中国矿业大学研究生交流调速论文 老师：何凤有

永磁同步调速系统发展现状与展望概况

王宁宁

（中国矿业大学电气工程学院，江苏省 徐州市 221008）

摘要 永磁同步电机以高效率、高功率因数和节能效果,广泛的适用范围及其他许

多优点,已成为高性能交流调速领域中世界各国备受关注和重点发展的技术之一。本文概述了其行业现状和未来发展趋势,重点论述了其优势、发展、国内外现状、控制方式、PWM技术、未来发展方向。

关键词：永磁同步电机 电机调速 电力电子 无传感器控制 控制理论

中图分类号：TN 322

Permanent Magnet Synchronous Servo System is the Domestic

Development Situation and Prospect

Wang Ningning

（China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008, Jiangsu Province, China）

Abstract：Permanent magnet synchronous motor with high efficiency, high power factor and energy saving effect, wide scope of application and many other advantages, has become a high performance ac speed control in the field of one of the world attention and focus on the development of technology. This paper summarizes the status quo and future development trend, discusses its advantages, development and present situation at home and abroad, control mode, PWM technology, future development direction.

Keywords: permanent magnet synchronous motor, motor speed regulation, power

electronics, sensorless control , theory of control

１ 引言

永磁同步电机由于其结构简单、体积小、重量轻、功率密度高、控制简单、调速范围宽等优点,已广泛运用于工业、农业、军事和民用等领域中。60～70 年代是直流电动机诞生和全盛发展的时代，由于直流电动机具有比交流伺服电动机易于控制、调速性能好等优点，相关理论及技术都比较成熟，因此，直流伺服系统在工业及相关领域获得了广泛的应用，伺服系统的位置控制也由开环控制发展成为闭环控制。而传统直流电动机采用的是机械式换向器，在应用过程中面临以下问题：

①维护工作量大、成本高； ②使用寿命短、可靠性低；

③结构复杂、体积大、转动惯量大、响应速度慢； ④对其它设备产生干扰、现场环境适应能力差。 这些问题的存在，限制了直流驱动在高精度、高

性能要求伺服驱动场合的应用。因此，多年来，人们一直在努力寻求以交流电动机取代具有机械换向器和电刷的直流伺服电动机，以满足各种应用领域，尤其是高精度、高性能伺服驱动领域的需要。80 年代以来，随着电机技术、现代电力电子技术、微电子技术、控制技术及计算机技术的快速发展，大大推动了交流驱动技术，先前一直困扰着交流电动机的控制复杂、调速性能差等问题均取得了突破性的进展，使交流系统性能日渐提高，价格进一步降低，交流系统逐步取代直流系统，尤其是在高精度、高性能要求的驱动领域。与其相应的传动装置也经历了模拟式、数模混合式和全数字化的发展历程。现在交流永磁同步电机在调速系统中的应用越来越广泛。

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2 交流永磁同步调速系统国内外研究概况

80 年代以后，电机调速技术不断发展，高性能永磁同步电机调速系统的出现，引起了人们对永磁同步