交流永磁伺服電動機(jī)

1、 現(xiàn)代永磁電機(jī)交流伺服系統(tǒng) 第四章 交流永磁伺服電動機(jī)第4章 交流永磁伺服電動機(jī)4.1 4.1 交流永磁伺服電動機(jī)的分類與結(jié)構(gòu)交流永磁伺服電動機(jī)的分類與結(jié)構(gòu)4.3 4.3 三相永磁同步電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型三相永磁同步電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型4.4 4.4 無刷直流電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型無刷直流電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型4.5 4.5 交流永磁同步伺服電動機(jī)的矢量控制交流永磁同步伺服電動機(jī)的矢量控制 現(xiàn)代永磁電機(jī)交流伺服系統(tǒng) 第四章 交流永磁伺服電動機(jī) 4.1 交流永磁伺服電動機(jī)的分類與結(jié)構(gòu)4.1 交流永磁伺服電動機(jī)的分類與結(jié)構(gòu)4.1.1 分類 目前，在交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)中，普遍應(yīng)用的交流永磁伺服電動機(jī)有兩大類。目前，在交流

2、伺服驅(qū)動系統(tǒng)中，普遍應(yīng)用的交流永磁伺服電動機(jī)有兩大類。一類稱為無刷直流電動機(jī)一類稱為無刷直流電動機(jī)(Brush-less DC Motor，簡稱，簡稱BDCM)，另一類稱為三，另一類稱為三相永磁同步電動機(jī)相永磁同步電動機(jī)(Permanent Magnet Synchronous Motor，簡稱，簡稱PMSM)。 從從BDCM的發(fā)展過程看，其基點(diǎn)是用裝有永磁體的轉(zhuǎn)子取代有刷直流電動的發(fā)展過程看，其基點(diǎn)是用裝有永磁體的轉(zhuǎn)子取代有刷直流電動機(jī)的定于磁極，將原直流電動機(jī)的電樞變?yōu)槎ㄗ?。有刷直流電動機(jī)是依靠機(jī)械機(jī)的定于磁極，將原直流電動機(jī)的電樞變?yōu)槎ㄗ印Ｓ兴⒅绷麟妱訖C(jī)是依靠機(jī)械換向器將直流電流轉(zhuǎn)換為近

3、似梯形波的交流，而換向器將直流電流轉(zhuǎn)換為近似梯形波的交流，而BDCM是將方波電流是將方波電流(實(shí)際也是實(shí)際也是梯形波梯形波)直接輸入定子。顛倒原直流電動機(jī)定、轉(zhuǎn)子和采用永磁體的好處就是省直接輸入定子。顛倒原直流電動機(jī)定、轉(zhuǎn)子和采用永磁體的好處就是省去了機(jī)械換向器和電刷，由此得名為無刷直流電動機(jī)。去了機(jī)械換向器和電刷，由此得名為無刷直流電動機(jī)。 與與BDCM相似，相似，PMSM的基點(diǎn)是用永磁體取代繞線式同步電動機(jī)轉(zhuǎn)子中的的基點(diǎn)是用永磁體取代繞線式同步電動機(jī)轉(zhuǎn)子中的勵磁繞組，從而省去了勵磁線圈、滑環(huán)和電刷以電子換向?qū)崿F(xiàn)無刷運(yùn)行。勵磁繞組，從而省去了勵磁線圈、滑環(huán)和電刷以電子換向?qū)崿F(xiàn)無刷運(yùn)行。PMS

