永磁同步電動(dòng)機原理

永磁同步電動(dòng)機的組成部分：定子、永久磁鋼轉子、位置傳感器、電子換向開(kāi)關(guān)等。

永磁同步電動(dòng)機具有結構簡(jiǎn)單，體積小、重量輕、損耗小、效率高、功率因數高等優(yōu)點(diǎn)，主要用于要求響應快速、調速范圍寬、定位準確的高性能伺服傳動(dòng)系統中。

在永磁同步電動(dòng)機中，以三相正弦電壓方式(120°相移)施加於定子繞組上，這樣在轉子周?chē)⒁粋€(gè)旋轉磁場(chǎng)。轉子找尋與這旋轉定子場(chǎng)對齊，故此，當轉子與定子磁通分隔90°時(shí)造出的轉距便是最大，又當磁通對齊時(shí)轉距是零。最後，轉子速度等於定子頻率，因為這緣故，這類(lèi)電動(dòng)機被稱(chēng)為同步，電動(dòng)機的轉速可由調節三相電源的頻率來(lái)控制。

永磁同步電動(dòng)機在某些方面較無(wú)電刷直流電動(dòng)機優(yōu)勝，包括轉距紋波小、可聞噪聲低，以及更能夠在低速工作。而另一方面，電動(dòng)機結構大多復雜，需要精密的控制算法。電動(dòng)機一般備有一個(gè)正交編碼器(quadratur encoder)檢測轉子位置和轉速回饋;有時(shí)還要用霍爾傳感器檢知起始位置。

在無(wú)電刷直流電動(dòng)機中，定子各相被饋以一序列的梯形電壓，這樣混合一起便造出一個(gè)有矩形空間分布的旋轉磁場(chǎng)，在圖1所示的簡(jiǎn)化雙極模型中有助於了解這類(lèi)電動(dòng)機的基本原理。

饋電線(xiàn)圈U和W建立磁場(chǎng)，指向如圖中的N’和S’，因此轉子以其N(xiāo)-S方向即經(jīng)過(guò)一個(gè)力矩，并開(kāi)始旋轉;須注意，起初兩磁場(chǎng)是90°移動(dòng)，經(jīng)過(guò)30°旋轉後，定子被換向，以至新的形式下產(chǎn)生的定子場(chǎng)是與轉子場(chǎng)移位120°，正如解釋?zhuān)D子勢必跟隨定子場(chǎng)，以至移位再減少至60°，在此時(shí)執行新的換向，并且該形勢繼續重復下去，於是獲得360°旋轉。

將給線(xiàn)圈的電源換向的正確時(shí)間由三個(gè)放置在電動(dòng)機內里的霍爾傳傳感器來(lái)決定，因此，只要令磁場(chǎng)常操作於60°與120°之間移位及以90°為中界，六種不同形式便可造出最大效率，須記著(zhù)最大轉矩是於定子場(chǎng)與轉子場(chǎng)是90°移位時(shí)得到的，顯而易見(jiàn)，由無(wú)電刷直流電動(dòng)機產(chǎn)生的轉矩，特徵是有明顯的波動(dòng)。

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