同步电机设计手册

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三、GK6交流永磁同步伺服电机选型手册文档V3.6-8

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强迫冷却
型号
GK6130-8SW61 GK6130-8SV61 GK6130-8SE61 GK6130-8SA61 GK6130-8SB61 GK6130-8SC61 GK6131-8SW61 GK6131-8SV61 GK6131-8SE61 GK6131-8SA61 GK6131-8SB61 GK6131-8SC61 GK6132-8SW61 GK6132-8SV61 GK6132-8SE61 GK6132-8SA61 GK6132-8SB61 GK6132-8SC61 GK6133-8SW61 GK6133-8SV61 GK6133-8SE61 GK6133-8SA61 GK6133-8SB61 GK6133-8SC61 GK6135-8SW61 GK6135-8SV61 GK6135-8SE61 GK6135-8SA61 GK6135-8SB61 GK6135-8SC61 GK6137-8SW61 GK6137-8SV61 GK6137-8SE61 GK6137-8SA61 GK6137-8SB61 GK6139-8SW61 GK6139-8SV61 GK6139-8SE61 GK6139-8SA61 GK6139-8SB61
缘，定子绕组温升分别达 125K、145K ●标准型：方波光电编码器（带 U、V、W 信号）备选型:1.旋转变压器，
用于振动、冲击较大的环境；2.正余弦光电编码器，经细分分辨率可达 220； 3.绝对式编码器 ●PTC 正温度系数热敏电阻，20°时 R≤250Ω 备选:热敏开关 ●IMB5 备选：IMV1、IMV3、IMB35 ●IP64 备选：IP 65、IP66、IP67 ●自然冷却 ●灰色无光漆备选：根据用户需要
GK6 系列交流永磁同步伺服电机技术规范

同步器设计手册教学教材

对于二档换一档的退档过程中，同理是齿轮P1和S1的减速度要比齿轮P2和S2要大。所以高档换低档是极其复杂的。在分开二档齿轮之前，齿轮S1的圆周线速度VS1比齿轮S2、P2、P1要大，如图3所示，齿轮P2和P1在t′x 时趋于零，齿轮S2和S1在tx 时趋于零，他们之间相距很大。根本不能相交，齿轮P1和S1圆周线速度永远没有相等的时间。所以，要想在瞬间内使这两个齿轮直接相啮合是不可能的。必须采取一种辅助方法使齿轮P1和S1圆周线速度接近。这就是通常的做法“两脚离合器”：
对于中间轴，是齿轮A、B随第一轴即离合器而转动。由于这一段的转动惯量小，离合器分离后，会在很短时间t′x 内停止转动，Vp3和VP2很快随第一轴的停止而趋于零。
当中间轴与第二轴以不同的速度降低的过程中，齿轮P3和S3圆周线速度相等，驾驶员就要巧妙地抓住这段时间，把齿轮P3和齿轮S3接合上。所以在低档换高档的过程中，全靠驾驶员的熟练操作和丰富经验，同时注意力也要特别集中。
图7
6.同步器齿环。同步器齿环是同步器中的一个重要零件。内孔是锥面，与接合齿的外锥面配合。整个内锥面上是螺距等于0.6左右的螺纹，用来破坏外锥面上的油膜，提高它们之间的摩擦系数。内锥面沿轴向开有一些槽，便于流出被两锥面之间挤出的油。轮齿靠近齿套端有倒角。倒角有两个作用，一是在没有同步前起锁止作用，二是同步后便于齿套进入。倒角角度的大小与齿套相同。齿环的外圆处，有三个均布的方槽（或三个凸台），是滑块推动同步环的位置，方槽（或凸台）中心应与所在齿槽中心重合，方槽（或凸台）宽度与滑块（或齿毂上的槽）宽度的差等于二分之一齿距。
早期开发的同步器为常压式同步器，有锥形和片式两种。由于它不能保证被啮合齿轮在同步状态（即角速度相等）下实现换档，不能从根本上解决换档时啮合冲击问题，所以这种同步器目前已被淘汰。

110kw永磁同步电动机设计流程

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永磁同步电动机说明书PPT课件

“弱磁”扩速。径向式结构切向式结构混合式结构
2、内置径向式转子磁路结构
早期常用
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应用较为广泛
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(a)ห้องสมุดไป่ตู้
(b)
1—转轴 2—永磁体槽 3—永磁体 4—转子导条
2、内置径向式转子磁路结构
更大的永磁体空间外转子结构
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(c)
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1—转轴 2—永磁体槽 3—永磁体 4—转子导条
2、内置混合式转子磁路结构
这类结构集中了径向式和切问式转子结构的优点，但结构和制造工艺均较复杂，制造成本也比较高。图 (a)是由德国西门子公司发明的混合式转子磁路结构，需采用非磁性转轴或采用隔磁铜套，主要应用于采用剩磁密度较低的铁氧体永磁同步电动机。图(b)所示结构近年来用得较多，也采用隔磁磁桥隔磁。这种结构的径向部分永磁体磁化方向长度约是切向部分永磁体磁化方向长度的一半。图(c)和(d)永磁体的径向部分与切向部分的磁化方向长度相等，也采取隔磁磁桥隔磁。但制造工艺却依次更复杂，转子冲片的机械强度也有所下降。
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(a)
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1—转轴 2—空气隔磁槽 3—永磁体 4—转子导条
2、内置切向式转子磁路结构

同步器设计手册

同步器设计手册前言汽车变速器中采用同步器，可以保证换档操作迅速、轻便无冲击，延长齿轮和传动系统的使用寿命，提高汽车在换档和加速起步时的动力性和经济性，改善驾驶舒适性的有效措施。

同步器技术目前被广泛应用于各种车型上。

同步器的应用是机械变速器发展过程中一次质的飞跃，在我国汽车行业标准QC/T29063中明确规定轻型汽车变速器前进档必需装有同步器结构，中型汽车除一档、倒档外，其余各档也必需装有同步器结构。

