产品介绍

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　　由于其紧凑性和高扭矩密度，永磁同步电机在许多工业应用中得到了广泛的应用，特别用于高性能驱动系统，如潜艇推进系统。永磁同步电机无需使用滑环进行励磁，从而降低了转子的维护和损耗。永磁同步电机效率高，适用于高性能驱动系统，如工业中的数控机床、机器人和自动生产系统。通常，永磁同步电机的设计和构造必须同时考虑定子和转子结构，以获得高性能电机。

　　气隙磁通密度：根据异步电机设计等确定，永磁转子的设计和使用开关定子绕组的特殊要求技巧此外，假设定子为开槽定子。气隙磁通密度受到定子铁芯饱和的限制。尤其是峰值磁通密度受轮齿宽度的限制，而定子背面决定了最大总磁通。此外，允许的饱和水平取决于应用。通常，高效电机的磁通密度较低，而设计用于最大扭矩密度的电机的磁通密度较高。气隙磁通密度峰值通常在0.7–1.1Tesla范围内。应注意，这是总磁通密度，即转子和定子磁通的总和。这意味着如果电枢反作用力较小，意味着对准扭矩较高。然而，为了实现较大的磁阻转矩贡献，定子反作用力必须很大。机器参数表明，主要需要大m和小电感L来获得对准扭矩。这通常适用于低于基本速度的运行，因为高电感会降低功率因数。

　　磁铁在许多设备中起着重要作用，因此，改善这些材料的性能非常重要，目前，人们的注意力集中在基于稀土金属和过渡金属的材料上，这些材料可以获得具有高磁性的永磁体。根据技术的不同，磁铁具有不同的磁性和机械性能，并表现出不同的耐腐蚀性。钕铁硼（Nd2Fe14B）和钐钴（Sm1Co5和Sm2Co17）磁体是当今最先进的商业化永磁材料。在每一类稀土磁体中都有广泛的各种等级。钕铁硼磁体于20世纪80年代初开始商业化。它们广泛存在今天在许多不同的应用中使用。这种磁铁材料的成本（按每种能源产品计算）与铁氧体磁铁的成本相当，按每公斤计算，钕铁硼磁体的成本大约是铁氧体磁体的10到20倍。

　　用于比较永磁体的一些重要特性是：剩磁（Mr），它测量永磁体的强度磁场，矫顽力（Hcj），材料抗退磁的能力，能量积（BHmax），密度磁能；居里温度（TC），温度材料失去磁性时。钕磁体具有更高的剩磁、更高的矫顽力和能量积，但居里温度通常较低类型，钕与铽和镝在为了在高温下保持其磁性。

　　在永磁同步电机（PMSM）的设计中，永磁转子的构造基于三相感应电机的定子框架，不改变定子和绕组的几何形状。规格和几何形状包括：电机的速度、频率、极数、定子长度、内外直径、转子槽数。永磁同步电机的设计包括铜损耗、反电动势、铁损和自感和互感、磁通、定子电阻等。

　　电感L可以定义为磁链与产生磁通的电流I的比率，单位为亨利（H），等于韦伯每安培。电感器是用来在磁场中储存能量的装置，类似于电容器在电场中储存能量。电感器通常由线圈组成，通常缠绕在铁氧体或铁磁芯上，其电感值仅与导体的物理结构以及磁通通过的材料的磁导率有关。

　　查找电感的步骤如下：1、假设导体中有电流I。2、使用毕奥-萨伐尔定律或安培环路定律（如果有）确定B足够对称。3、计算连接所有回路的总通量。4、将总磁通乘以回路数，得到磁链，通过对所需参数的评估，进行永磁同步电机的设计。

　　研究发现，采用钕铁硼作为交流永磁转子材料的设计提高了气隙中产生的磁通，导致定子内半径减小，而采用钐钴永磁转子材料的定子内半径较大。结果表明，钕铁硼中的有效铜损耗降低了8.124%。对于作为永磁材料的钐钴，磁通量将是一个正弦变化量。通常，永磁同步电机的设计和构造必须同时考虑定子和转子结构，以获得高性能电机。

　　永磁同步电机(PMSM）是一种利用高磁性材料进行磁化的同步电机，具有效率高、结构简单、易于控制等特点。这种永磁同步电动机在牵引、汽车、机器人和航空航天技术等多个领域都有应用，永磁同步电机的功率密度高于相同额定值的感应电机，因为没有专门用于产生磁场的定子功率。目前，永磁同步电机的设计不仅要求功率更大，而且要求质量更低、转动惯量更小。

　　2023年9月12日， 致力于亚太地区市场的国际领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布，其旗下世平推出基于恩智浦（NXP）FS32K144W芯片的PMSM驱动方案。 图示1-大联大世平基于NXP产品的PMSM驱动方案的展示板图 随着新型磁性材料不断涌现，永磁同步电机（PMSM）的性能不断提升。得益于环境适应力强、电磁兼容性良好、功率/质量比较高、电动机输出转矩大、电动机极限转速和制动性能优异等特点，PMSM在汽车市场的发展前景非常广阔，是冷却风扇、电动压缩机、电动助力转向等系统的关键组件。由大联大世平基于NXP FS32K144W芯片推出的PMSM驱动方案可进一步提高汽车系统的控制能力，为实现舒适、智能化的驾驶提

