点。
由于永磁体的存在，使得永磁同步电机不需要外部励磁，因此具有较好的稳态性能和动态性能。
3. 永磁同步电机的控制方法：永磁同步电机可以通过改变定子上的三相交流电压来控制其速度和力矩。
常用的控制方法包括：直接转换法、间接转换法、空间向量PWM 控制法等。
四、实训过程：1. 实验前准备：(1) 连接变频器：将变频器与永磁同步电机连接，并按要求进行参数设置。
(2) 接线：根据实验要求进行接线，并将测试仪器连接到相应的接口。
(3) 实验器材检查：对实验所用的器材进行检查，确保其正常工作。
2. 实验一：永磁同步电机启动控制实验(1) 按照实验要求，设置变频器参数。
(2) 将永磁同步电机启动，观察其启动过程，并记录相关数据。
(3) 改变变频器输出频率，观察永磁同步电机的转速变化情况。
3. 实验二：永磁同步电机转速控制实验(1) 按照实验要求，设置变频器参数。
永磁同步电机的转矩直接控制
永磁同步电机的转矩直接控制一、本文概述本文旨在探讨永磁同步电机（PMSM）的转矩直接控制策略。
永磁同步电机作为现代电力传动系统中的核心组件，具有高效率、高功率密度和优良的控制性能。
转矩直接控制作为一种先进的电机控制技术，能够实现对电机转矩的快速、精确控制，从而提高电机系统的动态响应性能和稳定性。
本文首先将对永磁同步电机的基本结构和原理进行简要介绍，为后续转矩直接控制策略的研究奠定基础。
随后，将详细阐述转矩直接控制的基本原理和实现方法，包括转矩计算、控制器设计和优化等方面。
在此基础上，本文将重点分析转矩直接控制在永磁同步电机中的应用，探讨其在实际运行中的优势和局限性。
本文还将对转矩直接控制策略的性能进行仿真和实验研究，评估其在不同工况下的控制效果。
通过对比分析，本文将提出改进和优化转矩直接控制策略的方法，以提高永磁同步电机的控制性能和运行效率。
本文将对转矩直接控制在永磁同步电机中的应用前景进行展望，探讨其在新能源汽车、工业自动化等领域的发展潜力。
本文的研究成果将为永磁同步电机的转矩直接控制提供理论支持和实践指导，推动其在现代电力传动系统中的广泛应用。
二、永磁同步电机的基本原理永磁同步电机（PMSM）是一种特殊的同步电机，其磁场源由永磁体提供，无需外部电源供电。
PMSM利用磁场相互作用产生转矩，从而实现电机的旋转运动。
PMSM的定子部分与常规电机相似，由三相绕组构成，用于产生电磁场。
而转子部分则装有永磁体，这些永磁体产生的磁场与定子绕组的电磁场相互作用，产生转矩。
PMSM的转矩大小和方向取决于定子电流的大小、方向以及永磁体与定子绕组磁场之间的相对位置。
PMSM的控制主要依赖于对定子电流的控制。
通过改变定子电流的大小、频率和相位，可以实现对PMSM转矩和转速的精确控制。
与传统的感应电机相比，PMSM具有更高的转矩密度和效率，以及更低的维护成本。
PMSM的工作原理基于法拉第电磁感应定律和安培环路定律。
当定子绕组通电时，会产生一个旋转磁场，这个磁场与转子上的永磁体磁场相互作用，产生转矩。
永磁同步电动机的分析与设计
永磁同步电动机的分析与设计永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM）是一种采用永磁材料作为励磁源的同步电机。
相较于传统的感应电机，永磁同步电机具有高效率、高功率因数、高转矩密度和高速控制响应等特点，因此在许多应用领域中得到广泛应用。
本文将介绍永磁同步电机的分析与设计内容。
首先，分析永磁同步电机的基本原理。
永磁同步电机由永磁铁和电磁绕组组成。
当绕组通电后，产生的磁场与永磁铁的磁场相互作用，使电机转子产生旋转力矩。
通过分析电机的磁动特性和电动力学特性，可以得到电机的数学模型和控制方程，为电机设计和控制提供理论依据。
其次，设计永磁同步电机的结构参数。
永磁同步电机的结构参数包括定子绕组的匝数、线圈的截面积和磁链密度等。
这些参数的选择将直接影响电机的性能，如转矩、效率和功率因数等。