随着同步器技术不断发展，对于提高变速器传动性能，具有十分重要的经济技术意义。

本手册是在综合同步器理论和实践研究的基础上编写而成。

本书结构新颖，文字简洁，图文并茂，通俗易懂。

内容包括：同步器结构形式，工作原理，设计参数，结构参数，以及影响同步器性能的因素。

本手册可供从事汽车变速器的设计、生产、维修人员参考。

本手册经等人员审阅并提出修改意见，在此表示感谢。

由于作者水平有限，难免有不足之处，请广大员工提出宝贵意见。

作者2007/11/16目录绪论第一章同步器的结构形式及其特点第一节锁销式同步器第二节锁环式同步器第三节锁环式多锥同步器第二章同步器工作原理第三章同步器设计参数及其计算第一节转动惯量及其转换第二节同步力矩 Tc及同步时间第三节拨环力矩T B第四节计算实例第四章结构参数设计第一节结构参数设计第二节结构参数设计对换档性能的影响第三节同步器摩擦材料第五章影响同步器性能的因素第一节润滑油对同步器性能的影响第二节其他对同步器性能的影响第六章同步器试验绪论汽车变速器是汽车传动系中的一个重要部件，它的功能是在不同的使用条件下，改变由发动机传到驱动轮上的转矩和转速，使得汽车得到不同的牵引力和车速，以适应不同的使用条件。

同时也可以使发动机在最有利的工况范围内工作。

为保证变速器具有良好的工作性能，对变速器提出以下基本要求：1. 应有合适的变速档位数和传动比，保证汽车具有良好的动力性和经济性指标。

2. 较高的传动效率。

50kW电动汽车永磁同步电动机电磁设计

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BR
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电机空载磁场分布
空载气隙磁密傅里叶分析 20
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Distance [mm]
电机空载气隙磁密分布
0.7
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气隙磁密波形图
气隙磁密波形的傅里叶分析
气隙磁密频谱法分析
交轴电枢反应磁密波形
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（2）通交轴61A电流时仿真图
修改磁钢参数后的空载气隙磁密
61A交轴电流磁场分布图
气隙磁密波形图
气隙磁密波形的傅里叶分析
气隙磁密频谱法分析
交轴电枢反应磁密波形
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根据公式3.2同样仿真并计算出不同交轴电流时的交轴电枢反应电感，并且与实验结果进行比较，其比较结果见下表。
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1
空3 载气5隙磁密7 频谱9 分析11
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由上图得到 B010.78T。
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3.2 基于有限元的永磁同步电动机同步电感参数计算直轴电枢反应电感计算公式：
La d2Nqk1lB0I1d Bd1
3.1
交轴电枢反应电感计算公式：
Laq
2
Nkq1l
Baq1 Iq
3.2
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直轴电枢反应电感的有限元分析
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永磁同步电机毕业设计说明

永磁同步电动机的电磁设计与分析摘要永磁同步电动机（PMSM）是一种新型电机，永磁同步电动机具有结构简单、体积小、重量轻、损耗小、效率高等优点，和直流电机相比，它没有直流电机的换向器和电刷等缺点。

和异步电动机相比，它由于不需要无功励磁电流，因而具有效率高，功率因数高，转矩惯量大，定子电流和定子电阻损耗小等特点。

本文主要介绍永磁同步电动机（PMSM）的发展背景和前景、工作原理、发展趋势，以异步起动永磁同步电动机为例，详细介绍了永磁同步电动机的电磁设计，主要包括额定数据和技术要求，主要尺寸，永磁体计算，定转子冲片设计，绕组计算，磁路计算，参数计算，工作特性计算，起动性能计算，还列举了相应的算例。

还通过Ansoft软件的Rmxprt模块对永磁同步电动机了性能分析，得出了效率、功率、转矩的特性曲线，并且分别改变了电机的三个参数，得出这些参数对电机性能的影响。

又通过Ansoft软件Maxwell 2D的瞬态模块对电机进行了仿真，对电机进行了磁场分布计算，求出了电流、转矩曲线和电机的磁力线、磁通密度分布图。

关键词永磁同步电动机；电磁设计；性能分析The design of Permanent-MagnetSynchronous MotorAbstractPMSM (Permanent-Magnet Synchronous Motor) is a new type of motor, which has the advantages of simple structure, small volume, light weight, low loss, high efficiency. Compared with the DC motor, it has no DC motor commutator and brush. Compared with the asynchronous motor, because it does not require no power excitation current, It has the advantages of high efficiency, high power factor, large moment of inertia, stator current and small stator resistance loss .The paper mainly introduces the PMSM's development background and foreground, working principle, development trend, taking asynchronous start permanent magnet synchronous motor as an example, it introduces in detail the electromagnetic design of PMSM, that mainly includes the rated data and technical requirements, main dimensions, permanent magnet calculation, rotor and stator punching, winding calculation, magnet circuit calculation, parameters calculation, performance calculation, calculation of starting performance , and also lists the revevant examples. We aslo can analyse the performance of PMSM through the Rmxprt module of Ansoft software and conclude that the characteristic curve of efficiency, power, torque. By changing two parameters of the motor, I get the optimal scheme of the motor. Through transient module of Ansoft software Maxwell 2D to simulate the motor parameters, the magnetic field distribution of the motor is calculated, I can be obtained the curves of the current and the torque, the distribution of magnetic line of force and the distribution of magnetic flux density.Keywords PMSM; Motor design; Performance analysis目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (4)1.1 课题背景 (4)1.2 永磁电机发展趋势 (5)1.3 本文研究主要容 (6)第2章永磁同步电动机的原理 (7)2.1永磁材料 (7)2.1.1 永磁材料的概念和性能 (7)2.1.2 钕铁硼永磁材料 (8)2.2永磁同步电动机的基本电磁关系 (9)2.2.1 转速和气隙磁场有关系数 (9)2.2.2 感应电动势和向量图 (10)2.2.3 交直轴电抗及电磁转矩 (12)2.3小结 (14)第3章永磁同步电动机的电磁设计 (15)3.1 永磁同步电机本体设计 (15)3.1.1 永磁同步电动机的额定数据和主要性能指标 (15)3.1.2 定子冲片和气隙长度的确定以及定子绕组的设计 (16)3.1.3 转子铁心的设计 (17)3.2永磁同步电动机本体设计示例 (19)3.2.1 额定数据及主要尺寸........................................ 错误!未定义书签。

课程设计说明书同步电机改

第一章简述1.1电机系统建立简介世界工业进步的一个重要因素是过去几十年中工厂自动化的不断完善。

在上个世纪70年代初叶，席卷全球世界先进工业国家的石油危机，迫使他们投入大量人力和财力去研究高效高性能的交流调速系统，期望用它来节约能源。

经过十年左右的努力，到了80年代大见成效，高性能交流调速系统应用的比例逐年上升，能源危机从而得以缓解。

从此以后，高性能交流电机的研究从未再停止过。

而且众所周知，电机的数学模型是多变量、强耦合的非线性系统。

对非线性系统中的混沌和分支现象的研究是当前非线性科学研究的热点，在理论上、计算机仿真以及实验上都有了一些研究成果，提出了一些方法。

但要从理论上研究一个非线性动力系统，一般比较困难，我们往往希望在保持其动力学特性的基础上，将其简化。

要简化一个动力系统，有两条途径：一是减少系统的维数；二是消除非线性1.2同步电机概述同步电机历来是以转速与电源频率严格保持同步而著称的，只要电源频率保持恒定，同步电动机的转速就绝对不变。

