在永磁同步电机中，省去了励磁线圈、滑环、电刷，用永磁体代替了电机转子中的励磁线圈，改善了电场电机的励磁损耗和转子散热问题 ,有效升高了效率和功率因数。且因其结构简单，占地面积小，质量小，效率良好，控制起来相对简单，可控性高。逐渐取代了异步电动机,使交流伺服系统成为主流，广泛的应用于工农业自动化、日常办公、数控机床和航空航天等领域。自1831年，世界上第一台永磁同步电机问世以来, 其应用的领域已经变得越来越广泛，成为人们日常生产生活中不可或缺的一部分。永磁同步电机与传统的异步电机相比，具有以下几方面的优点：

节省电能

因为永磁同步电机励磁绕组为永磁体，消除了损耗；且定与转子转速一致，

转子铁芯无损耗。所以，永磁同步电机的效率对比其它电机要高得多。而且，因为它不需要额外的励磁电流，功率因数获得了很大的提升。

机械特性较硬

当负载发生变化时，不容易对电机转矩造成干扰。

控制简单

电机转速和电源频率保持准确的同步，电机转速取决于电源的频率。

综合如上优秀的特性，永磁同步电机引起了界内技术人员和学者的普遍关注。近十几年间，永磁同步电机的材料学、结构学和控制理论的到了飞速的发展，各式各样功能和结构的永磁同步电机和控制方式研究成功。随着控制技术的进展,永磁材料的开发，永磁同步电机将大范围取代传统电动机。

基于永磁同步电机的优势, 使它在很多场合都得到了应用。

电动汽车

现代汽车工业发展迅速，对环境造成的影响日渐严重，要处理环境污染的问题，改善经济对燃油的依赖，显然要大力发展电动汽车。永磁同步电机优良的特性必然使其成为电动汽车驱动系统的主流。

轨道交通领域

2007年，阿尔斯通公司研发的新一代永磁牵引电机系统的高速AGV列车-V150，创下列车速度世界新纪录574。8km/h。

电梯领域

永磁同步电机产生较小的谐波噪声，应用于电梯系统中，可以带来更佳的舒适感。

医疗机械领域

传统电机不仅容易发生故障，且使用时长短、噪声大、无法消毒。永磁电机的无刷结构可以使工作稳定性得到大幅提升，消除了噪声，更耐用。

家电行业领域

永磁电机在低速运行时效率非常高，启动损耗大大降低，可使家电更加节能。

永磁同步电机是很多前沿高端行业的基石。随着电力电子和微电子技术结合起来，许多新的优秀的机械和机电一体化控制产品和设备被生产出来，这些产品就代表着电机未来的发展方向

1。2  电机控制技术的发展历程

1。3 永磁同步电机调速系统发展现状及趋势

1。4 课题研究的主要内容

课题主要内容为：了解永磁同步电机的结构、工作原理及工程应用；分析、比较直接转矩控制和矢量控制的优缺点；深入学习了直接转矩控制的基本原理，建立直接转矩控制器的数学模型，并进行仿真建模（包括坐标变换、电压空间矢量形成、扇区选择、磁链计算、速度/转矩/磁链调节器等）。利用MATLAB仿真软件完成PMSM变频调速控制系统仿真模型的建立，并对永磁同步电机仿真系统进行分析研究。

2 永磁同步电机控制方案选择

2。1 永磁同步电机结构及工作原理

永磁同步电机的定子铁心槽中嵌入在空间上互差120度交流绕组，在其中通入三相对称电流时，气隙中就会产生同步旋转磁场。