4、M的定子與繞線式同步電動機(jī)基本相同，要求輸入定子的電流仍然是三相的定子與繞線式同步電動機(jī)基本相同，要求輸入定子的電流仍然是三相正弦的，所以稱為三相永磁同步電動機(jī)。正弦的，所以稱為三相永磁同步電動機(jī)。 現(xiàn)代永磁電機(jī)交流伺服系統(tǒng) 第四章 交流永磁伺服電動機(jī) 4.1 交流永磁伺服電動機(jī)的分類與結(jié)構(gòu) 現(xiàn)今，主要從永磁體勵磁磁場現(xiàn)今，主要從永磁體勵磁磁場在定子相繞組中感應(yīng)出的電動勢在定子相繞組中感應(yīng)出的電動勢波形上來區(qū)分這兩類電動機(jī)。為波形上來區(qū)分這兩類電動機(jī)。為產(chǎn)生恒定電磁轉(zhuǎn)矩，要求系統(tǒng)向產(chǎn)生恒定電磁轉(zhuǎn)矩，要求系統(tǒng)向BDCM輸入三相對稱方波電流，輸入三相對稱方波電流，向向PMSM輸入三相對稱正弦電流。

5、輸入三相對稱正弦電流。同時，要求同時，要求BDCM的每相感應(yīng)電的每相感應(yīng)電動勢為梯形波，而動勢為梯形波，而PMSM的每相的每相感應(yīng)電動勢應(yīng)為正弦波。感應(yīng)電動勢應(yīng)為正弦波。 兩類電動機(jī)永磁體勵磁磁通兩類電動機(jī)永磁體勵磁磁通密度密度Bm、感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電動勢ea、定子電、定子電流流ia、每相功率、每相功率pa、pb、pc和總功和總功率率p的波形如圖的波形如圖4-1所示。所示。圖圖4-1 無刷直流電動機(jī)和三相永磁同步電動機(jī)的波形無刷直流電動機(jī)和三相永磁同步電動機(jī)的波形 現(xiàn)代永磁電機(jī)交流伺服系統(tǒng) 第四章 交流永磁伺服電動機(jī) 4.1 交流永磁伺服電動機(jī)的分類與結(jié)構(gòu)4.1.2 結(jié)構(gòu) 兩類交流永磁伺服電動

6、機(jī)的結(jié)構(gòu)形式，要根據(jù)應(yīng)用上的具體要求和運(yùn)行條兩類交流永磁伺服電動機(jī)的結(jié)構(gòu)形式，要根據(jù)應(yīng)用上的具體要求和運(yùn)行條件而定，還與選擇的永磁材料有關(guān)。就整體結(jié)構(gòu)而言，分為內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子式；件而定，還與選擇的永磁材料有關(guān)。就整體結(jié)構(gòu)而言，分為內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子式；就磁場方向來說，有徑向和軸向磁場之分；就定子結(jié)構(gòu)論，有分布繞組和集中就磁場方向來說，有徑向和軸向磁場之分；就定子結(jié)構(gòu)論，有分布繞組和集中繞組以及定子有槽和無槽的區(qū)別。繞組以及定子有槽和無槽的區(qū)別。 就轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)看，有凸裝式、嵌入式和內(nèi)埋式三種基本形式，前兩種形式又就轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)看，有凸裝式、嵌入式和內(nèi)埋式三種基本形式，前兩種形式又統(tǒng)稱為外裝式結(jié)構(gòu)。統(tǒng)稱為外

7、裝式結(jié)構(gòu)。 凸裝式轉(zhuǎn)子永磁體的幾種幾何形狀如圖凸裝式轉(zhuǎn)子永磁體的幾種幾何形狀如圖4-2所示，其中所示，其中a具有圓套筒型整體具有圓套筒型整體磁鋼，每極磁鋼的寬度與極距相等，可提供十分接近矩形的磁場分布磁鋼，每極磁鋼的寬度與極距相等，可提供十分接近矩形的磁場分布(不考慮不考慮開槽影響開槽影響)。在小直徑轉(zhuǎn)子的電機(jī)中，可以采用這種徑向異極的永磁環(huán)。但在。在小直徑轉(zhuǎn)子的電機(jī)中，可以采用這種徑向異極的永磁環(huán)。但在大直徑電動機(jī)中，必須利用若干個分離的永磁體。如果永磁體的厚度一致，寬大直徑電動機(jī)中，必須利用若干個分離的永磁體。如果永磁體的厚度一致，寬度又小于一個極距，那么在永磁體的上方，氣隙磁通密度近似均