通过优化设计，可以使电机在给定的体积和功率范围内获得最佳性能。
然后，进行永磁同步电机的电磁设计。
电磁设计包括计算电机的电磁参数，如磁链、磁势和磁密等。
在设计过程中，需要考虑电机的工作条件和负载要求，选择合适的磁路结构和电磁铁材料，以提高电机的效率和转矩密度。
接下来，进行永磁同步电机的电气设计。
电气设计包括计算电机的电气参数，如电压、电流和功率等。
通过分析电机的电气性能，可以确定电机的绕组参数和功率电路的参数，以满足电机的输出要求和电力系统的特性。
最后，进行永磁同步电机的控制设计。
控制设计是永磁同步电机应用中至关重要的一环。
通过采用合适的控制策略和控制器，可以实现电机的速度、位置和转矩精确控制，提高电机的动态响应和工作效率。
总之，永磁同步电机的分析与设计是实现高效电机控制的关键步骤。
通过对电机的原理分析、结构参数设计、电磁设计、电气设计和控制设计等方面的研究，可以实现电机的优化设计和性能优化，推动永磁同步电机技术在各个领域的应用发展。
同步发电机励磁控制系统及特性分析
第二节 同步发电机的励磁控制系统
三、静止励磁系统（发电机自并励系统）
300MW及以上机组励磁系统一般采用
发电机
无刷励磁和自并励方式。
TA
IEF
G ~
静止励磁系统(发电机自并励系统)中
一、直流励磁机系统
采用同轴的直流发电机作为励磁机，通过励磁调节器改变直流励磁机电 流，从而改变供给发电机转子的励磁电流，达到调节发电机电压和无功 的目的。
主要问题： （1）直流励磁机受换向器所限，其制造容量不大。 （2）整流子、电刷及滑环磨损，降低绝缘水平，运行维护麻烦。 （3）励磁调节速度慢，可靠性低。 按照励磁机励磁绕组的供电方式不同，可分为自励式和他励式两种。
负荷的无功电流是造成 E 与U 数值差的主要原因，
q
G
发电机的无功电流越大 ，差值越大。
第一节 概述
同步发电机的外特性必然是下降的，当励磁电流一定时，发电机端电压随无 功负荷增大而下降，必须通过不断的调节励磁电流来维持机端电压维持在给 定水平。
第一节 概述
(二)控制无功功率的分配
1.同步发电机与无穷大系统母线并联运行问题
第二节 同步发电机的励磁控制系统
同步发电机励磁控制系统的分类：
（1）直流励磁机系统：自励式直流励磁机系统、他励式直 流励磁机系统。 （2）交流励磁机系统：他励可控整流式交流励磁机系统、 自励式交流励磁机系统、具有副励磁机交流励磁机系统、 无刷励磁系统； （3）静止励磁系统
第二节 同步发电机的励磁控制系统
第四章 同步发电机励磁控制系统及特性分析
第一节：概 述:励磁控制系统的作用（重点） 第二节：同步发电机的励磁控制系统 第三节：励磁调节器 第四节：同步发电转子磁场的强励与灭磁
永磁同步电机矢量控制分析
永磁同步电机矢量控制分析一、本文概述永磁同步电机（PMSM）作为一种高性能的电机类型，在现代工业、交通以及新能源等领域的应用日益广泛。
其矢量控制技术，即通过对电机电流的精确控制，实现对电机转矩和磁场的独立调节，从而实现电机的高效、稳定运行。
本文旨在全面分析永磁同步电机的矢量控制技术，包括其基本原理、控制策略、实现方法以及在实际应用中的优缺点，为相关领域的研究者和工程师提供有益的参考。
本文将对永磁同步电机的基本结构和工作原理进行简要介绍，为后续的分析奠定理论基础。
然后，将重点讨论矢量控制技术的理论基础和实现方法，包括空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术、电流环和速度环的设计与控制策略等。
在此基础上，本文将深入分析矢量控制技术在永磁同步电机中的应用，包括其在提高电机效率、优化动态性能以及提升系统稳定性等方面的作用。
本文还将对矢量控制技术在永磁同步电机应用中的挑战和前景进行探讨。
一方面，将分析当前矢量控制技术在实际应用中面临的主要问题，如参数敏感性、控制复杂度以及成本等；另一方面，将展望未来的发展趋势，如智能化、集成化以及优化算法的应用等。