小到电钟和记录仪表的定时旋转机构，大到大型同步电动机直流发电机组，无不利器转速恒定的特点。

除此以外，同步电动机还有一个突出的优点，就是可以控制励磁来调节它的功率因数，可使功率因数高到1.0甚至超前。

在一个工厂中只需要少数几台大容量恒转速的设备（例如水泵、空气压缩机等）采用同步电动机，就足以改善全厂的功率因数。

由于同步电动机起动费事、重载有振荡以至于失步的危险，因此除了上述要求以外，一般的工业设备很少应用。

自从电力电子变频技术蓬勃发展以后，情况就完全改变了。

采用电压频率协调控制后，同步电动机便和同步电动机一样成为调速电机大家庭的一员。

原来阻碍同步电动机广泛应用的问题已经得到解决。

例如起动问题，既然频率可以由低调到高，转速也就逐渐升高，不需要任何其他起动措施，甚至有些容量达数万千瓦的大型高速拖动电机，还专门配上变频装置作为软起动设备。

再如失步问题，其起因本来就是由于旋转磁场的同步转速固定不变，电机转子落后的角度太大时便造成失步，现在有了转速和频率的闭环控制，同步转速可以跟着改变，失步问题自然也就不存在了。

5000kW交交变频调速同步电机设计

・46・Metall urgical Industry Automation 2000No 5收稿日期:2000204228田德见男1966年生高级工程师主要从事交流电机设计工作。

图4卷筒控制软件修改后的工况变。

这一跃变,使得传动系统有短暂的速度环控制,即张力环控制期间,卷筒速度有一跃变,使得带钢张力发生了瞬间的波动,正是这一波动,使得带钢边缘不整齐,导致塔形,严重影响产品质量。

4变化率限幅变化率限幅通常又叫加速度限幅。

这里,卷筒需要的张力与惯量补偿直接发生关系,而惯量补偿(见(8)式)与卷筒速度的变化率即K a 发生关系。

这里提出的变化率限幅就是利用可编程控制器的周期扫描机制,将程序前后扫描周期的速度差在一定范围内予以限制,也就是说对(8)式中的K a 在一定范围内予以限制,这样就能克服张力基准的跃变,使得传动系统在卷筒建立张力后能保持电流环控制直到正常减速(见图4:卷筒控制软件修改后的工况)。

5结语采用了变化率限幅的措施后,不论是在卷取前期,还是在末架抛钢瞬时,都能使卷筒张力基准保持一个相对稳定的值(即张力基准没有阶跃),这从电流反馈的波动范围可以明显地表现出来,保证了传动系统基本稳定地工作在电流环内,稳定了卷取张力,克服了带钢在精轧末架抛钢瞬间因张力过大的波动造成的塔形,提高了产品质量。

参考文献1刘宗富1电机学1北京:冶金工业出版社,19861(编辑魏衡江)(东方电机股份有限公司大中型交直流电机有限公司德阳618000)田德见崔学敏5000kW 交交变频调速同步电机设计极　数12满载励磁电压136V 满载励磁电流497A 绝缘等级(定子/转子)F/F 定子绕组接线方式Y 接线(三出线)防护等级IP44冷却方式IC9A7W7结构型式IM7312冷却空气温度40℃定子温升(E )90K 转子温升(R )100K飞轮力矩GD 2135t ・m 2效率(未计励磁损耗)9616%基本性能:电机可以频繁正反转;电机过载能力　250%额定负载,1min ,275%额定负载,切断;电机最大能承受400t 的轴向事故推力。

