建立永磁同步电动机矢量控制的闭环系统仿真模型，然后分析其结果总结其优点 和缺点。

第二章  永磁同步电机工作原理

2。1 永磁同步电机的分类 

根据永磁体在电机转子上安装的具体的位置的不同，通常情况下可以将永磁 同步电机分为以下三大类[2-3]：嵌入式、内插式和表面式，如下图 2-1 所示。因 为转子在永磁同步电机安装方式的差别，永磁体的装入的方法与位置对电动机的 各方面的性能影响都很大，因此这三种永磁同步电动机各有它们的优缺点。论文网

永磁体 永磁体 永磁体

(a)表面式 (b)内插式 (c)嵌入式 图 2-1 永磁同步电机的分类

通过上图可以发现得出永磁同步电机的表面式结构比较简单，而且制造方 便，转动惯量小，所以广泛应用于工业上。永磁体位于转子表面，所以取名表面 式，而且体积相对较小，因而在实际的转动时，它所具有的惯性也相对较小，所 以从中可以得到转矩的线性特性比其它方式更为优越。除此以外，可以发现此类 型的电动机不仅容易优化设计，而且能将气隙磁链设计成近似正弦分布的情况， 所以减少了磁场谐波和其带来的负面影响，从而电动机的运行性能得到了进一步 的优化[4]。

内插式、嵌入式永磁同步电机一般均在凸极的电机的范畴之内，通常情况下 转矩的线性不如表面式的好。先介绍前者内插式永磁同步电机，它增加了电动机 的功率密度，更好的运用转子磁路结构不对称所带来的磁阻转矩，从而电动机的 动态性能比表面式相对较好，而且制造也比较便捷，其缺点是漏磁系数和制作费 用都比较大。永磁体位于转子内部的是嵌入式永磁同步电机，由于永磁体嵌入到 转子中，所以永磁体去磁的可能性比较小，而且它含有的磁阻效应相对于其它的 分类更为的清楚的显现，而且大大的改善电机的调节速度的特性，增加了电机在

实际运行时的工作效率，其不足之处是转子漏磁系数相对较大。 一般所说的永磁同步电动机大部分是正弦波的，和一般同步电动机一样，通

常采用三相对称的正弦分布绕组来进行正弦波 PMSM 的定子绕组，或者采用特 殊形状的永磁体的转子以保证气隙磁密沿空间来呈正弦分布。如此一来，当电动 机以恒定的速度运行的时候，定子三相绕组所感应的电势均为正弦波，所以才命 名为正弦波永磁同步电动机。

当前交流电机调速技术在我国各个行业都有着它的身影，以此同时，永磁同 步电机的应用越来越广泛，例如在机械生产、航天航空、交通工具、船海等领域 的普遍应用。因为直流电机在转速较高时会出现问题，而且不能在恶劣的环境中 稳定的运行，但是应用永磁同步电机可以解决前者出现的一些问题。因为交流电 机是一个含有比较多变量的繁琐系统，所以要实现对其调速，相对来说比较困难。 而随着控制理论的不断发展，现代电力电子技术的高速发展，而且愈来愈高端的 计算机仿真的出现，交流调速技术的发展已势不可挡。

2。2 永磁同步电机的特点 

根据永磁同步电机的结构可以得到以下结论，尽管已经了解永磁同步电机转 子构造有一些差别，而且永磁同步电机在构造上也各不相同，但是因为永磁材料 使用的相同，因此可以总结出它们通常具有以下的相似点[5]：

（1）转矩波动小，动态响应快。当负载转矩发生变化的时候，仅仅永磁同 步电机的功角发生变化时，而转速维持在原先基础上不变，此时转动部分的转动 惯量不会对电动机转矩产生影响。由于永磁同步电机的一瞬间最大的转矩可以到 达起码三倍的额定转矩，所以使得永磁同步电机可以在较大变化下的负载转矩的 情况下工作，从而过载能力比一般同步电机强。 永磁同步电机矢量控制系统仿真+源程序(3):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_101056.html