本文将对永磁同步电机矢量控制技术的未来发展提出展望，以期为该领域的进一步研究和应用提供参考。
二、永磁同步电机基本原理永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）是一种高效、高功率密度的电机，广泛应用于电动汽车、风力发电、工业自动化等领域。
其基本原理主要基于电磁感应和磁场相互作用。
PMSM的核心部件是永磁体，这些永磁体通常嵌入在电机的转子中，形成固定的磁场。
当电机通电时，定子中的电流会产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场与转子中的永磁体磁场相互作用，使得转子开始旋转。
通过精确控制定子中的电流，可以实现对转子旋转速度、方向和扭矩的精确控制。
在PMSM中，矢量控制是一种重要的控制策略。
矢量控制通过独立控制电机的磁通和扭矩分量，实现了对电机的高效、高性能控制。
电机控制原理
电机控制原理电机控制原理是指通过各种方法和技术手段对电机进行调节和控制，以实现电机运行的目的。
电机是现代工业中广泛应用的能转换机械能为电能的设备，其控制原理的理解和应用对于提高电机的性能和效率具有重要意义。
本文将对电机控制原理进行探讨和分析。
一、电机的工作原理电机是通过磁场的作用实现电能转化为机械能的设备。
电机按照其基本原理可以分为直流电机和交流电机两种类型。
1. 直流电机直流电机是利用直流电流通过电枢线圈和磁场线圈之间的相互作用，产生转矩从而实现机械运动的设备。
其主要构造包括电枢、磁极、电刷和磁场。
电枢是由导线绕成的线圈，磁极则是由磁铁或永磁材料制成。
当直流电流通过电枢线圈时，会在电枢和磁场之间产生相互作用的磁场，从而产生转矩使得电机开始运转。
2. 交流电机交流电机是利用交流电流的不断变化来产生旋转磁场，从而实现机械运动的设备。
根据旋转磁场的产生原理，交流电机可以分为异步电机和同步电机两种类型。
（1）异步电机异步电机也被称为感应电机，其主要结构包括固定定子和旋转转子。
当交流电流通过定子绕组时，会在定子上产生旋转磁场，而转子则由于感应效应与旋转磁场相互作用，从而产生转动力矩，驱动电机转动。
异步电机广泛应用于家用电器、工业制造和交通运输等领域。
（2）同步电机同步电机是根据电机的速度与电源频率之间具有固定的比例关系来工作的电机。
同步电机由转子和定子两部分构成，转子一般采用永磁体制成。
当定子通电时，旋转磁场与转子磁场的相互作用使得电机始终保持与旋转磁场同步运转。
同步电机具有启动时扭矩大、运行平稳等优点，被广泛应用于发电机组和电力系统中。
二、电机控制方法电机控制方法主要包括调速控制、起动控制和制动控制三个方面，下面将详细介绍。
1. 调速控制调速控制是指通过改变电机的转速以满足不同工况下的运行需求。
目前常用的调速控制方法有电阻分压调速、变频调速和矢量控制等。
（1）电阻分压调速电阻分压调速是通过改变电机的电源电压以降低电动机转速的一种方法。
第二章同步发电机突然三相短路分析
阻尼回路电流分量
• 一般将阻尼条构成回 路的等值绕组称为直 轴阻尼绕组D，铁芯 中涡流回路的等值绕 组称为交轴阻尼绕组
Q。
• 凸极机转子磁极上
两端短接的阻尼条和
隐极机转子铁芯中涡
流回路在正常稳态运
行时是没有电流的，
而在暂态过程中会感
生电流。
第二章同步发电机突然三相短路分 析
由图2-1：定子短路电流和励磁回路电流，在突然短 路瞬间均不突变，即三相定子电流均为零（空载）， 励磁回路电流等于初始值。
第二章同步发电机突然三相短路分 析
第2节 同步发电机空载下三相短路假设 • 1、同步发电机是理想电机 • 2、暂态过程中同步发电机保持同步转速 • 3、发生短路后励磁电压恒定 • 4、短路发生在发电机的出线端口
短路电流产生的磁通
ai
a0
a
|
0
|