异步启动永磁同步电动机设计程序

异步启动永磁同步电动机设计程序1.额定数据和技术要求（1）额定功率 N P =16kW （2）相数 m=3（3）额定线电压 N U =380V （4）额定频率 f=50Hz （5）极对数 p=2 （6）额定效率 N η=93.0% （7）额定功率因数cos N ϕ=0.93（8）失步转矩倍数*poN T =1.8（9）绕组型式单层交叉，Y 接（10）额定相电压N U=Nt U（11）额定相电流5510161028.11()cos 3219.39930.93N N N N N P I A mU ηϕ⨯⨯===⨯⨯⨯（12）额定转速6060501500(/min)2N f n r p ⨯=== （13）额定转矩339.54109.541610101.86()1500N N N P T N m n ⨯⨯⨯⨯===•（14）绝缘等级 B 级2.主要尺寸（15）铁芯材料 DW470-50（16）转子磁路结构形式内置径向W 型（17）气隙长度 δ=0.065cm （18）定子外径 1D =25.5cm （19）定子内径 1i D =17cm（20）转子外径 ()2122620.06516.87i D D cm δ=-=-⨯= （21）转子内径 2i D =6cm（22）定、转子铁芯长度 12L L ==20.1cm （23）电枢计算长度220.120.06520.23ef a L L cm δ=+=+⨯=（）（24）定子槽数 1Q =36（25）定子每极每相槽数 136/(2)==3(60)232q Q mp =⨯⨯相带（26）极距 11 3.1417=13.352()222i D cm pπτ⨯==⨯ （27）硅钢片质量 231()10Fe Fe b Fe m L K D ρ-=+∆⨯237.820.10.93(25.50.5)1098.56()kg -=⨯⨯⨯+⨯=式中，∆——冲剪余量，cm: b L ——1L 和2L 中较大者，cm Fe ρ——铁的密度，3/g cm Fe K ——铁芯叠压系数，0.92~0.95 3.永磁体计算（28）永磁材料牌号 NTP264H （29）计算剩磁密度()()20IL 0.1201201175201 1.15 1.0741()100100100100r B r r B t B T α⎡⎤-⎛⎫⎡⎤⎛⎫=+--=+--⨯=⎢⎥ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎝⎭⎣⎦ 式中，20r B ——20C ︒时的剩磁密度，Tr B α——r B 的可逆温度系数，%1K -IL ——r B 的不可逆损失率，% t ——预计工作温度，C ︒ （30）计算矫顽力()()200.1201201175201875817.25/100100100100r B c c IL H t H kA m α⎡⎤-⎛⎫⎡⎤⎛⎫=+--=+--⨯=⎢⎥ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎝⎭⎣⎦（）式中，20c H ——20C ︒时的计算矫顽力，kA/m (31) 相对回复磁导率20373020 1.151.0461041087510r r c B H μμπ--===⨯⨯⨯⨯ 式中，70410/H m μπ-=⨯（32）磁化方向长度 M h =0.53cm(33) 宽度 M b =10.5cm (34) 轴向长度M L =20.1cm(35) 提供每极磁通的截面积 210.520.1211.05()m M M A b L cm ==⨯=（36）永磁体总质量332102210.520.10.537.410 3.31()m M M M m m pb h L kg ρ--=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=式中，m ρ——永磁体密度，3/g cm 4.定、转子冲片（37）定子槽形（38）定子槽尺寸 01h =0.08cm 01b =0.38cm 1b =0.72cm 1r =0.49cm 12h =1.6cm1α=30(39)定子齿距 1113.14171.48436i D t cm Q π⨯===（） (40) 定子斜槽距离 111 1.484361.405362sk t Q t cm Q p ⨯===++（）（41）定子齿宽101121111[2()]3.14[172(0.08 1.6)]220.490.79636i t D h h b r cm Q π++⨯+⨯+=-=-⨯=10111211[2()]3.14[172(0.080.098)]0.720.79436i s t D h h b b cm Q π++⨯+⨯+=-=-=（）式中，101110.720.38tan tan 0.098226s b b h cm πα--==⨯=（）离齿最狭1/3处齿宽由1211t t b b ≤ 所以12111110.7960.7940.7940.79533t t t t b b b b cm --=+=+=（）（42）定子轭计算高度11101121225.51720.08 1.60.49 2.242323i j D D h h h r cm --⎡⎤⎡⎤=-++=-++⨯=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦（）（43）定子齿磁路计算长度 11120.491.6 1.7633t r h h cm =+=+=（）（44）定子轭磁路计算长度 ()()11125.5 2.249.132442j j L D h cm pππ=-=⨯-=⨯（）（45）定子齿体积3111113620.10.93 1.760.795943.76()t Fe t t V Q L K h b cm ==⨯⨯⨯⨯=（46）定子轭体积()()311111 3.1420.10.93 2.2425.5 2.243063.87()j Fe j j V L K h D h cm π=-=⨯⨯⨯⨯-=（47）转子轭计算高度 22216.8760.53 4.905()22i j M D D h h cm --=-=-= （48）转子轭磁路计算长度 ()()2226 4.905 4.280442i j L D h cm pππ=+=⨯+=⨯（）5．绕组计算（49）每槽导体数 s N =12 （50）并联支路数 a =1(51) 并绕根数-线径 111t N d - 2-1.25 212t N d - 3-1.3 式中，1t N 、2t N ——并绕根数11d 、12d ——导线裸线直径，mm （52）每相绕组串联匝数 11236722231s N Q N ma ⨯===⨯⨯ (53) 槽满率计算槽面积()()22211112220.490.720.491.60.2 1.5672222s r b r A h h cm ππ+⨯+⨯=-+=⨯-+=（）式中，h ——槽楔厚度，cm槽绝缘面积 ()()212120.0352 1.60.490.166i i A C h r cm ππ=+=⨯⨯+⨯=（）式中，i C ——槽绝缘厚度，cm槽有效面积 21.5670.166 1.401ef s i A A A cm =-=-=（）槽满率()()()()222211112122122 1.250.083 1.30.0879.22%1.401s t d t d f ef N N d h N d h S A ⎡⎤⎡⎤+++⨯⨯++⨯+⎣⎦⎣⎦===式中，1d h 、2d h ——对应于11d 、12d 导线的双边绝缘厚度，mm（54）节距 y=9槽（55）绕组短距因数 11sin sin122p K πβπ⨯===式中，9133y mq β===⨯ （56）绕组分布因数 11130sin sin 3220.9598303sin sin 22d q K q αα⎛⎫⎛⎫⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭===⎛⎫⎛⎫⨯ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭式中，112p Q πα=（57）斜槽因数 10.1052sin 2sin 220.99540.105ssk sK απαπ⎛⎫⎛⎫⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭===式中，1sks t απτ=（58）绕组因数 1110.959810.99540.9554dp d p sk K K K K ==⨯⨯=（59）线圈平均半匝长 ()()'1220.12 1.57.76838.636()av E L L d L cm =++=+⨯+= 式中，d ——绕组直线部分伸出长，一般取1~3cm'0.612.957.758E y L k τ==⨯= k 为系数，单层线圈，4极取0.6()()1011121021720.080.098 1.60.490.85212.95222i s y D h h h r cm pπβπτ++++⨯+⨯+++⨯===⨯（）式中，0β——与线圈节距有关的系数，对单层同心式线圈或单层交叉式线圈，0β取平均值（60）线圈端部轴向投影长 '0sin 7.7680.517 4.013d E f L cm α==⨯=（）式中，11011120.7220.49sin 0.517220.7220.4920.795t b r b r b α++⨯===+++⨯+⨯（61）线圈端部平均长 ()()'22 1.57.76818.536E E L d L cm =+=⨯+=（）（62）定子导线质量 22511121211.05104t t Cu Cu s avN d N d m Q N L πρ-+=⨯2252 1.253 1.31.058.9361238.6361010.04()4kg π-⨯+⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=式中，Cu ρ——铜的密度，3/g cm 6．磁路计算（63）极弧系数111.7==0.87513.352pp b ατ=（64）计算极弧系数 144=0.875=0.89113.352660.06510.8751i p p αατδα=++++--（65）气隙磁密波形系数 440.891sinsin1.25522i f K αππππ==⨯= （66）气隙磁通波形系数 22880.891sinsin 0.89720.8912i iK φαπππαπ==⨯=（67）气隙系数 12 1.2051 1.205K K K δδδ==⨯= 式中，()()()()101122101014.40.75 1.4844.40.0650.750.38 1.2054.40.75 1.4844.40.0650.750.380.38t b K t b b δδδ+⨯+⨯===+-⨯+⨯- 2K δ=1（68）空载漏磁系数 0σ=1.3根据转子磁路结构、气隙长度、铁芯长度、永磁体尺寸以及永磁材料性能等因数确定（69）永磁体空载工作点假定值 '0m b =0.838（70）空载主磁通'44000100.838 1.0741211.05100.01461()1.28m r m b B A Wb δφσ--⨯⨯⨯⨯===（71）气隙磁密（72） 440100.01461100.607()0.89113.35220.23i i ef B T L δδφατ⨯⨯===⨯⨯（72）气隙磁位差直轴磁路()()22270220.607100.015 1.2050.06510902.38()410B F K A δδδδδμπ---⨯=+⨯=+⨯⨯=⨯交轴磁路227220.60710 1.2050.06510757.39()410q B F K A δδδδμπ---⨯=⨯=⨯⨯⨯=⨯ 式中，2δ——永磁体沿磁化方向与永磁体槽间的间隙，cm （73）定子齿磁密 11110.607 1.48420.231.225()0.7960.9320.1ef t t Fe B t L B T b K L δ⨯⨯===⨯⨯（74）定子齿磁位差 11122 2.55 1.768.99()t t t F H h A ==⨯⨯=1t H 根据1t B 查附录2硅钢片磁化曲线，A/cm（75）定子轭部磁密440111100.0146110 1.742()2220.10.93 2.24j Fe j B T L K h δφ--⨯⨯===⨯⨯⨯（76）定子轭磁位差1111220.3673.6969.133484.6()j j j F C H L A ==⨯⨯⨯=1j H 根据1j B 查附录2硅钢片磁化曲线，A/cm1C ——定子轭部校正系数，查附图3-1（77）转子轭磁密440222100.01461100.797()2220.10.93 4.905j Fe j B T L K h δφ--⨯⨯===⨯⨯⨯（78）转子轭磁位差2222220.70.957 4.28 5.736()j j j F C H L A ==⨯⨯⨯=2j H 根据2j B 查附录2硅钢片磁化曲线，A/cm2C ——转子轭部校正系数，查附图3-1（79）每对极总磁位差112902.388.99484.6 5.7361401.71()t j j F F FF F A δ=+++=+++=∑（80）磁路齿饱和系数1757.398.991.012757.39q t st qF F K F δδ++===（81）主磁导500.014611.04210()1401.71H Fδδφ-Λ===⨯∑（82）主磁导标幺值 252702102 1.042100.5310 3.9841.046410211.05M r m h A δδλμμπ--Λ⨯⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯ （83）外磁路总磁导标幺值 0 1.3 3.984 5.179n δλσλ==⨯=（84）漏磁导标幺值()()01 1.31 3.984 1.195σδλσλ=-=-⨯=（85）永磁体空载工作点 0 5.1790.8381615.1791n m n b λλ===++误差：0.83816-0.838=0.00016 0.00016/0.838=0.00019<0.1%(86)气隙磁密基波幅值4401100.01461101.2550.762()0.89113.35220.23f i i ef B K T L δδφατ⨯⨯==⨯=⨯⨯（87）空载反电动势004.44 4.44500.9554720.014610.897200.08()dp E fK N K V δφφ==⨯⨯⨯⨯⨯=7.