8、勻分布，整個度又小于一個極距，那么在永磁體的上方，氣隙磁通密度近似均勻分布，整個磁場分布接近為梯形。磁場分布接近為梯形。 在圖在圖4-3a中，不是將永磁體凸裝在轉(zhuǎn)子表面上，而是嵌于轉(zhuǎn)子表面下。永中，不是將永磁體凸裝在轉(zhuǎn)子表面上，而是嵌于轉(zhuǎn)子表面下。永磁體的寬度小于一個極距，相鄰永磁體間的鐵心構(gòu)成了一個大磁體的寬度小于一個極距，相鄰永磁體間的鐵心構(gòu)成了一個大“齒齒”。我們將。我們將這種結(jié)構(gòu)稱之為嵌入式。這種結(jié)構(gòu)稱之為嵌入式。 現(xiàn)代永磁電機(jī)交流伺服系統(tǒng) 第四章 交流永磁伺服電動機(jī) 4.1 交流永磁伺服電動機(jī)的分類與結(jié)構(gòu) 對于凸裝式和嵌入式轉(zhuǎn)子，一般是用環(huán)氧樹脂將永磁體直接粘在轉(zhuǎn)軸上，對于凸裝式和嵌

9、入式轉(zhuǎn)子，一般是用環(huán)氧樹脂將永磁體直接粘在轉(zhuǎn)軸上，為防止離心力的破壞，必要時再用纖維質(zhì)帶將其綁扎起來。另一種方法是用為防止離心力的破壞，必要時再用纖維質(zhì)帶將其綁扎起來。另一種方法是用非磁性金屬套筒將永磁體套裝在轉(zhuǎn)子上非磁性金屬套筒將永磁體套裝在轉(zhuǎn)子上(主要用于高速電機(jī)主要用于高速電機(jī))，但這種結(jié)構(gòu)不大，但這種結(jié)構(gòu)不大適用于逆變器驅(qū)動方式，因?yàn)槎ㄗ拥姆钦掖磐ú〞谔淄脖砻嫔细袘?yīng)諧波適用于逆變器驅(qū)動方式，因?yàn)槎ㄗ拥姆钦掖磐ú〞谔淄脖砻嫔细袘?yīng)諧波電流，引起額外附加損耗。如果不用這種金屬套筒，諧波磁場直接在永磁體電流，引起額外附加損耗。如果不用這種金屬套筒，諧波磁場直接在永磁體表面上感應(yīng)的渦流就

10、很小，因?yàn)橛来挪牧系碾妼?dǎo)率要遠(yuǎn)低于金屬。表面上感應(yīng)的渦流就很小，因?yàn)橛来挪牧系碾妼?dǎo)率要遠(yuǎn)低于金屬。 a) 圓套筒型圓套筒型 b) 瓦片型瓦片型 c) 扇狀型扇狀型圖圖4-2 凸裝式永磁轉(zhuǎn)子凸裝式永磁轉(zhuǎn)子 現(xiàn)代永磁電機(jī)交流伺服系統(tǒng) 第四章 交流永磁伺服電動機(jī) 4.1 交流永磁伺服電動機(jī)的分類與結(jié)構(gòu) a) 嵌入式永磁轉(zhuǎn)子嵌入式永磁轉(zhuǎn)子 b) 內(nèi)埋式永磁轉(zhuǎn)子內(nèi)埋式永磁轉(zhuǎn)子圖圖4-3 嵌入式、內(nèi)埋式永磁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)嵌入式、內(nèi)埋式永磁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu) 凸裝式和嵌入式結(jié)構(gòu)可使轉(zhuǎn)子做得直徑小、慣量低，特別是若將永磁體直凸裝式和嵌入式結(jié)構(gòu)可使轉(zhuǎn)子做得直徑小、慣量低，特別是若將永磁體直接粘接在轉(zhuǎn)軸上，還可以獲得低電感，有利