b i b 0 b |0 |
ci
c0
c |0 |
短路电流直 流分量产生
的磁通
主磁通交链到A相绕组的第磁二章通同仍步在发变电化机，突然三相短路分 为抵御这种变化感言析出了短路电流
短路电流 交流分量 产生的磁 通
直流
三相的直流合成为一个在空间静止的磁势，该静止的磁 势遇到的磁阻是周期变化的（因为转子的直轴和交轴的 磁阻即暂态磁阻是不同的），周期为180度电角度，频 率为两倍于基频。 因而，为产生恒定的磁链，磁势的大小随磁阻作相应的 变化，即直流电流的大小不是恒定的，而是按照两倍基 频波动。也可理解第为二章：同步直发流电机+突两然三倍相短频路交分 流
计及阻尼回路时基频交流分量初始值
右图示出计及阻尼 绕组D时，突然短 路瞬间定子电枢反 应磁通 a d 的磁路路 径。由于阻尼绕组 D也要维持其磁链
同步电机常见故障的原因分析与维修
高级技师专业论文论文题目：同步电动机常见故障的原因分析与维修姓名：张军单位：山东晋煤明水化工有限公司职业名称：维修电工同步电动机常见故障的原因分析与维修张军（山东晋煤明水化工集团有限公司明泉化肥厂，济南，250200）内容摘要：本文阐述同步电动机在运行过程中频繁损坏的原因不仅在电动机本身及设备原因，励磁控制柜技术性能太差也是造成同步机频繁损坏的主要原因之一。
关键词：同步电动机；故障；维修引言：同步电动机，由于其具有一系列优点，特别是能向电网发送无功功率，支持电网电压，已在各行各业得到广泛应用。
但是，长期以来在运行过程中，发生同步电动机及其励磁装置损坏的事故屡见不鲜。
特别是一些连续性生产的企业，由于同步电动机的频繁损坏，直接影响生产的安全、连续及稳定进行，严重影响企业的经济效益，成为一个十分棘手的问题。
本文综合多年来我厂同步机出现的各类故障及与同行业相关部门沟通、交流，将同步机常见的故障原因及维修方法总结如下：一、同步电动机运行中出现的主要故障现象同步电动机的损坏现象主要表现在：（1）定子绕组端部绑扎线崩断，绝缘蹭坏，连接处开焊；(2) 定子线圈在槽口处及线圈跨接部位断裂，进而引起接地、短路；(3) 转子励磁绕组线圈串联接头处产生裂纹，开焊，局部过热烤焦绝缘；（4）转子磁级的燕尾楔松动，退出；（5）转子线圈绝缘损伤；（6）起动绕组笼条短路环焊接处开焊，甚至笼条断裂；（7）电刷滑环松动；（8）风叶裂断；（9）定子铁芯松动，运行中噪声增大等故障。
按照设计理论计算同步机定、转子线圈的使用寿命应在20年左右，而在我们生产运行过程中由于电机所带的负载及线圈温升等主要技术指标均在额定指标以下，并且现在电机定子线圈的绝缘等级均采用F极绝缘，因此，电机的正常使用寿命还应更长些。
但据相关维修企业统计，部分损坏的同步电动机，运行时间大多在10年以下，有的仅运行2～3年；有的电动机刚大修好，投入运行不到半年又再次严重损坏。
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同步电机数字化控制系统
同步电机数字化控制系统
功率回路构成
同步电机数字化控制系统
同步电机数字化控制系统
主要内容 同步电机数字化控制系统
电压空间矢量PWM(SVPWM)控制技术
同步电机的数学模型
同步电机的磁场定向控制
永磁同步电机的磁场定向控制 永磁同步电机的直接转矩控制
面贴带极靴式
IPMSM
IPMSM
IPMSM
内埋式（Interior Magnet）
磁场集中式（Flux Concentration）
内埋式
永磁同步电动机
IPMSM的多层转子结构
永磁同步电动机
径 向 磁 通 永 磁 同 步 电 机
其主磁通沿径向穿过气隙
永磁同步电动机
轴向气隙永磁同步电机
其主磁通沿轴向穿过气隙（上图中有两个气隙）
电压空间矢量PWM(SVPWM)控制技术
u a)
O u
t
b)
O 图6-3
t
电压空间矢量PWM(SVPWM)控制技术