参数计算（88）定子直流电阻122221112122241.335720.2170.201()1.25 1.31232222av t t L NR d d a N N ρππ⨯⨯==⨯=Ω⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⨯⨯+⨯+⎢⎥⎢⎥ ⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦式中，ρ——铜线电阻率 (89)漏抗系数()()222720410********.23720.9554100.37792ef dp x f L K N C pπμππ---⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯===（90）定子槽比漏磁导 1111110.38910.951 1.34s U U L L K K λλλ=+=⨯+⨯= 式中，1U K 、1L K ——槽上、下部节距漏抗系数()()131/4311/41U K β=+=⨯+= ()()197/16917/161L K β=+=⨯+=01110101120.0820.0980.3890.380.380.72s U h h b b b λ⨯=+=+=++ 1L λ=0.951（91）定子槽漏抗()111221222320.1 1.1840.37790.18420.230.955436s s x ef dp pmL X C L K Q λ⨯⨯⨯⨯==⨯=Ω⨯⨯ （92）定子谐波漏抗112222313.3520.01280.37790.271()1.2050.0650.9554 1.01d x dp stm sX C K K K δτπδπ⨯⨯==⨯=Ω⨯⨯⨯⨯∑s ∑可查附图3-2（93）定子端部漏抗()1220.6421.2350.6415.1960.470.470.37790.08620.230.9554E yE x ef dp L X C L K τ⎛⎫--⨯⎛⎫==⨯⨯=Ω⎪ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭（94）定子斜槽漏抗 ()2211 1.4050.50.50.2710.1221.484sk sk d t X X t ⎛⎫⎛⎫==⨯⨯=Ω ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(95) 定子漏抗 ()11110.1830.2710.0860.1220.663s d E sk X X X X X =+++=+++=Ω （96）直轴电枢磁动势折算系数 110.79681.255ad f K K === （97）交轴电枢磁动势折算系数0.360.28691.255q aq fK K K === q K 由电磁场算出，或取经验值（98）直轴电枢反应电抗()0200.08147.373.75114.05dad dE E X I --===Ω式中，()4.44 4.44500.9554720.010760.897147.36d dp N E fK N K V δφφ==⨯⨯⨯⨯⨯=()4110N mN mN m r b b A B δσφλ-=--⨯⎡⎤⎣⎦()()40.76110.761 1.195211.05 1.0741100.01076Wb -=--⨯⨯⨯⨯=⎡⎤⎣⎦()()'1 5.17910.09230.76115.1791n a mN n f b λλ-⨯-===++'0520.14810.092310 1.30.53817.2510ad a M c F f h H σ===⨯⨯⨯⨯()0.95547214.05350.450.4530.7971520.14812dp dad adK NI F mK A p⨯⨯==⨯⨯⨯=取()/228.1071/214.0535d N I I A ===（99）直轴同步电抗()1 3.7510.663 4.414d ad X X X =+=+=Ω 8.交轴磁化曲线aq q X I -计算（100）设定交轴磁通 aq φ分别取0.60δφ、0.70δφ、0.730δφ、0.750δφ、0.790δφ、0.810δφ、0.830δφ、0.850δφ（101）交轴磁路总磁位差aqF∑(A)以aq φ代替70项中的0δφ，计算第70~80项，所得的F ∑（每对极）即为交轴电枢磁动势aqF∑（102）对应交轴电流 0.9aq q aq dp p F I mK K N=∑(103) 交轴电动势 00aqaq E E δφφ=（104）交轴电枢反应电抗 aq aq qE X I =给定101项中不同的aq φ，重复101~104项，即可得到aq q X I -曲线，见下表9.工作特性计算（105）机械损耗 fw p =160W 可参考同规格感应电动机的机械损耗（106）设定转矩角θ=45︒（107）假定交轴电流'q I =24.86A （108）交轴电枢反应电抗aq X （Ω）由'q I 查aq q X I -曲线（109）交轴同步电抗 ()1 5.490.663 6.153q aq X X X =+=+=Ω （110）输入功率 ()()22101121sin cos 0.5sin 2N q N N d q d q m P E U X R RU U X X X X R θθθ⎡⎤=⨯-++-⎣⎦+ ()23[200.08219.39 6.153sin 450.201cos 454.414 6.1530.201︒︒=⨯⨯⨯⨯-⨯⨯+ ()220.201219.390.5219.39 4.414 6.153sin(245)]︒+⨯+⨯⨯-⨯⨯=16956.23（W ）（111）直轴电流 ()1021sin cos N q N d d q RU X E U I X X R θθ+-=+()()20.201219.39sin 45 6.153200.08219.39cos 454.414 6.1530.20111.75A ︒︒⨯⨯+⨯-⨯=⨯+=（112）交轴电流 ()1021sin cos d N N q d q X U R E U I X X R θθ--=+()()24.414219.39sin 450.201200.08219.39cos 454.414 6.1530.20124.85A ︒︒⨯⨯-⨯-=⨯+=误差：'q q I I -=24.86-24.85=0.010.01/24.86=0.0004<1%(113)功率因数 cos cos0.357960.9373ϕ== 式中，()/40.427040.35796rad ϕθψπ=-=-=()11.75arctanarctan 0.0.4270424.85d q I rad I ψ=== （114）定子电流()127.49I A ===（115）定子电阻损耗()2211327.490.201413.6Cu p mI R W ==⨯⨯=（116）负载气隙磁通()200.080.015214.44 4.44500.9554720.897dp E Wb fK NK δδφφ===⨯⨯⨯⨯式中，()208.46E V δ===(117)负载气隙磁密()4100.015210.63230.89113.35220.23d i i ef B T L δδφατ⨯===⨯⨯（118）负载定子齿磁密()11111.48420.230.6323 1.27530.7960.9320.1ef t d dt Fe t L B B T b K L δ⨯==⨯=⨯⨯（119）负载定子轭磁密()44111100.0152110 1.8142220.10.93 2.24j dFe j B T L K h δφ⨯⨯===⨯⨯⨯ （120）铁耗()111211 2.5 2.61943.772 3.5753063.88197.0Fe t d t j d j p k p V k p V W =+=⨯⨯+⨯⨯=式中，1t d p 、1j d p ——定子齿及轭单位铁损耗，可由1t d B 和1j d B 查附录2硅钢片损耗曲线1k 、2k ——铁耗修正系数，一般分别取2.5和2（121）杂散损耗()22*33127.29100.0151610187.128.11s sN N N I p p P W I ⎛⎫⎛⎫=⨯=⨯⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭*sN p 可参考实验值或凭经验给定（122）总损耗()413.6197.0160187.1953.7CuFe fw s p pp p p W =+++=+++=∑（123）输出功率 ()2116956.23953.716002.53p p p W =-=-=∑（124）效率 2116002.5310010094.37%16956.23p p η=⨯=⨯= （125）工作特性给定一系列递增的转矩角θ，分别求出不同转矩角的2p 、η、1I 、cos ϕ等性能，即为电机的工作特性，见下表(126)失步转矩倍数 *max 28.9591.8116pN N P T P ===倍式中，max P ——最大输出功率，由电机工作特性上求得（127）永磁体额定负载工作点 ()()'1 5.17910.09950.76115.1791n aN mN n f b λλ-⨯-===++式中，'00.450.4530.79680.95547211.310.0995102 1.3817.250.5310ad dp dNaN c M mK K NI f p H h σ⨯⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯dN I ——输出额定功率时定子电流的直轴分量（128）电负荷 ()112237228.107241.4/17N i mNI A A m D ππ⨯⨯⨯===⨯（129）电密 112211121222t t I J d d a N N π=⎡⎤⎛⎫⎛⎫+⎢⎥⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦()22227.294.141/1.25 1.312322A mm π==⎡⎤⎛⎫⎛⎫⨯⨯+⨯⎢⎥⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦（130）热负荷11A J =241.4⨯4.141=999.63（()22/A cm mm •）（131）永磁体最大去磁工作点 ()()'1 5.17910.65300.29115.1791n adh mh n f b λλ-⨯-===++式中，'00.450.4530.79680.95547294.840.6530102 1.3817.250.5310ad dp adhadhc M mK K NI f p H h σ⨯⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯1adh dI =94.84()A ==。

