同步永磁电机原理

控制方式

永磁同步电机恒压频比控制方法

永磁同步电机的恒压频比控制方法与交流感应电机的恒压频比控制方法相似，控制电机输入电压的幅值和频率同时变化，从而使电机磁通恒定，恒压频比控制方法可以适应大范围调速系统的要求。

在不反馈电流、电压或位置等物理信号的前提下，仍能达到一定的控制精度，这是恒压频比控制方法的较大优点。恒压频比控制方法控制算法简单、硬件成本低廉，在通用变频器领域得到了广泛应用。恒压频比控制方法的缺点也显而易见，由于在控制过程中没有反馈速度、位置或任何其他的信号，所以几乎*不能获得电机的运行状态信息，更无法精确控制转速或电磁转矩，系统性能一般，动态响应较差，尤其在给定目标速度发生变化或者负载突变时，容易产生失步和振荡等问题。显然，该种控制方法不能分别控制转矩和励磁电流，在控制过程中容易存在较大的励磁电流，影响电机的效率。因此，此种控制方法常用于性能需求较低的通用变频器中，如空调、流水线的传送带驱动控制、水泵和风机的节能运行等。

永磁同步电机直接转矩控制技术

直接转矩控制（Direct Self-Control ，DSC）在定子静止坐标系上构建磁链和电磁转矩模型，通过施加不同的电压矢量实现电磁转矩和定子磁链的控制。直接转矩控制方法有着算法简单、转矩响应好等优点，因此，在要求高瞬态转矩响应的场合，此种方法得到了广泛应用。

由于控制存在固有的缺点使得直接转矩控制方法在速度较低时控制频率低，转矩脉动较大。因此减小低速时的转矩脉动也成了直接转矩控制方法中的研究热点，孙笑辉等通过优化电压矢量作用时间来减小低速时的转矩脉动，效果较好。D.casadei等人基于离散空间矢量调制技术将直接转矩控制方法应用于交流感应电机的控制中，减小了转矩脉动。 

永磁同步电机矢量控制技术

矢量控制技术诞生于上世纪 70 年代初，永磁同步电机的矢量控制系统是参照直流电机的控制策略，利用坐标变换将采集到的电机三相定子电流、磁链等矢量按照转子磁链这一旋转矢量的方向分解成两个分量，一个沿着转子磁链方向，称为直轴励磁电流；另一个正交于转子磁链方向，称为交轴转矩电流。根据不同的控制目标调节励磁电流和转矩电流，进而实现对速度和转矩的精确控制，使控制系统获得良好的稳态和动态响应特性。 [2] 

根据不同的控制目标，永磁同步电机矢量控制算法可以分为以下几种：id=0控制、最大转矩/电流控制、弱磁控制等。这些性能指标均可以通过对直轴励磁电流和交轴转矩电流的独立控制来实现

同步永磁电机原理特点

1、改变了机械装备的传动模式，将永磁电机与机械负载融为一体，简化机械装备的传动链，减掉传统低速机械运行所需的庞大复杂的齿轮减速机，可减少许多制造成本与人力成本。
2、提供机械装备传动效率，永磁电机与异步电动机相比，本身效率与功率因数等力能指标有明显的*性，再加上取消了机械装备的中间环节，大幅度的提供了传动链的效率。
3、采用变频起动，系统带载起动能力强，切降低了大的起动点了给电网带来的冲击，同时也降低了传动系统的机械冲击。

应用范围

应用越发广泛，包括舰艇及潜艇用永磁电机、坦克及装甲车驱动用永磁电机、船用推进器永磁电机、航天用驱动永磁电机。
可实现按需调节，降低无效能耗。
电机低负荷运行时，扬程和流量都有较大余量问题，采用变频调速，可以根据实际的扬程和流量需求匹配电机的转速和运行数量，使机组实时高效运行，降低无效能耗。