经典的SPWM控制主要着眼于使变压变频器的输出电压尽量 接近正弦波，电流滞环跟踪控制则直接控制输出电流，使 之在正弦波附近变化。然而交流电动机需要输入三相正弦 电流的最终目的是在电动机空间形成圆形旋转磁场，从而 产生恒定的电磁转矩。 如果对准这一目标，把逆变器和交流电动机视为一体，按 照跟踪圆形旋转磁场来控制逆变器的工作，其效果应该更 好。这种控制方法称作“磁链跟踪控制”，磁链的轨迹是 交替使用不同的电压空间矢量得到的，所以又称“电压空 间矢量PWM（SVPWM，Space Vector PWM）控制”。
同步电机的磁场定向控制
永磁同步电机的磁场定向控制 永磁同步电机的直接转矩控制
永磁同步电机直接转矩控制系统
作业1
已知一台三相永磁同步电动机参数：Lq=0.295mH， Ld=0.175mH ， R=0.018 Ω ，永磁磁链 0.027Wb ，转动惯量 0.04kg.m2，极对数为8。 利用仿真软件（PSIM、Matlab Simulink）对转子磁场定向控 制策略进行仿真分析，调制策略可采用SPWM或SVPWM。
主要内容 同步电机数字化控制系统
电压空间矢量PWM(SVPWM)控制技术
同步电机的数学模型
同步电机的磁场定向控制
永磁同步电机的磁场定向控制 永磁同步电机的直接转矩控制
永磁同步电动机
永 磁 同 步 电 机 的 转 子 结 构
SPMSM IPMSM
面贴式（Surface mounted Magnet ） 内嵌式（Inset Magnet ）
2014.12.15
主要内容 同步电机数字化控制系统
电压空间矢量PWM(SVPWM)控制技术
同步电机的数学模型
同步电机的磁场定向控制
永磁同步电机的磁场定向控制 永磁同步电机的直接转矩控制
同步电机数字化控制系统
图中Kl-K6为电力电子开关器件，常用IGBT、MOSFET。D1D6为与开关器件反并联的续流二极管。
主要内容 同步电机数字化控制系统
电压空间矢量PWM(SVPWM)控制技术
同步电机的数学模型
同步电机的磁场定向控制
永磁同步电机的磁场定向控制 永磁同步电机的直接转矩控制
永磁同步电机的控制
磁场定向控制理论及系统 1、基本理论及转矩的控制方法 2、电流控制方法 3、弱磁控制方法 4、控制系统 直接转矩控制理论及系统 1、基本理论及转矩和磁链的控制方法 2、磁链和转矩的计算 3、控制系统
电压空间矢量PWM(SVPWM)控制技术
交流电动机绕组的电压、电流、磁 链等物理量都是随时间变化的，分 析时常用时间相量来表示，但如果 考虑到它们所在绕组的空间位置， 也可以如图所示，定义为空间矢量 uA0， uB0 ， uC0 。 定子电压空间矢量：uA0 、 uB0 、 uC0 的方向始终处于各相绕组的轴 线上，而大小则随时间按正弦规律 脉动，时间相位互相错开的角度也 是120°。 合成空间矢量：由三相定子电压 空间矢量相加合成的空间矢量 us 是一个旋转的空间矢量，它的幅值 不变，是每相电压值的3/2倍。 电压空间矢量
• 设工作周期从 100 状态开始，这时 VT6、VT1、VT2导通，其等效电路 如图所示。
• 三相的合成空间矢量为 u1 ，其幅 值等于 Ud ，方向沿 A 轴（即 X 轴）。
B
+
id
Ud
VT6
VT1
O
-uCO’ u1 uAO’
A
-
iBVT2
iC
C
-uBO’
电压空间矢量PWM(SVPWM)控制技术
电压空间矢量PWM(SVPWM)控制技术
为了讨论方便起见，可把逆变器的一个 工作周期用6个电压空间矢量划分成6个 区域，称为扇区（ Sector ），如图所示 的Ⅰ、Ⅱ、…、Ⅵ，每个扇区对应的时 间均为/3 。 由于逆变器在各扇区的工作状态都是对 称的，分析一个扇区的方法可以推广到 其他扇区。 •在常规六拍逆变器中一个扇区仅包含 两个开关工作状态。 •实现SVPWM控制就是要把每一扇区再 分成若干个对应于时间 T0 的小区间。 按照上述方法插入若干个线性组合的新 电压空间矢量 us，以获得优于正六边形 的多边形（逼近圆形）旋转磁场。
