1.0電機(jī)分類和永磁同步電機(jī)控制技術(shù)介紹基礎(chǔ)電磁感應(yīng)產(chǎn)生力的作用，不討論與之類似的中學(xué)物理知識； 直流無刷及永磁同步電機(jī)知識太發(fā)散不研究； 本文介紹了幾種內(nèi)容電機(jī)分類及日常生活中電機(jī)類型無刷直流/永磁同步電機(jī)運(yùn)行原理無刷直流與永磁同步異同永磁同步電機(jī)控制技術(shù)1 .電機(jī)分類及日常生活中電機(jī)類型
如圖所示，電機(jī)的種類首先能夠根據(jù)交直流類型來區(qū)別。
直流電動機(jī)在日常生活中經(jīng)常遇到，以電池、5V電源為能源的幾乎都是電動玩具、剃須刀、小風(fēng)扇。 這類電機(jī)的分類位于換流式細(xì)分類別中。 控制手段也非常簡單，只要向兩極通電就可以旋轉(zhuǎn)。 電壓越大，旋轉(zhuǎn)越快，調(diào)換兩根電極線就可以反轉(zhuǎn)。 我記得把玩具拆開，四驅(qū)車?yán)锏闹绷饔兴㈦姍C(jī)，里面有型兩極電刷，轉(zhuǎn)子電流的換流是用電刷進(jìn)行的。 可見，這種電機(jī)中也存在磁鐵，磁極固定成為定子。 其他細(xì)分分支的單極電機(jī)、換流電勵磁電機(jī)在生活中并不常見，故不作介紹。
交流電動機(jī)有同步電動機(jī)和異步電動機(jī)兩種。
異步電動機(jī)在普通日常生活中相對較少，且都比較大型。 單相異步電動機(jī)多在農(nóng)村家庭的各種加工機(jī)械、普通小型工廠的加工機(jī)械上見面； 的電源一般市電220V就可以了。 用一零一火線工作。 對于單相異步電動機(jī)更細(xì)分的類型，差異并不大。 這類電機(jī)通常有兩個非常大的容量：啟動容量和工作容量。 如果這兩個電容器壞了，啟動或動作時(shí)會異常。
多相異步電機(jī)經(jīng)常在起重機(jī)械、大型加工機(jī)械見面； 多相異步電機(jī)的體積在所有電機(jī)分類中相對較大，功率也不低。 使用這種電機(jī)，大多搭載有對應(yīng)的變頻器。 其供電時(shí)接通三相電。 三相在工業(yè)中經(jīng)常使用，但在日常生活中不多見。
最后介紹交流電動機(jī)的同步電動機(jī)。 這種電機(jī)細(xì)分的種類在日常生活中多少會有些陰影。 同步電機(jī)主要分為無刷直流、永磁同步、步進(jìn)電機(jī)、磁滯電機(jī)、磁阻電機(jī)四大類。 無刷直流電機(jī)，一提到，都見過； 日常使用的電動自行車、電動摩托車的后輪是直流無刷同步電動機(jī)。 這個電機(jī)也有輪轂電機(jī)的名字。 是指長在車輪輪轂上的電機(jī)。 步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用非常廣泛，主要由于其控制的步進(jìn)精度，可以在高精度的情況下使用。 在激光切割、3D打印中使用得相當(dāng)多。
也有分支的電機(jī)類型。 是永磁同步電機(jī)。 該電機(jī)目前非常受歡迎，昂貴的吹風(fēng)機(jī)是永磁同步電機(jī)的。 永磁同步電動機(jī)與優(yōu)良的控制方法相結(jié)合，可以準(zhǔn)確控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，噪音非常低，給人一種安靜高效的感覺。
同步電機(jī)大多是永磁式的。 也有其他勵磁類型，但不太常見。
2 .無刷直流/永磁同步電動機(jī)的運(yùn)行原理這里將無刷直流和永磁同步運(yùn)行原理放在一起的原因是這兩種類型的差別并不大。 稍后詳細(xì)對比異同。
有直流電刷電機(jī)，定子為永磁體，轉(zhuǎn)子為繞組線圈； 磁有兩極，相同的排斥有不同的吸引力。 因此，通過使直流電力流過轉(zhuǎn)子線圈，能夠使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)到與定子轉(zhuǎn)矩最小的位置； 此時(shí)，由于刷子方向發(fā)生了變化，本來力矩最小的位置又力矩最大； 最后，周開始了，轉(zhuǎn)子在不斷旋轉(zhuǎn)。
無刷直流，那確實(shí)沒有刷； 另外，在帶直流電刷的電動機(jī)中，定子為永久磁鐵，轉(zhuǎn)子為繞組的結(jié)構(gòu)，在無直流電刷中，定子為繞組，轉(zhuǎn)子為永久磁鐵。 繞組仍在轉(zhuǎn)子上時(shí)，必須采用物理接觸對繞組通電，電刷老化問題尚未解決。 直流無刷電機(jī)中，繞組存在于定子中，有三根相線； 工作中，三條相線相繼輸入輸出電流，達(dá)到了轉(zhuǎn)換方向的目的。 在無直流刷的情況下，轉(zhuǎn)子的定子在電磁力的作用下與直流有刷相同。