5_5kW永磁调速同步电动机的设计与分析

第27卷第5期贵州大学学报(自然科学版)V o.l27N o.5 2010年 10月Journa l o f G uizhou U n i ve rsity(N atura l Sc i ences)O ct.2010文章编号 1000-5269(2010)05-0051-055.5k W永磁调速同步电动机的设计与分析吴亚麟*(福州职业技术学院技术工程系,福建福州350108)摘要:永磁同步电动机气隙磁场是由永磁体提供的,无需励磁电流,采用闭环矢量控制策略有效地提高了永磁同步电动机变频调速的动态性能,本文介绍5.5k W稀土永磁调速同步电动机的设计和样机测试,分析调速性能和经济指标。

关键词:稀土永磁同步电动机;矢量控制;调速;动态性能;经济指标中图分类号:TM351 文献标识码:A电机的气隙磁场是实现机电能量转换的载体,稀土永磁同步电动机的气隙磁场是由永磁体提供的,无需励磁电流和励磁损耗,同步转速运行转子方不产生铜耗和铁耗,效率和功率因数高于异步电动机3%-10%。

上世纪九十年代中期,我们课题组成功地研制了油田抽油机配套的XYT系列异步自启动稀土永磁同步电动机,并分别送到胜利、辽河、大港、冀东、延安等国内各大油田,由当地油田节能监测站主持进行与Y系列异步电动机现场比较实测,在同一工况条件下实测结果是稀土永磁同步电动机相对于Y系列电动机综合节电率达15% -30%左右,而且在中、轻载运行时,稀土永磁同步电动机仍具有较高的效率和功率因数特点,解决了抽油机配用异步电动机出现大马拉小车!而造成能源浪费的现象。

该项目于2002年通过福建省级科技成果鉴定(闽科鉴字[2002]第32号),近年来大批量生产投放在各油田推广应用。

电动机及其驱动系统的耗电量约占工业用电总量的三分之二左右,2006年国际电工委员会I E C 制定了I E C60034-30电动机新标准,其目的在于淘汰低效率电动机,开发与应用高效率和超高效率电动机,美国在NE MA高效电机的基础上又制定了新NE MA高效标准,把效率指标再提高2%-3%,在我国十一五!规划的节能工程中涉及到更新和淘汰低效率电动机及高耗电设备,推广高效节能电动机、稀土永磁电动机、高效传动系统等,所以开发高效节能稀土永磁电动机具有实际工程应用的意义。