11、改善動態(tài)性能。正因如此，許多交接粘接在轉(zhuǎn)軸上，還可以獲得低電感，有利改善動態(tài)性能。正因如此，許多交流永磁伺服電動機(jī)都采用這種外裝式結(jié)構(gòu)。流永磁伺服電動機(jī)都采用這種外裝式結(jié)構(gòu)。 現(xiàn)代永磁電機(jī)交流伺服系統(tǒng) 第四章 交流永磁伺服電動機(jī) 4.1 交流永磁伺服電動機(jī)的分類與結(jié)構(gòu) 另外一種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，如圖另外一種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，如圖4-3b所示，它不是將永磁體裝在轉(zhuǎn)子表面上，而所示，它不是將永磁體裝在轉(zhuǎn)子表面上，而是將其埋裝在轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)部，每個永磁體都被鐵心所包容，通常稱之為內(nèi)埋是將其埋裝在轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)部，每個永磁體都被鐵心所包容，通常稱之為內(nèi)埋式永磁同步電動機(jī)。這種結(jié)構(gòu)，機(jī)械強(qiáng)度高，磁路氣隙小，所以與外裝式轉(zhuǎn)式永

12、磁同步電動機(jī)。這種結(jié)構(gòu)，機(jī)械強(qiáng)度高，磁路氣隙小，所以與外裝式轉(zhuǎn)子相比，更適用于弱磁運(yùn)行。子相比，更適用于弱磁運(yùn)行。 圖圖4-3b所示的內(nèi)埋式結(jié)構(gòu)，永磁體徑向充磁，氣隙磁通密度在一定程度上所示的內(nèi)埋式結(jié)構(gòu)，永磁體徑向充磁，氣隙磁通密度在一定程度上會受到永磁體供磁面積的限制。在某些電動機(jī)中，可能要求氣隙磁通值很高，會受到永磁體供磁面積的限制。在某些電動機(jī)中，可能要求氣隙磁通值很高，在這種情況下，可利用另一種結(jié)構(gòu)的內(nèi)埋式永磁轉(zhuǎn)子，它將永磁體橫向充磁。在這種情況下，可利用另一種結(jié)構(gòu)的內(nèi)埋式永磁轉(zhuǎn)子，它將永磁體橫向充磁。為將磁極表面的磁通集中起來，相鄰磁極表面的極性應(yīng)相同為將磁極表面的磁通集中起來，相鄰

13、磁極表面的極性應(yīng)相同(擴(kuò)大供磁面積擴(kuò)大供磁面積)，這樣可以得到比外裝式結(jié)構(gòu)更高的氣隙磁通。這樣可以得到比外裝式結(jié)構(gòu)更高的氣隙磁通。 還有一種內(nèi)埋式永磁轉(zhuǎn)子，它的永磁體既不完全是徑向放置，又不完全是還有一種內(nèi)埋式永磁轉(zhuǎn)子，它的永磁體既不完全是徑向放置，又不完全是橫向放置，或者永磁體既有徑向充磁的，又有橫向充磁的，目的都是更有效橫向放置，或者永磁體既有徑向充磁的，又有橫向充磁的，目的都是更有效地集中磁通。地集中磁通。 凸裝式交流永磁伺服電動機(jī)實(shí)質(zhì)上是一種隱極式同步電動機(jī)，因?yàn)橛来挪耐寡b式交流永磁伺服電動機(jī)實(shí)質(zhì)上是一種隱極式同步電動機(jī)，因?yàn)橛来挪牧系拇艑?dǎo)率十分接近于空氣，所以交、直軸電感基本相同。而