無刷直流電機(jī)，具體是定子在內(nèi)部還是外部，不一定。 轉(zhuǎn)子在外面，含有定子的，一般稱為外轉(zhuǎn)子電機(jī)。 輪轂電機(jī)是一種非常特殊的外轉(zhuǎn)子電機(jī)。
直流無刷電機(jī)，為什么在大分類下卻又是交流電機(jī)？
向無刷直流、永磁同步電動機(jī)的控制器供電時(shí)，由于提供直流電源，故稱為無刷直流。但是，直流電源經(jīng)過電機(jī)控制器，經(jīng)過逆變換后，與電機(jī)相連的三條相線中，電源類型為交流
3 .無刷直流與永磁同步異同無刷直流電機(jī)、英文BLDC、英文全稱Brushless Direct Current Motor永磁同步電機(jī)、英文PMSM、英文全稱permanentmagnetsynchronousmotor
相反電位波形不同：
BDC :接近梯形波(理想狀態(tài))；
PMSM :正弦波(理想狀態(tài))； 三相電流波形不同：
BDC )近似asjdlz或梯形波(理想狀態(tài)；
PMSM :正弦波(理想狀態(tài))； 控制系統(tǒng)差異：
BLDC :通常包括位置控制器、速度控制器、電流(轉(zhuǎn)矩)控制器；
PSM :不同控制策略的有不同的控制系統(tǒng)； 控件差異：
BLDC :采用120度asjdlz電流、PWM控制；
PSM :采用正玄波電流、SPWM SVPWM控制。但是，在實(shí)際的控制中，直流無刷也會用FOC控制，永磁同步電機(jī)也能用asjdlz進(jìn)行控制。
就像電動汽車控制器一樣，我拆過三四個進(jìn)行研究，接口都一樣，控制芯片不同
樣，當(dāng)然控制算法也不一樣。用正弦波控制的電動車，啟動、運(yùn)行聲音都很低，運(yùn)行過程中沒有抖動；但是asjdlz控制的電動車，聲音會非常明顯，運(yùn)行時(shí)的抖動也能感知得到。抖動是因?yàn)槊鞔_的轉(zhuǎn)矩脈動。??asjdlz控制的電機(jī)，電源使用效率較高，因?yàn)檎也刂频碾姍C(jī)，在有效電壓上就會被打折一點(diǎn)。
4. 永磁同步電機(jī)的控制技術(shù)
永磁同步電機(jī)，直流無刷電機(jī)可以用同樣的控制手段來使之運(yùn)行。
根據(jù)有無位置傳感器來區(qū)別，首先分為有感無感。也就是有無使用霍爾等類似的位置傳感器來感知定子轉(zhuǎn)子的位置角度。在風(fēng)泵類的應(yīng)用中，很多使用無感方式控制，通清爽的石頭的算法是電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)起來后，檢測感知相電流的變化來切換相電流。一些重載或精確控制的應(yīng)用中，都會使用有感方式。根據(jù)逆變的三相電源，可以分為asjdlz控制和正弦波控制。asjdlz控制策略簡單，控制過程直接有效，采用六步換向策略，CPU調(diào)制 出PWM來驅(qū)動功率開關(guān)管就可是生成能使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的三相電源。正弦波的控制策略相對復(fù)雜得多，但是在控制效果上又優(yōu)良的多。正弦波控制時(shí)，主要有兩種控制策略。一種是，直接轉(zhuǎn)矩控制DTC百度百科。其作法是依量測到的馬達(dá)電壓及電流，去計(jì)算馬達(dá)磁通和轉(zhuǎn)矩的估測值，而在控制轉(zhuǎn)矩后，也可以控制馬達(dá)的速度，直接轉(zhuǎn)矩控制是歐洲ABB公司的專利。
第二種是，空間矢量控制FOC百度百科。其實(shí)質(zhì)是將交流電動機(jī)等效為直流電動機(jī)，分別對速度，磁場兩個分量進(jìn)行獨(dú)立控制；通過控制轉(zhuǎn)子磁鏈，然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場兩個分量，經(jīng)坐標(biāo)變換，實(shí)現(xiàn)正交或解耦控制。正弦波控制時(shí)，會有很多衍生的更精細(xì)的控制策略，比如前饋控制、最大轉(zhuǎn)矩控制、弱磁控制等。在對電機(jī)的控制過程中，會有多個反饋控制環(huán)。在控制電機(jī)的出力情況時(shí)，有電流環(huán)；再此基礎(chǔ)上，控制轉(zhuǎn)速的控制環(huán)；伺服電機(jī)應(yīng)用時(shí)，便有位置環(huán)的控制。
ST的開源方案–空間矢量控制，驅(qū)動永磁同步電機(jī)的學(xué)習(xí)及分享計(jì)劃CSDN鏈接