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IND4话题丨永磁同步电机 拿你怎么办才好?

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话题“永磁同步电机”

汽车人新启点

话题从一个问题开始:

未来感应式电机会被永磁电机全部取代吗?

电机技术的话,未来感应式电机会被永磁电机全部取代吗?还是说 会维持一个比例,比如说在大巴上,会占20-30%的份额?一个是价格,一个是定位。感应机价格虽然便宜,但是性能和效率没有永磁机高。这款车应该给那些不差钱的客户准备的,在电机上省的钱比起电池来说可以忽略。目前永磁机在电动汽车和混动汽车上更加普遍,更何况是在稀土资源不是问题的中国。

朱玉龙

IND4汽车人

目前来看感应电机相比永磁电机的优势是成本低,尤其是高速电机的应用场合更加有优势。短期内二者的使用有交叉,两万转以上永磁比较困难了。但同时永磁电机也有少磁化的发展趋势,未来出现一种介于二者之间的电机也不是不可能

abnorman

forpal

永磁材料比较娇贵,环境稳定性有问题(温度、震动);至于效率,铜转子的感应电机与永磁同步电机的比较各执一词,并无定论;高速弱磁控制,感应电机先天上更易实现……

永磁同步电机

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什么是力矩控制?

永磁同步电机在汽车上的应用越来越广泛,从动力驱动到转向刹车的执行机构,都可以见到其踪影。今天想谈谈永磁同步电机的控制。

做控制的人都知道,任何电机的控制,无非三种不同的控制目标:

但无论是哪种控制目标,无非是一个闭环还是两个闭环还是三个闭环的区别,力矩控制作为最内层的环,是必不可少的。今天就来讲讲什么是力矩控制?

要控制一个电机,首先对被控对象的了解是必须的。让我们用下面这张动图来帮助理解永磁同步电机是怎样运动起来的。定子三相上通过互差120度的交变电压以后,在定子铁芯上可以看到产生了旋转的磁场(动图中代表磁场方向的红绿颜色逆时针旋转),在这个旋转的磁场作用下,与转子磁场产生力的作用,带动转子旋转。

电机力矩是如何产生的呢?在前文《电机的力矩、转速和功率》,我们分析过力矩与电枢(定子)电流成正比;

那么电流是如何产生的呢?我们可以把电机的每一个绕组想象成一个在磁场中旋转的电阻+电感,如下面的等效电路:

假设电机开环运行,当给定电机定子三相一个互差120度的电压建立起旋转磁场以后,如果这个时候没有负载,电机会飞速的转动起来(空载),直到反电势和给定电压完全相等;此时定子绕组中的电流为仍然为0,可以将定子的旋转磁场假想(虚拟/等效)成一个绕着电机轴心旋转的磁铁,假想出来的这块磁铁的南极与转子磁铁的北极轴线相重合;

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