　　（PMSM）驱动方案 /

　　摘要：根据永磁同步电机的数学模型和矢量控制原理，通过仿真和实验研究，开发出一套基于DSP控制的伺服系统，并给出了相应的实验结果验证该系统的可行性。 关键词：永磁同步电机；矢量控制；数字信号处理器 引言 目前，交流伺服系统广泛应用于数控机床，机器人等领域，在这些要求高精度，高动态性能以及小体积的场合，应用交流永磁同步电机（PMSM）的伺服系统具有明显优势。PMSM本身不需要励磁电流，在逆变器供电的情况下，不需要阻尼绕组，效率和功率因数都比较高，而且体积较同容量的异步电机小。近几年来，随着微电子和电力电子技术的飞速发展，越来越多的交流伺服系统采用了数字信号处理器（DSP）和智能功率模块（IPM），从而实现了从模拟控制到数字控制

　　永磁同步电机怎么测量好坏 测量永磁同步电机的好坏通常可以从以下几个方面进行： 外观检查：检查电机的外观是否有明显的机械损伤或腐蚀，如有则需要进行修复或更换。 绝缘电阻测量：使用万用表等仪器测量电机的绝缘电阻，检查电机的绝缘是否正常。如果绝缘电阻过低，可能表明电机存在绝缘故障，需要进行修复或更换。 转子偏差测量：使用磁极位置探测器等仪器测量永磁体磁极位置与编码器信号之间的偏差，检查转子的偏差是否在允许范围内。 动态试验：使用测试台架等设备对电机进行负载试验，检查电机的动态性能是否正常。比如测试电机的扭矩、转速、电流等参数，以及电机的响应特性和稳定性等。 段测试：针对电机的各个部分进行分

　　1 引言     PMSM具有功率密度大、低速输出转矩大、效率高等优良性能，现已广泛应用于伺服系统、舰船推进系统、电动机牵引系统、风力发电系统、航空航天等领域。DTC具有控制方式简单、转矩响应快、便于全数字化实现的优点，在交流传动中得到越来越多的应用；但DTC具有转矩和磁链脉动大、逆变器开关频率不固定等缺点，将SVM应用在PMSM DTC中，可有效减小转矩和磁链脉动，并使逆变器具有恒定的开关频率，从而得到更好的稳态控制性能。在DTC中，磁链和转速的估测精度直接决定着整个系统的性能。若在转子轴上安装机械式传感器得到电机的转速信息，不仅增加了系统成本，还限制了控制装置在恶劣环境下的应用。运用无速度传感器控制技术，可在线估计电机的磁链和

　　1．永磁同步电机 变频空调以其节能、室内温度更稳定、噪音低、舒适度更高的特点得到快速的发展，成为今后空调发展趋势已成业界共识。 变频空调一般是指空调压缩机及其风扇的变频控制，多采用永磁同步电机矢量控制的方案。目前空调风机大多还是采用单相交流电机的定频风机，这种单相交流风机接入单相交流电源就可工作，具有结构简单、可靠的优点，但是也有不能进行无极调速和风机效率比较低等缺点。为了进一步提高变频空调性能，当前已有空调厂家开始对空调风机也进行变频控制，真正实现空调的全变频控制。 永磁同步电机（PMSM），功率密度高体积小，结构简单，采用矢量控制（FOC），具有动态响应快，效率高、噪音低及安全可靠的特点，很适合应用在空调风机

　　矢量控制方案 /

　　出于对环境保护的考虑，预计更新的法规会不断颁布出来，以要求开发更加节能高效的家用电器，例如洗衣机或空调。迄今为止，只有少数几家供应商推出的专有解决方案，提供了尖端的电机控制技术，可支持能效更高、噪声更低的电器。不过，现在有了崭新的变化——得益于新一代数字信号(DSC)，以高成本效益方式实现高级电机控制算法已成为现实。 以要求通过改变电机速度来快速响应洗涤和漂洗过程的洗衣机为例。为了让洗衣机能够完成这一任务，设计人员需采用高级电机控制算法。在众多可用的高级电机控制技术中，场定向控制(FOC)技术脱颖而出，它可帮助人们设计节能安静的洗衣机。假设读者已具有FOC算法的应用知识，本文从采用DSC实现基于FOC的无传感器PMSM控

　　控制 /

　　引言 国外一些发达国家的学者最早开始探究永磁电机的电磁振动,20世纪40年代,曾有学者对电机电磁振动与噪声进行研究,找出两者的影响因素,并且掌握了一定的规律。之后,随着电机的广泛应用,电机振动问题在工业和生活等各个领域越来越突出,因此电机振动的研究价值越来越大,各国学者纷纷开展对电机振动的研究工作。 1永磁同步电机常见的转子结构 本文将针对几种常见的转子结构,包括表贴式、切向式、V型以及一字型四种不同的转子结构,分析电磁力引起电机结构的机械振动。图l给出了四台电机的截面图,四台电机具有相同的定子内径、定子外径、转子内径以及转子外径,具体参数如表l所示。文中首先对几种结构的电机进行了二维电磁场分析,得到了电机内部的磁场和电磁力的

　　的电磁振动分析 /

　　转子结构设计是永磁同步电机设计(permanent magnet synchronous motor, PMSM)的核心。 设计合理的转子结构不仅能够有效提高电机转矩密度、效率、温升等方面的性能，还能够提高材料利用率，降低生产成本。 而永磁电机的极弧系数，更是转子结构参数的重中之重，设计时需要重点考量。 本文以表贴式永磁同步电机（SPMSM）为例，从转子磁动势的角度，对PMSM极弧系数的选取做一个简要分析。 对于SPMSM**，其极弧系数近似等于永磁体宽度在气隙圆周上所占圆心角αm与一个极所占圆心角ατ之比，也近似等于永磁体宽度与极距之比，如图1所示。 根据永磁体的空间排列位置，即可得到一对极下转子磁动势分布图。 图1

　　PMSM极弧系数的选取 /

　　的传感磁场定向控制 target=_blank

　　直播回放: 基于Source-down技术的全新英飞凌MOSFET，有效提升功率密度，肉眼可见

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