為了正確解釋 TIEVM-MTR-HVINV 的軟件,需要具備背景知識。一般來說,了解三相 PMSM 電機驅動系統的基本理論,以及無傳感器 FOC 控制如何融入該系統非常重要。
永磁同步電機 (PMSM) 具有一個繞線定子、一個永磁轉子組件,以及用于檢測轉子位置的內部或外部機構。檢測機構會提供位置反饋以適當地調整定子基準電壓的頻率和振幅,從而使磁體組件保持旋轉。一個內部永磁轉子和外部繞組的組合提供低轉子慣性、有效散熱和電機尺寸減少等優勢。
- 同步電機構造:永磁體被牢牢固定在旋轉軸上,生成了一個恒定的轉子磁通。這個轉子磁通通常具有一個恒定的磁通量。當加電時,定子繞組產生一個旋轉的電磁場。為了控制旋轉磁場,必須控制定子電流。
- 根據機器的額定功率范圍和速度,轉子的實際結構會有所不同。對于高達數千瓦的同步電機來說,永磁體是很好的選擇。為了獲得更高的額定功率,轉子通常由接通直流電的繞組組成。轉子的機械結構是根據所需的磁通量梯度和磁極數而設計的。
- 定子和轉子磁通的交感產生了一個轉矩。由于定子被牢固地安裝在電機架上,而轉子可自由旋轉,因此轉子的旋轉會產生一個有用的機械輸出,如圖 3-1 所示。
- 必須仔細控制轉子磁場和定子磁場間的角度,以產生最大扭矩和實現較高的機電轉換效率。為了實現這一目的,在同一轉速和扭矩條件下,為了盡可能少地消耗電流,在關閉速度環路后需要使用無傳感器算法進行微調。
- 旋轉中的定子磁場的頻率必須與轉子永磁磁場的頻率相同,否則轉子就會經歷快速的正負扭矩交替。這導致扭矩產生效果不佳,并且在機器器件上產生過多的機械抖動、噪聲和機械應力。此外,如果轉子慣性使轉子不能對這些擺動做出響應,那么轉子在同步頻率上停止轉動,并且對靜止轉子的平均扭矩:零扭矩做出響應。這意味著機器會出現一種稱為牽出 的現象。這也是為什么同步機器不能自啟動的原因。
- 轉子磁場與定子磁場間的角度必須等于 90o 以獲得最高的互轉矩產出量。為了產生正確的定子磁場,該同步需要知道轉子位置。
- 通過將不同轉子相位的輸出組合在一起,可將定子磁場設定為任一方向和強度以產生相應的定子磁通。