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永磁同步電動機的運行控制方法
最近更新時間：2010-11-14
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永磁同步電動機的運行可分為外同步和自同步二類。用獨立的變頻電源向永磁同步電動機供電，同步電動機轉(zhuǎn)速嚴格地跟隨電源頻率而變化，此即為外同步式永磁同步電動機運行。外同步運行常用于開環(huán)控制，由于轉(zhuǎn)速與頻率的嚴格關(guān)系，此運行方式適合在多臺電動機要求嚴格同步運行的場合使用。例如，紡織行業(yè)紗錠驅(qū)動，傳送帶錕道驅(qū)動等場合。為此可選用一臺較大容量的變頻器，同時向多臺永磁同步電動機供電。
當(dāng)然，變頻器必須能軟起動，輸出頻率能由低到高逐步上升到以解決同步電動機的起動問題。
所謂自同步的永磁同步電動機，其定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場位置由永磁轉(zhuǎn)子的位置所決定，能自動地維持與轉(zhuǎn)子磁場有900的空間夾角，以產(chǎn)生zui大的電機轉(zhuǎn)矩。旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速則嚴格地由永磁轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速所決定。用此種方式運行的永磁同步電動機除仍需逆變器開關(guān)電路外，還需要一個能檢測轉(zhuǎn)子位置的傳感器，逆變器的開關(guān)工作，即永磁同步電動機定子繞組得到的多相電流，*由轉(zhuǎn)子位置檢測裝置給出的信號來控制。這種定子旋轉(zhuǎn)磁場由定子位置來決定的運行方式即自同步的永磁同步電動機運行方式，這是從60年代后期發(fā)展起來的新方式。自同步的永磁同步電動機運行方式從原理上分析可知，它具有直流電動機的特性，有穩(wěn)定的起動轉(zhuǎn)矩，可以自行起動，并可類似于直流電動機對電機進行閉環(huán)控制。自同步的永磁同步電動機已成為當(dāng)今永磁同步電動機應(yīng)用的主要方式。
自同步永磁同步電動機按電機定子繞組中加入的電流形式可分為方波電動機和正弦波電動機二類。方波電動機繞組中的電流式方波形電流，分析其工作原理可知，它與有刷直流電動機工作原理*相同。不同處在于它用電子開關(guān)電路和轉(zhuǎn)子位置傳感器取代了有刷直流電動機的換向器和電刷，從而實現(xiàn)了直流電動機的無刷化，同時保持了直流電動機的良好控制特性，故該類方波電動機人們習(xí)慣稱為無刷直流電動機。這是當(dāng)前使用zui廣泛的，很有前途的一種自同步永磁同步電動機。
正弦波自同步永磁同步電動機其定子繞組得到的是對稱三相交流電，但三相交流電的頻率、相位和幅值由轉(zhuǎn)子的位置信號所決定。轉(zhuǎn)子位置檢測通常使用光電編碼器，可地獲得瞬間轉(zhuǎn)子位置信息。其控制通常采用單片機或數(shù)字信號處理器（DSP）作為控制器的核心單元。因其控制性能、控制精度和轉(zhuǎn)矩的平穩(wěn)性較無刷直流電動機控制系統(tǒng)為好，故主要用于現(xiàn)代高精度的交流伺服控制系統(tǒng)中。