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由于永磁同步電機(jī)具有非線性和多變量等特點(diǎn),其控制難度大,控制算法復(fù)雜,傳統(tǒng)的矢量控制方法往往不能滿足要求。為此,一些先進(jìn)的控制方法在永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中得到應(yīng)用,包括自適應(yīng)觀測(cè)器、模型參考自適應(yīng)、高頻信號(hào)注入法及模糊控制、遺傳算法等智能控制方法。這些控制方法不依賴于控制對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,適應(yīng)性和魯棒性好,對(duì)于永磁同步電機(jī)這樣的非線性強(qiáng)的系統(tǒng)具有獨(dú)l特的優(yōu)勢(shì)。
永磁同步電機(jī)采用永磁體勵(lì)磁,具有電勵(lì)磁電機(jī)無(wú)法比較的優(yōu)點(diǎn)。
1)效率很高:在轉(zhuǎn)子上嵌入永磁材料后,在正常工作時(shí)轉(zhuǎn)子與定子磁場(chǎng)同步運(yùn)行,轉(zhuǎn)子繞組無(wú)感生電流,不存在轉(zhuǎn)子電阻和磁滯損耗,提高了電機(jī)效率。
2)功率因數(shù)高:永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子中無(wú)感應(yīng)電流勵(lì)磁,定子繞組呈現(xiàn)阻性負(fù)載,電機(jī)的功率因數(shù)近于 1,減小了定子電流,提高了電機(jī)的效率。同時(shí)功率因數(shù)的提高,提高了電網(wǎng)品質(zhì)因數(shù),減小了輸變電線路的損耗,輸變電容量也可降低,節(jié)省了電網(wǎng)的投資。
永磁電機(jī)作為一種新型永磁材料制作的同步電機(jī)設(shè)備,具有獨(dú)l特的自身優(yōu)勢(shì)和適應(yīng)性。與傳統(tǒng)的電勵(lì)磁電機(jī)相比,永磁電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠;體積小,質(zhì)量輕;損耗小,效率很高;電機(jī)的形狀和尺寸可以靈活多樣等顯著優(yōu)點(diǎn)。因而應(yīng)用范圍極為廣泛,幾乎遍及航空航天、國(guó)l防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個(gè)領(lǐng)域,它的效率更高而且省電。
永磁同步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和運(yùn)行是由定子繞組、轉(zhuǎn)子鼠籠繞組和永磁體這三者產(chǎn)生的磁場(chǎng)的相互作用而形成。電動(dòng)機(jī)靜止時(shí),給定子繞組通入三相對(duì)稱電流,從而產(chǎn)生定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)在籠型繞組內(nèi)產(chǎn)生電流,形成轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生的異步轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子由靜止開(kāi)始加速轉(zhuǎn)動(dòng)。由此可知,永磁同步電動(dòng)機(jī)是靠轉(zhuǎn)子繞組的異步轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)的。啟動(dòng)完成后,轉(zhuǎn)子繞組不再起作用,由永磁體和定子繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。