永磁同步电机的仿真模型1、永磁同步电机介绍永磁同步电动机 (permanent Magnets synchronous Motor, PMSM),转子采用永磁材料 ,定子为短距分布式绕组 ,采用三相正弦波交流电驱动,且定子感应电动势波形呈正弦波"定子绕组通过控制功率管(如 IGBT)的不同开关组合 ,产生旋转磁场跟踪永磁转子的位置,自动地维持与转子的磁场有900 的空间夹角 ,以产生最大的电机转矩"旋转磁场的转速则严格地由永磁转子的转速所决定,PMSM 具有直流电动机的特性 ,有稳定的起动转矩 ,可以自行起动 ,并可类似直流电动机对电机进行闭环控制,多用于伺服系统和高性能的调速系统。永磁同步电动机按转子形状可以分为两类:凸极式永磁同步电机和隐极式永磁同步电机。它们的区别在于转子磁极所在的位置,凸极式永磁同步电机转子磁极是突起在轴上的,其直轴和交轴电感参数不相等 "而隐极式永磁同步电机的转子磁极是内置在轴内的,直轴和交轴电感参数相等"凸极式转子具有明显的磁极 ,定子和转子之间的气隙是不均匀的,因此其磁路与转子的位置有关。2、永磁同步电机的控制方法目前对永磁同步电机的控制技术主要有磁场定向矢量控制技术（ field orientation control,FOC）与直接转矩控制技术（ direct torque control ，DTC）。在这里我们使用磁场定向矢量控制技术来建立永磁同步电机的仿真模型。磁场定向矢量控制技术的核心是在转子旋转坐标系中针对激磁电流id 和转矩电流 iq 分别进行控制，并且采用的是经典的PI 线性调节器，系统呈现出良好的线性特性，可以按照经典的线性控制理论进行控制系统的设计，逆变器控制采用了较成熟的SPWM、SVPWM等技术。磁场定向矢量控制技术较成熟，动态、稳态性能较佳，所以得到了广泛的实际应用。该方法摒弃了矢量控制中转子磁场定向的思想， 采用定子磁场定向， 分别对定子磁链和转矩直接进行控制。直接转矩控制的实现方法是： 计算得到磁链和转矩的实际值与参考值之间的偏差，通过滞环比较以及当前定子磁链的空间位置确定控制信号， 在离线计算的开关表中选取合适的空间电压矢量，再通过离散的bang-bang 控制方式调制产生PWM 信号，以控制逆变器产生合适的电压和电流驱动电机转动。直接转矩控制摒弃了复杂的空间矢量坐标运算，电机的数学模型得到了简化， 控制结构也简单， 对电机参数变化不敏感，控制系统的动态性能得到了极大提高。 然而有利也有弊，直接转矩控制逆变器的开关频率不固定；转矩、电流脉动大；采样频...
