永磁同步马达研修资料中

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1、控制基板变频器系统功率模块控制技术控制装置软件技术（程序编制）功率装置技术応用技術模块技术回路技术加入软件的MCU电机技术応用技術技术应用（注）软件（技术利用）＝电机控制技术（不是MCU软件）１．扭矩发生原理（１）弗来明定律（２）转子位置和扭矩的关系２．什么是永磁式同步电机?（１）构造（２）表面磁铁和埋入磁铁（３）关于电感（４）两种电感３．改变电机速度的方法（１）负载的种类（２）重要运动方程式（３）4种控制系４．永磁式同步电机的基本特性（１）2种扭矩（２）2种通电方式５．120度通电方式（１）6种通电模式（２）重叠期间（３）电压控制方法

2、６．180度通电方式（１）通电模式（２）电压控制方法７．电机电压模式（１）电压,电流位相关系（２）回转座标系的矢量表现（３）回转座标系模式Image８．矢量控制（１）目标（２）一般方法（３）什么最难？　＜干涉项＞９．180度通电位置无感应方法(１）利用什么?(２）中高速日立方式１０.电机电流检测方法（１）3种方式（２）oneshunt电流检测方法目录＜永磁磁铁同步电机驱动的基础知识＞扭矩＝磁束×电流×sin(电流与磁束之间的角度）＝磁束×（电流与磁束之间的直交成分）图1－１弗来明左手定律図１－２磁束与电流之间的关系磁阻扭矩１．扭矩发生原

3、理（１）弗来明定律永磁式同步电机发生扭矩（励磁電流Id）电流磁束（ａ）线圈回转（ｂ）永磁回转永磁磁束线圈磁束SN（ｃ）铁回转铁的磁束方向线圈磁束线圈磁束SN磁束电流电流直交成分（扭矩电流Iq）θ力的方向（大拇指）磁束方向（食指）d軸磁束的直交方向（中指）ｑ軸图2-16磁阻扭矩与磁铁扭矩永磁磁束线圈磁束SN１．扭矩发生原理（２）转子位置与扭矩关系（图2-16的横轴角度方向）【重点】合理利用两种扭矩(控制电流位相)，使电流最小。0度-200-150-100-50050100150200-90090180270角度(°)总扭矩磁铁扭矩磁阻扭矩

4、30磁铁扭矩：磁阻扭矩100Nm：50Nm2：1扭矩(N･ｍ)２．什么是永磁式同步电机？（１）构造(a)分布卷定子和埋入式非突极转子（铁素体磁铁）（ｂ）集中卷定子和埋入式突极转子（钕磁铁）付表１构造分类图片１马达构造转子磁铁位置转子磁铁配置定子卷线构造电机构造表面型埋入型非突极型突极型分布卷集中卷表2-2表面磁铁与埋入磁铁的形状比较２．什么是永磁式同步电机？（２）表面磁铁和埋入磁铁图2-8埋入磁铁的各种埋入方式２．什么是永磁式同步电机？？（３）关于电感什么是电感？＞表示磁束容易通过的量⊿i⊿φ磁束φ电流i＜什么是3相线圈同步电感？＞磁束

5、泄露交锁磁束计算公式如下：磁气饱和现象：在大电流情况下，L变小。２．什么是永磁同步马达（４）两种电感同步电感电气角度180360LqLd难控制点：电流不同,L会变化Id，IｑLdLq参考图突极性电感的变化例图(a)根据位置而变化(b)根据电流而变化SN磁束量多(Ｌ大)90SN磁束量少(Ｌ小)【重点】控制L的同时，也会受到其它控制。（特是在无位置传感器的情况下）同步电感饱和现象３．改变电机速度的方法（１）负荷的种类图１－３　３种负荷【重点】知道了负载特性，才可以进行最好的控制开发。（ａ）ｎ次负荷（ｂ）定输出负荷（ｃ）定扭矩负荷风机，热水泵

6、等真空热水泵，车,搬运等起动时冷媒压缩机等回転速度回转速度回転速度负荷扭矩负荷扭矩负荷扭矩例１例2例１例2J：慣性【kg-m2】（一定or可变），ω：角速度【rad/s】（可检测or不可检测）τm：电机扭矩【N・m】（从电流处可以计算）τL：负荷扭矩【N・m】<用什么来决定速度？><马达扭矩怎样改变？>※重要的运动方程式如果想改变和扭矩成比例的电流⇒改变电压回转数一定＝马达扭矩和负荷扭矩相等[左边][右边]式（1-1）式（1-2）３．改变电机速度的方法（２）重要的运动方程式图１－５从电压控制到位置控制系的4种控制形态。３．改变电机速度的

7、方法（３）4种控制系高応答用途电压控制位置速度电流（扭矩）Opening控制cleaner通用变频器(低扭矩类型)空调通用变频器(高扭矩类型Ａ)速度为推定值通用变频器(高扭矩类型Ｂ)速度为推定值伺服电机电压电压控制速度控制位置控制电流控制计算速度计算位置位置信号检测电流电压控制速度控制计算速度电压控制速度控制电流控制计算速度检测电流速度信号＜无位置检测运转的扭矩特性＞＜有位置检测动转的扭矩＞◎速度一定◎根据其负荷，电流位相会发生变化（其位相根据印加电压而变化）◎同直流电机相同特性◎负荷增加（减少）⇒速度低（高）⇒诱起电压下降（增加）⇒和

8、电源的电压差增加（减少）⇒扭矩电流增加（减少）⇒扭矩增加（减少）图3-2无位置检测驱动的扭矩特性图图3-3有位置检测驱动的扭矩特性图sin(磁束和电流位相差φd）；固定sin(磁束和电流的位相差φd）；变化