空载电势为方波
方波电流供电时电压也为方波
主要内容 同步电机数字化控制系统
电压空间矢量PWM(SVPWM)控制技术
同步电机的数学模型
同步电机的磁场定向控制
永磁同步电机的磁场定向控制 永磁同步电机的直接转矩控制
同步电机的磁场定向控制分类
对于高性能的同步电机控制，广泛采用 的方法是磁场定向控制理论，同步电机的磁 场定向控制按照定向磁场的不同可以分为定 子磁场定向控制、气隙磁场定向控制和转子 磁场定向控制三种。
永磁电机高性能磁场定向控制原理
恒转矩轨迹
永磁电机高性能磁场定向控制原理
基速以前——MTPA控制
电压限制 新电压限制 等转矩 电流限制 MTPA B
主要内容 同步电机数字化控制系统
电压空间矢量PWM(SVPWM)控制技术
同步电机的数学模型
• u1 存在的时间为/3，在这 B 段时间以后，工作状态转 为 110 ，和上面的分析相似， 合成空间矢量变成图中的 uBO’ u2 ，它在空间上滞后于u1 的相位为 /3 弧度，存在的 时间也是 /3 。
-uCO’
u2
uAO’
A
C
电压空间矢量PWM(SVPWM)控制技术
– 如果交流电动机仅由常规的六拍阶梯波逆变器供电，磁链轨迹便是六边 形的旋转磁场，这显然不象在正弦波供电时所产生的圆形旋转磁场那样 能使电动机获得匀速运行。 – 如果想获得更多边形或逼近圆形的旋转磁场，就必须在每一个/3期间 内出现多个工作状态，以形成更多的相位不同的电压空间矢量。为此， 必须对逆变器的控制模式进行改造。 – PWM控制显然可以适应上述要求，问题是，怎样控制PWM的开关时间 才能逼近圆形旋转磁场。 如果要逼近圆形，可以增加切换 次数，设想磁链增量由图中的 11 ， 12 ， 13 ， 14 这4 段组成。这时，每段施加的电压 空间矢量的相位都不一样，可以 用基本电压矢量线性组合的方法 获得。 逼近圆形时的磁链增量轨迹
电压空间矢量PWM(SVPWM)控制技术
在实际系统中，应该尽量减少开关 状态变化时引起的开关损耗，因此 不同开关状态的顺序必须遵守下述 原则：每次切换开关状态时，只切 换一个功率开关器件，以满足最小 虚线间 开关损耗。 每一小 每一个 T0 相当于 PWM电压波形中 段表示 一种工 的一个脉冲波。 作状态 如果一个扇区分成 4 个小区间，则 一个周期中将出现24个脉冲波，而 功率器件的开关次数还更多，须选 用高开关频率的功率器件。当然， 一个扇区内所分的小区间越多，就 第Ⅰ扇区内一段区间的开关序列 越能逼近圆形旋转磁场。 与逆变器三相电压波形
电压空间矢量PWM(SVPWM)控制技术
如图所示，当磁链 矢量在空间旋转一周 时，电压矢量也连续 地按磁链圆的切线方 向运动2弧度，其轨 迹与磁链圆重合。 这样，电动机旋转 磁场的轨迹问题就可 转化为电压空间矢量 的运动轨迹问题。
旋转磁场与电压空间矢量 的运动轨迹
电压空间矢量PWM(SVPWM)控制技术
永磁同步电动机
横向磁通永磁同步电机（Transversal-flux）
永磁同步电动机
永磁同步 交流电机 (PMSM)
气隙磁力线分布为正弦波 气隙磁通密度分布为正弦波
空载电势为正弦波
正弦电压供电时电流也为正弦波
永磁同步电动机 永磁无刷 直流电机 (BLDC)
气隙磁力线分布为方波 气隙磁通密度分布为方波
仿真工况1：转速环控制 负载转矩：50Nm 额定转速：2000r/min 直流电压：140V 仿真工况2：转矩环控制 输出转矩：50Nm 负载转矩：40Nm 直流电压：140V
电压空间矢量运动轨迹 在常规的 PWM 变压变频调速系统中，电动机由六拍阶梯波逆变器供电，这时 的电压空间矢量运动轨迹是怎样的呢？ 为了讨论方便起见，再把三相逆变器-电动机调速系统主电路的原理图绘出，图 中六个功率开关器件都用开关符号代替，可以代表任意一种开关器件。
电压空间矢量PWM(SVPWM)控制技术