变频永磁同步电机的设计流程

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STM32F103_永磁同步电机_PMSM_FOC软件库_用户手册_中文版

UM0492 用户手册 STM32F103xx
永磁同步电机磁场定向控制 (PMSM FOC)软件库 V2.0
简体中文版
*本手册由优易特电子公司根据 ST 公司的 UM0492 文档，组织翻译而成，仅为方便用户学习使用，如有错误，请以英文原稿为准。 *优易特电子技术支持邮箱：uet@
2 无传感器 FOC 的永磁电机介绍 ................................... 10
2.1 永磁同步电机磁场定向控制驱动器简介................................................................. 10 2.1.1 永磁电机结构................................................................................................. 11 2.1.2 永磁同步电机基本方程................................................................................. 12 2.1.3 SM-PMSM 磁场定向控制（FOC）.................................................................... 13 2.1.4 IPMSM 的最大转矩电流比（MTPA）的控制 .................................................. 14 2.1.5 前馈电流调节................................................................................................. 16 2.2 无传感器的转子位置/速度反馈简介....................................................................... 17 2.3 弱磁控制简介 ............................................................................................................ 18

永磁同步电机(PMSM)无刷直流电机的控制以及开关模式电源(SMPS)的设计

永磁同步电机（PMSM）、无刷直流电机的控制以及开关模式电源（SMPS）的设计作者： Daniel Torres飞思卡尔半导体公司应用工程师简介现在，大部分帮助我们生活得更轻松、更舒适的设备都需要机械运动的控制，诸如洗衣机、冰箱、风扇、空调、电动工具和搅拌器等等。

所有这些设备都需要消耗能量以产生机械运动，而有效利用能源的途径取决于控制系统、电气机构的设计及控制算法等。

我们面临的一个最大挑战就是能源的有效利用。

对于这个问题，绝大部分的工作都集中在机械运动控制系统上。

因此，许多节能方面的进步是通过改进电机控制技术、结构设计、材料和制造精度来实现的。

早在几年前，人们就已经开发出了更高效的控制技术，但执行这类复杂算法和计算所需的CPU成本较高，不能满足成本敏感市场（如家电市场）的需求。

这种情况在最近几年已经发生了变化，成本更低并且具有执行这些复杂的控制算法所需的所有功能的高性能数字信号控制器已经面世。

实现节能的另一个开发领域是功率转换。

功率转换系统用于将电能从一种形式转换为另一种形式，在此过程中，由于系统的固有能耗、拓扑结构的效率、控制技术以及所采用的电子元器件，必然会产生一定的能量损失。

大部分功率转换控制是由模拟电路实现的，但新的节能法规提出的要求越来越高，使得模拟控制的系统越来越难以满足这些要求。

MCU和DSC的使用为此开辟了新的前景。

现在，借助数字控制技术和由高性能、低成本的数字信号控制器（DSC）实现的复杂数学运算，功率转换系统的效率达到98%是完全可行的。

设计中的难点机械运动控制设计中的难点在机械运动控制中会使用多种电机，包括无刷直流电机、有刷换向永磁直流电机、线性电机和步进电机等。

系统工程师不但需要选择正确的电机来完成机械动作，还必须选择适当的控制环路结构来满足系统的机械和电子时变响应的要求。

控制环的调节通常在电子驱动装置的设计阶段进行。

由于不同的电机对电子驱动装置有一系列不同的设计要求，开发人员可能需要处理大量的设计变量。

电梯用60W永磁同步电动机设计

电磁计算部分一、额定数据和技术要求1. 额定功率： N P =65 W2. 相数： m =33. 额定电压：N U =124 V 4. 额定频率：f =13 Hz 5. 极对数：p =4 6. 额定效率：N η≥65% 7. 额定功率因数：N φcos ≥97% 8. 绕组形式：双层Y 接 9. 额定相电压:59.7131243 ===N N U U φ V 10.额定相电流:48.097.065.059.71365cos =⨯⨯⨯=≤N N N N N mU P I φηφ A取48.0=N I A 11.额定转速:1954136060=⨯==p f n N rpm 12.额定转矩:18.360/195265=⨯=Ω=πN N N P M N ·m 13.绝缘等级: B级二、主要尺寸14.定子铁芯材料：50w1000 15.转子铁芯材料： 45#16.转子磁路结构形式：径向表磁式17.气隙长度： 0.1=δ mm18.定子外径： 951=D mm19.定子内径： 561=i D mm20.转子铁芯外径： 462=D mm21.转子内径： 02=i D mm22.定子铁芯长度： 681=L mm23.转子铁芯长度： 682=L mm24.电枢计算长度： 70126821=⨯+=+=δL L ef mm25.定子槽数： 321=Q26.定子每极每相槽数(60°相带)： 454323021=⨯⨯==mp Q q 27.极矩：991.214256211=⨯⨯==ππτp D i mm28.硅钢片耗量：()()kg D L m Fe Fe 23.5101041095106885.732111211=⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=∆+=----ρ三、永磁体计算29.永磁体牌号：N35SH T B r 210.120= m kA H c /90720=30.计算剩磁密度()()()[]TB IL a t B r Br r 1858.1210.110001%10.020401100110020120=⨯⎪⎭⎫⎝⎛-⨯-⨯-+=⎪⎭⎫⎝⎛-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=31.计算矫顽力()()()[]mA m kA H IL a t H c Brc /943280/28.94390710001%10.020601100110020120==⨯⎪⎭⎫⎝⎛-⨯-⨯-+=⎪⎭⎫⎝⎛-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=32.相对回复磁导率 062.11090710421.13720020=⨯⨯⨯==-πμμc r r H B33.磁化方向长度： 0.4=M h mm34.宽度： 346.19=M b mm35.轴向长度： 0.68=M L mm36.提供每极磁通的截面积528.131568346.19=⨯==M M M L b A mm 237.永磁体耗用量kg L A p M M m m m 294.0101068100651.725.782312'=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---ρ('m A 通过AutoCAD 得出截面)四、定子冲片(槽形见图)：38.定子槽形：7.001=h mm ，8.101=b mm ，341.31=b mm ， 603.21=r mm ，611.912=h mm ，6.61=j h mm ，6.01=h mm ，︒=61.371α。

