交流永磁同步伺服电机及其驱动技术精ppt课件.ppt

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1、3.2交流永磁同步电机及其驱动技术1、交流永磁同步电机结构和工作原理2、交流永磁同步电机磁场定向控制技术3、交流永磁同步电机PWM控制4、交流永磁同步电机驱动器咏谨惮瘸狞丧渡修韵氦陈荐谎肘绿赶祸谴噪糕赏公瀑砷榜百防梢浊哨恩亭交流永磁同步伺服电机及其驱动技术精交流永磁同步伺服电机及其驱动技术精直流伺服电机存在如下缺点：它的电枢绕组在转子上不利于散热；由于绕组在转子上，转子惯量较大，不利于高速响应；电刷和换向器易磨损需要经常维护、限制电机速度、换向时会产生电火花限制了它的应用环境。如果能将电刷和换向器去掉，再把电枢绕组移到定子上，就可克服这些缺点。交流伺服电机就是这种结构

2、的电机。交流伺服电机有两类：同步电机和感应电机彤胃奄同徽口创踞硬速鳞贱沪刮顿配痛厩涯杖歹价闸篱躇厅宫乾秧株靖肘交流永磁同步伺服电机及其驱动技术精交流永磁同步伺服电机及其驱动技术精永磁同步电机（PMSM）（PermanentMagnetSynchronousMotor）1、结构和工作原理段歧镇冷贬鱼占辐丰照拦赘饰哪业扁站斧旨拳测供收诚黍郴盏仰眉程荆鸯交流永磁同步伺服电机及其驱动技术精交流永磁同步伺服电机及其驱动技术精主要由定子、转子及测量转子位置的传感器构成。定子和一般的三相感应电机类似，采用三相对称绕组结构，它们的轴线在空间彼此相差120度。转子上贴有磁性体，一般有

3、两对以上的磁极。位置传感器一般为光电编码器或旋转变压器。编阴漾倚汉迷监惫商来釉蜜确疲蜡斌遮歉笛窄炒厅丧邪香钓谚形犯毁匡唱交流永磁同步伺服电机及其驱动技术精交流永磁同步伺服电机及其驱动技术精三相异步交流感应电机的工作原理感应电机当其对称三相绕组接通对称三相电源后，流过绕组的电流在定转子气隙中建立起旋转磁场，其转速为:式中f—电源频率；p—定子极对数。即磁场的转速正比于电源频率，反比于定子的极对数；磁场的旋转方向取决于绕组电流的相序。岗茹抽船藕催蜒子僚广碍卑汐蝉估透篡停俩场洽孔莎梳轰二桥敞撬喳痰映交流永磁同步伺服电机及其驱动技术精交流永磁同步伺服电机及其驱动技术精由于电磁

4、感应作用，闭合的转子导体内将产生感应电流。这个电流产生的磁场和定子绕组产生的旋转磁场相互作用产生电磁转矩，从而使转子“跟着”定子磁场旋转起来，其转速为n。n总是低于ns（异步），否则就不会通过切割磁力线的作用在转子中产生感应电流。捏瞥晰盗级础问能履裳风叔胚笼冬荒挡查人跃庆嗣花辑占牧悄伴割湿寞凡交流永磁同步伺服电机及其驱动技术精交流永磁同步伺服电机及其驱动技术精永磁同步交流电机的工作原理定子转组产生旋转磁场的机理与感应电机是相同的。其不同点是转子为永磁体且n与ns相同（同步）。两个磁场相互作用产生转矩。定子绕组产生的旋转磁场可看作一对旋转磁极吸引转子的磁极随其一起旋转。

5、真易跨雹戮悦不撂骄搀鳃翔痘抨享惺刃劣哥捅合雍螺贴砍纬尘讫肢廓父篙交流永磁同步伺服电机及其驱动技术精交流永磁同步伺服电机及其驱动技术精要想实现四象限运行，关键是力矩的控制。在永磁直流电机中，T=KtI。I为直流，只要改变电流的大小就能改变力矩。而交流电机中Fs是由三相交流电产生的，绕组中的电压及电流是交流，是时变量，转矩的控制要复杂得多。能否找到一种方法使我们能够象控制直流电机那样控制交流电机？20世纪70年代初发明了矢量控制技术，或称磁场定向控制技术。通过坐标变换，把交流电机中交流电流的控制，变换成类似于直流电机中直流电流的控制，实现了力矩的控制，可以获得和直流电机相

6、似的高动态性能，从而使交流电机的控制技术取得了突破性的进展。衷陆勉敞匀泣桃沪悍绦峰梗吭侨墓芦零贡埂祭丝镊怎颖歧锐询讯际赠掂戚交流永磁同步伺服电机及其驱动技术精交流永磁同步伺服电机及其驱动技术精2、磁场定向控制永磁同步电机的定子中装有三相对称绕组a,b,c，它们在空间彼此相差120度，绕组中通以如下三相对称电流：即每个绕组中电流的幅值和相位都是随时间变化的，且彼此在相位（与时间有关）上相差120度。猛握仰贺企痊惭谎勤蕾槽浇账仟捷症环宵盈程瞻傻淌允絮呢掩求凳绕蒋瑚交流永磁同步伺服电机及其驱动技术精交流永磁同步伺服电机及其驱动技术精旋转磁场是三相电流共同作用的结果，引入电流

7、空间矢量的概念来描述这个作用。在电机定子上与轴垂直的剖面上建立一静止坐标系（a,b,c)，其原点在轴心上，三相绕组的轴线分别在此坐标系的a，b，c三个坐标轴上。每一相相电流幅值和极性随时间按正弦规律变化。可用空间矢量描述，方向始终在a,b,c坐标系中各相的轴线上。定义合成定子电流矢量为：每一相相电流空间矢量幅值和极性的变化使得合成定子电流矢量形成旋转磁场。迂扬涂壬涅属撰认女簧茨哆肾阉裴店凿极签滔哗馋帚印循冶翌涎啦奉掳燥交流永磁同步伺服电机及其驱动技术精交流永磁同步伺服电机及其驱动技术精定义了合成定子电流矢量后，则定子绕组的总磁势矢量为N—定子绕组线圈