14、嵌入式和內(nèi)埋料的磁導(dǎo)率十分接近于空氣，所以交、直軸電感基本相同。而嵌入式和內(nèi)埋式結(jié)構(gòu)屬于凸極式同步電動機(jī)，其交軸電感大于直軸電感，這點(diǎn)與傳統(tǒng)繞線式結(jié)構(gòu)屬于凸極式同步電動機(jī)，其交軸電感大于直軸電感，這點(diǎn)與傳統(tǒng)繞線式凸極同步電動機(jī)正好相反。這樣，除了電磁轉(zhuǎn)矩外，還會產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩。式凸極同步電動機(jī)正好相反。這樣，除了電磁轉(zhuǎn)矩外，還會產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩。 現(xiàn)代永磁電機(jī)交流伺服系統(tǒng) 第四章 交流永磁伺服電動機(jī) 4.1 交流永磁伺服電動機(jī)的分類與結(jié)構(gòu) 特別是對于內(nèi)埋式結(jié)構(gòu)，重要的是要認(rèn)識它的這種凸極性。永磁體裝在轉(zhuǎn)特別是對于內(nèi)埋式結(jié)構(gòu)，重要的是要認(rèn)識它的這種凸極性。永磁體裝在轉(zhuǎn)子內(nèi)部，改變了電機(jī)的交、直軸磁路子

15、內(nèi)部，改變了電機(jī)的交、直軸磁路(見圖見圖4-4)，它會影響電機(jī)的轉(zhuǎn)矩生成，從，它會影響電機(jī)的轉(zhuǎn)矩生成，從而影響和決定了電動機(jī)的電磁特性，可以充分利用這一特點(diǎn)來提高電動機(jī)效率而影響和決定了電動機(jī)的電磁特性，可以充分利用這一特點(diǎn)來提高電動機(jī)效率和改善調(diào)速特性。和改善調(diào)速特性。 a) 直軸直軸 b) 交軸交軸圖圖4-4 內(nèi)埋式永磁電動機(jī)磁路內(nèi)埋式永磁電動機(jī)磁路 現(xiàn)代永磁電機(jī)交流伺服系統(tǒng) 第四章 交流永磁伺服電動機(jī) 4.1 交流永磁伺服電動機(jī)的分類與結(jié)構(gòu) 圖圖4-4所示的是一臺四極內(nèi)埋式轉(zhuǎn)子。將徑向穿過永磁體磁場的中心線定義所示的是一臺四極內(nèi)埋式轉(zhuǎn)子。將徑向穿過永磁體磁場的中心線定義為直軸為直軸(d軸

16、軸)，將穿過極間的中心線定義為交軸，將穿過極間的中心線定義為交軸(q軸軸)，兩個磁極軸線相差，兩個磁極軸線相差45機(jī)械角度機(jī)械角度(電角度為電角度為90。通過。通過d軸磁路的磁通，一定要穿過兩個永磁體，這相軸磁路的磁通，一定要穿過兩個永磁體，這相當(dāng)于在當(dāng)于在d軸磁路上串聯(lián)兩個厚度等于永磁體的大氣隙。因?yàn)檩S磁路上串聯(lián)兩個厚度等于永磁體的大氣隙。因?yàn)閝軸磁通僅通過氣軸磁通僅通過氣隙和定、轉(zhuǎn)子鐵心，而不通過永磁體，所以隙和定、轉(zhuǎn)子鐵心，而不通過永磁體，所以q軸勵磁電感要明顯高于軸勵磁電感要明顯高于d軸勵磁軸勵磁電感，即電感，即LmqLmd轉(zhuǎn)子凸極是產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩的原因，磁阻轉(zhuǎn)矩的大小與兩軸轉(zhuǎn)子凸極是產(chǎn)