7000kW变频同步电动机的设计说明

四辊精轧机主传动
１７００Ｏ
１６５０
２５３８．６１来自１１５钢冷拉圆钢（１１级）。电机的定子机座整体机座结构，所有焊缝采用ＣＯ：气体保护焊，并经喷砂处理。在机座板和压板上直接割出压指，在机座内进行铁心装压。定子线圈为双层迭绕组，１２路Ｙ接。线圈对地主绝缘采用国产Ｆ级高强度桐马环氧玻璃粉云母带连续包绕，绕后采用进口优质无溶剂浸漆（ＥＴ８８４）进行ＶＰＩ压力真空浸，使得定子具有良好的绝缘性能和可靠的机械强度，及非常好的散热性。线圈端部用端箍固定，斜边间隙用热胀型玻璃毡垫塞紧，固化后结构牢固’ 。两道外端箍，用支架绑扎固定。
０．１７６０
７２５５（至联轴器止口）
中７００＋８００
２．３轴承。电机传动端使用ｑｂ７００座式球面双向止推轴承，能够克服来自轧机正、反方向的轴向推力，在电机的非传动端采用ｑｂ６００座式球面轴承。轴承座是用钢板拼焊而成，轴瓦采用铸钢结构并经过除氢处理，浇铸轴承合金后进行无损探伤，轴承的内、外球面在精加工后要进行刮研修配。为了防止轴承的两端向外泄油，使用多道Ｑ５黄铜板的尖点密封结构保证不漏油。其它轴承则在轴承座的内、外环板上开
有密封槽，并在每个轴承端盖上镶嵌了两条由黄铜带制成的密封环。效率计算中未计入转子励磁损耗所有轴承均采用复合式润滑，即油环润滑与高低压供油润滑。为了提１．２电动机过载能力。基速时：１１５％Ｍｎ连续；１２５％Ｍｎ２小时；２５０％高了电动机的机械动态特，在轴瓦下部开有高压注油孑Ｌ，通过高压Ｍｎ６０ｓ；２７５％Ｍｎ１５ｓ切断。油管路可以始终向轴承内注入高压油。每个轴承上装有１个电接点式１．３过载温升限值。基速下１１５％倍额定负载。定子（Ｅ）１０５Ｋ。转扇形温度计和１个铂热电￣（ＰｔｌＯ０）。可以在控制室内和现场检测每个子（Ｒ）１１０Ｋ。轴承的运行温度。１４电磁设计的说明。根据谢＿｝经验，电磁方案能够满足热连轧带钢２．４上罩。定子机座上部为敞开式结构，上罩内侧设置与机座板形状轧机对于电动机的性能要求。且为了提高电机的动态特性，我们尽量相同的筋板，焊接厚６ａｒｍ宽８０ａｒｍ的板，以增加合缝面的面积。装配地缩小了电机转子的直径以便减小电机的转动埙量，并且同时将影响时，把合面上粘一层ｎ形密封橡胶，压紧后可起到密封的作用，从而电动机动态特性的主要电气参数即直轴超瞬变电抗限制在ｘ ≤０．２以下的水平。粗轧电机定子的电流密度应小于５．４Ｍｍｍ：；线负荷ＡＳ应在１２００Ｍｃｍ以下，定子齿部的平均磁密应在１．８Ｔ以下。本方案均满足以上要求。从上表的数据中可以看出，电磁方案都留有比较大的裕度，满足于拖动可逆轧机的技术要求。

60. 同步电机的控制系统如何设计？

60. 同步电机的控制系统如何设计？关键信息1、控制系统的性能要求精度响应速度稳定性可靠性2、控制策略选择矢量控制直接转矩控制其他先进控制策略3、硬件组成传感器类型与精度控制器芯片型号与性能功率驱动模块规格4、软件设计编程语言控制算法实现故障诊断与保护机制5、调试与测试方法静态测试指标动态测试场景优化调整流程1、引言11 同步电机在现代工业中的重要性同步电机因其高效、稳定的性能，在众多领域如电力系统、工业生产等中得到广泛应用。

其控制系统的设计直接影响电机的运行性能和效率。

12 设计目标与范围本协议旨在明确同步电机控制系统设计的关键要素和流程，以实现高效、精确、稳定的控制效果。

涵盖从控制策略选择到硬件、软件设计以及调试测试的全过程。

2、控制系统性能要求21 精度要求控制系统应能够精确控制电机的转速、转矩和位置，误差在规定范围内，以满足不同应用场景的需求。

211 转速精度转速控制精度应达到±具体数值转/分钟，以确保电机在各种负载条件下稳定运行。

212 转矩精度转矩控制精度应达到±具体数值牛顿·米，满足精确加载和动力输出的要求。

213 位置精度对于位置控制应用，位置精度应达到±具体角度或位移，保证高精度的定位控制。

22 响应速度要求控制系统应具备快速的响应能力，能够在短时间内对输入指令和负载变化做出响应，以提高系统的动态性能。

221 加速和减速响应电机在加速和减速过程中，响应时间应小于具体时间，以满足快速启停和变速的需求。

222 负载突变响应在负载突然增加或减少时，控制系统应能在具体时间内调整输出，保持电机稳定运行。

23 稳定性要求控制系统应确保电机在各种工况下稳定运行，不出现振荡、失步等不稳定现象。

231 系统稳定性指标采用适当的稳定性判据，如根轨迹法、频率响应法等，评估系统的稳定性，并确保稳定裕度满足设计要求。

232 抗干扰能力控制系统应具备良好的抗干扰能力，能够有效抑制外部噪声和干扰对电机运行的影响。

永磁同步电机控制器设计

N
id_fed_flt=sum_id/(filter_pointer+1) iq_fed_flt=sum_iq/(filter_pointer+1)
3
Id，Iq滤波程序流程
1
filter_pointer=256? N
Y
Filter_pointer=0
filter_pointer=255
Tmp=filter_pointer+1
Parkinverse ud,uq,that_mah－－Ualfa,Ubeta
S_sub_thta_sector ud,uq,that_mah－－thta thta－－sector
由Ualfa,Ubeta－－X,Y,Z sector－－pwm_t1,Pwm_t2
Pwm_t1,pwm_t2 饱和限幅处理
End
Sum_id=0
Sum_iq=0
Filter_pointer=0 filter_pointer_flag=1
Id_fed_flt=sum_id/256 Iq_fed_flt=sum_iq/256
End
Id,Iq滤波初始化程序 S_filter_average_ini
总结
本作品在经过数月的艰苦工作后已经初步做出样机，初步的实验结果是电机系统的总效率89%，比同类型的永磁无刷直流电机的总效率82%高的多；其在低速下运行的平稳度明显优于永磁无刷直流电机，低速可以运行到1HZ以下；稳态运行误差小于0.8%。如果假以时日，此电机控制系统可以真正运行到电梯上。
关闭中断
速度测量初始化
DSP系统初始化
电流零漂检测
内存单元初始化
电流滤波初始化
DSP事件管理器初始化