第二章  永磁同步电机的运行原理

  电气传动系统这个有机的整体由控制部分、功率部分和电动机这三大要素构成。当然各个部分没有一个部分是多余或者限制，都有着各自的功能，而且各自的功能对于整个系统而言都是不可或缺的。通过提高永磁材料，从而可以被普遍应用的目的。永磁同步电机说到底就是一个转换能量的装置，但是其拥有的品种和种类却不是单一的，而且各个品种和种类所具有的功能和特点也是各有千秋 [12]。本章的任务就是简单的介绍一下永磁同步电机有哪些典型的类别，并对其基本结果做出一定的认识。这么做的目的是为了我们在后面研究定向控制时可以不那么盲目。论文网

2。1 永磁同步电机的种类及其特点

  不同种类的永磁同步电机可能对应着不同的反电动势，而我们可以根据这一点将其分类[13]。大体可分为两大类：一种是无刷直流电动机（BLDCM），另一种是正弦波永磁同步电动机(PMSM)。无刷直流电动机在电流波形方面有自己的特点，那就是它的电流波呈现方波形式，而且PMSM在运行特性方面要比其优秀。BLDCM在原理和控制方法上可以说是与直流电动机差不多的。从结构来讲，BLDCM则较为简单,其功率密度也更高，这种种优点使其更有市场竞争力。在一般情况下，无刷直流电动机就可以满足我们的需求，但当遇到要求运行能力比较高时，这时无刷直流电动机就极有可能不能满足其要求，这种情况下我们就只能使用正弦波永磁同步电机了。文献综述

   通过研究，我们可以知道作为转子的永磁磁钢，它在电机中的位置是有好几种变化的。正是这一特点，给我们提供了给永磁同步电机分类的一个依据，由此根据这一结构不同点将永磁同步电机分为三类，分别可称为嵌入式、内置式和面贴式，而这三种形式的电机可以分别用一下英文缩写表示：PMSM、IPM和SPM。

既然我们可以根据不同的特点将其分为不同的种类，自然各个种类会具有各个种类自有的特性。比如说从结构方面来讲，SPM在结构方面就显得相对比较的简单，这就使得制造它的过程相对来说会比较的简单，造出来整体电机的体积也会较其他电机小一些。当然这之间还存在一个不可忽视的特点，那就是其气隙是不均匀的。通过以上的介绍，也许不少人自己就可以归纳出这种电机的制造成本应该会比较的低。事实确实是这样的，这种电机的制造成本会较其他电机来讲偏低。但这并不意味着这种电机的性能就比价的垃圾。相反，其具有很多电机不具备的特性，那就是它的转矩特性优良，其惯性也很小。这种种的优点使得我们可以将其归类到隐极式同步电机的领域。当这些优良的特点集中在SPM身上的时候，伺服领域就会向它抛出橄榄枝了。就像之前一直提到的那样，哪有十全十美的东西，所以SPM也是有其不能施展本领的领域的。比如说需要它在一个高速环境下运行时，SPM的那种种特性就会显得捉襟见肘了。

IPM属于凸极式同步电机，其转子位置并不是可以随意设计安置的，因为其位置到底在哪，是和其磁路密度紧密联系在一起的。IPM还有一个和SPM一样的特性，那就是其气隙分布也是不均匀的。还有IPM在结构上也和SPM样秉承简单的原则，但在力矩方面则与SPM稍有不同，IPM的力矩比较的大，其转矩在线性方面表现优良。最后IPM还有一个特点是要交代一下的，那就是其机械特性相较其他电机来叫是比较的弱的。所以IPM和SPM一样不适应于高速环境，但是这其种种特性使其在低速场合是如鱼得水。善加利用IPM的这些特性可以将电机的工作效率提高不少，而且可以让电机拥有更加优良的调速性能。