17、生磁阻轉(zhuǎn)矩的原因，磁阻轉(zhuǎn)矩的大小與兩軸電感間的差值成正比。這樣，從概念上講，可將整個轉(zhuǎn)矩解釋為是一種混合電感間的差值成正比。這樣，從概念上講，可將整個轉(zhuǎn)矩解釋為是一種混合式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)矩，它是由凸極同步電動機(jī)磁阻轉(zhuǎn)矩和凸裝式永磁同步電動機(jī)轉(zhuǎn)矩式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)矩，它是由凸極同步電動機(jī)磁阻轉(zhuǎn)矩和凸裝式永磁同步電動機(jī)轉(zhuǎn)矩組合而成的。組合而成的。 通過調(diào)整內(nèi)埋式轉(zhuǎn)子的設(shè)計參數(shù)，可以分別控制這兩項轉(zhuǎn)矩相對總轉(zhuǎn)矩通過調(diào)整內(nèi)埋式轉(zhuǎn)子的設(shè)計參數(shù)，可以分別控制這兩項轉(zhuǎn)矩相對總轉(zhuǎn)矩的比例。亦即利用轉(zhuǎn)子的凸極性，可進(jìn)行較為靈活的設(shè)計，以此來改進(jìn)電動的比例。亦即利用轉(zhuǎn)子的凸極性，可進(jìn)行較為靈活的設(shè)計，以此來改進(jìn)電動機(jī)的輸出和調(diào)速特

18、性。例如，可以利用磁阻轉(zhuǎn)矩提高轉(zhuǎn)矩電流之比，即降機(jī)的輸出和調(diào)速特性。例如，可以利用磁阻轉(zhuǎn)矩提高轉(zhuǎn)矩電流之比，即降低永磁體勵磁，減小空載電動勢。這樣，不僅可以避免高速區(qū)由于過電壓造低永磁體勵磁，減小空載電動勢。這樣，不僅可以避免高速區(qū)由于過電壓造成的危險，又可在弱磁方式下進(jìn)一步拓寬速度范圍。此外，從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)看，成的危險，又可在弱磁方式下進(jìn)一步拓寬速度范圍。此外，從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)看，利用轉(zhuǎn)子凸極性也為節(jié)省永磁材料提供了可能。嵌入式永磁電動機(jī)的交軸與利用轉(zhuǎn)子凸極性也為節(jié)省永磁材料提供了可能。嵌入式永磁電動機(jī)的交軸與直軸電感間的差異程度一般介于凸裝式和內(nèi)埋式之間，所以它的凸極效應(yīng)也直軸電感間的差異程度一般介

19、于凸裝式和內(nèi)埋式之間，所以它的凸極效應(yīng)也介于兩者之間。介于兩者之間。 現(xiàn)代永磁電機(jī)交流伺服系統(tǒng) 第四章 交流永磁伺服電動機(jī) 4.5 交流永磁同步伺服電動機(jī)的矢量控制 4.5 交流永磁同步伺服電動機(jī)的矢量控制 4.5.1 矢量控制基本原理 矢量控制思想是由德國學(xué)者于矢量控制思想是由德國學(xué)者于1972年提出的，首先是應(yīng)用到感應(yīng)電動機(jī)年提出的，首先是應(yīng)用到感應(yīng)電動機(jī)(IM)中。從那時起，人們對于改善中。從那時起，人們對于改善IM的驅(qū)動性能做了大量研究。矢量控制的原理的驅(qū)動性能做了大量研究。矢量控制的原理和方法同樣可以應(yīng)用于永磁電動機(jī)和方法同樣可以應(yīng)用于永磁電動機(jī)(PM)。特別是，矢量控制在。特別是，

20、矢量控制在PM中更容易實(shí)中更容易實(shí)現(xiàn)，因?yàn)椴淮嬖谙蟋F(xiàn)，因?yàn)椴淮嬖谙驣M中那樣的轉(zhuǎn)差頻率電流，于是參數(shù)的敏感性問題也就不中那樣的轉(zhuǎn)差頻率電流，于是參數(shù)的敏感性問題也就不那么突出和嚴(yán)重。另外，應(yīng)用高矯頑力和高剩磁感應(yīng)的永磁材料，可使永磁電那么突出和嚴(yán)重。另外，應(yīng)用高矯頑力和高剩磁感應(yīng)的永磁材料，可使永磁電機(jī)的功率密度高于感應(yīng)電動機(jī)，亦即可以獲得更高的轉(zhuǎn)矩慣量比。所以，目機(jī)的功率密度高于感應(yīng)電動機(jī)，亦即可以獲得更高的轉(zhuǎn)矩慣量比。所以，目前在高性能伺服驅(qū)動系統(tǒng)中，例如數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等，多采用矢量控制永磁前在高性能伺服驅(qū)動系統(tǒng)中，例如數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等，多采用矢量控制永磁電機(jī)系統(tǒng)。電機(jī)系統(tǒng)。 下面主要

21、結(jié)合具有正弦波反電動勢的下面主要結(jié)合具有正弦波反電動勢的PMSM來討論矢量控制原理，而對具來討論矢量控制原理，而對具有梯形波反電動勢的有梯形波反電動勢的BDCM，主要強(qiáng)調(diào)和闡述了定子電流與反電動勢的匹配和，主要強(qiáng)調(diào)和闡述了定子電流與反電動勢的匹配和同步問題。眾所周知，在他勵直流電動機(jī)中，勵磁磁場和電樞磁通勢間的空間同步問題。眾所周知，在他勵直流電動機(jī)中，勵磁磁場和電樞磁通勢間的空間角度由電刷和機(jī)械換向器所固定。通常情況下，兩者是正交的。因此，電樞電角度由電刷和機(jī)械換向器所固定。通常情況下，兩者是正交的。因此，電樞電流和電磁轉(zhuǎn)矩間存在線性關(guān)系。通過調(diào)節(jié)電樞電流就可以直接控制轉(zhuǎn)矩。流和電磁轉(zhuǎn)矩間存

22、在線性關(guān)系。通過調(diào)節(jié)電樞電流就可以直接控制轉(zhuǎn)矩。 現(xiàn)代永磁電機(jī)交流伺服系統(tǒng) 第四章 交流永磁伺服電動機(jī) 4.5 交流永磁同步伺服電動機(jī)的矢量控制 另外，為使電機(jī)在高速區(qū)能以恒功率方式運(yùn)行，還可進(jìn)行弱磁控制。正是另外，為使電機(jī)在高速區(qū)能以恒功率方式運(yùn)行，還可進(jìn)行弱磁控制。正是因?yàn)樵诤軐挼倪\(yùn)行范圍內(nèi)都能提供可控轉(zhuǎn)矩，直流電動機(jī)才在電氣傳動系統(tǒng)因?yàn)樵诤軐挼倪\(yùn)行范圍內(nèi)都能提供可控轉(zhuǎn)矩，直流電動機(jī)才在電氣傳動系統(tǒng)中得到了長時間的廣泛應(yīng)用。中得到了長時間的廣泛應(yīng)用。 與直流電動機(jī)不同，在同步電動機(jī)中，勵磁磁場與電樞磁通勢間的空間與直流電動機(jī)不同，在同步電動機(jī)中，勵磁磁場與電樞磁通勢間的空間角度不是固定的，它隨負(fù)載而變化，這將引起磁場間復(fù)雜的作用關(guān)系，因此角度不是固定的，它隨負(fù)載而變化，這將引起磁場間復(fù)雜的作用關(guān)系，因此就不能簡單地通過調(diào)節(jié)電樞電流來直接控制電磁轉(zhuǎn)矩。倘若能夠通過電動機(jī)就不能簡單地通過調(diào)節(jié)電樞電流來直接控制電磁轉(zhuǎn)矩。倘若能夠通過電動機(jī)外的控制系統(tǒng)，即通過外部條件能對電樞磁通勢相對勵磁磁場進(jìn)行空間定向外的控制系統(tǒng)，即通過外部條件能對電樞磁通勢相對勵磁磁場進(jìn)行空間定向控制，就可以直接控制兩