永磁同步电机水道结构对冷却性能影响的分析
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摘要：随着微处理技术的发展，高性能半导体技术以及电机永磁材料制造技术的发展，永磁同步电机水道结构对冷却性能的要求不断提高，目前已成为电机市场主导产品。本文从交流伺服系统的基本结构入手，简要介绍了各单元的基本功能，并对其进行了分析和比较。对永磁同步电机水道结构对冷却性能进行阐述，希望对促进永磁同步电机的冷却性能的提高做出积极贡献。
关键词：永磁同步电机;水道结构;冷却性能;影响
引言
随着社会的不断发展和进步，永磁同步电机得到了广泛的应用和发展，在伺服系统中有很多的应用，有效提高了伺服电机的工作性能，促进了伺服系统的提高与改善。其优异的性能能够实现低速和高速的磁控管控制，在伺服系统中能够精准的控制驱动器的工作，显著提高和改善了永磁材料的性能，使永磁体的热稳定性和耐腐蚀性能有了很大程度的进步，进一步降低了成本，使永磁同步电机的技术得到了非常大的提高。目前对永磁同步电机的研究取得了一定的成果，并进行了更加广阔的研究和应用，研究成果得到了大力推广和应用，并在工业生产领域得到越来越广泛的应用。而且永磁同步电机的发展正在变得越来越强大（高速、高扭矩），高功能和发展在小型化生产中得到了广泛的应用。
1永磁同步电机水道结构的基本组成
永磁同步电机除了电动机外，还包括了驱动单元、位置控制系统和速度控制系统，转矩和电流控制器、位置反馈单元、反馈元件以及永磁同步电机的通信接口。
1.1永磁同步电机具有结构简单、体积小、重量轻、损耗低、效率高等优点，是MIT直流电机，即它不存在直流换向器和电刷的缺点，需要更多的关注和不便。与感应电动机相比，定子和转子的损耗减小，控制参数的测量具有良好的质量，但永磁退磁极限的最大转矩150容高速是有限的。体积小、价格昂贵、很难启动。与传统的同步电动机相比，去掉了激励装置，简化了结构，提高了效率。该矢量控制，精度高、动态性强、调速范围广，能够控制局势，所以该矢量控制被国内外学者注意到。
1.2机器驱动。该驱动采用三相全自动整流整流三相逆变器结构的逆变器。提供软启动电路和电源放电电路，以防止在发动机制动期间导通期间过大的瞬态电流和高泵浦电压。逆变器部分配备智能电源模块（IPM），集成了驱动电路、保护电路和断路器。
1.3控制单元。控制系统是整个交流伺服系统的核心，是系统的位置、速度控制、转矩和电流控制。高速数字信号处理（DSP）数据广泛应用于交流伺服系统中，是集成各种电机控制的ASIC系统。例如，A/D定时器、异步通讯、CAN总线收发器、可编程高速静态RAM和大容量RAM。
1.4采取控制的情况。姿态控制系统各属性显示不同的信号。典型的输入信号分为三种形式：输入（输入）状态、速度和输入（输入斜坡）校正输入（输入）。位置通常由高分辨率分解器、编码器、磁编码器和其他部件组成。输出转子旋转变压器输出的绝对位置是波的两相，但译码复杂且费用昂贵。磁编码器是一种通过数字反馈控制实现成本效益的设备，并且还可以依靠磁极变换进行位置感测。
1.5接口通信单元。键盘/显示器接口，I/O控制，串行通信。多个数字信号的内部和外部I/O接口隔离的引擎。代表各种信息的数字信号和永磁同步电动机转速的更新数据分析。
2永磁同步电机水道结构分析
由于转子磁体的几何形状不同，当转子旋转时，在定子上产生两种类型的反电波形：一个是正弦波，另一个是梯形波。所以，同步电动机的原理、模型和方法都不尽相同。区别于永磁同步电动机、交流调速系统、永磁同步电动机组成的调速系统一般称为正弦。永磁同步电动机调速系统和梯形绕组N（方形）永磁同步电动机调速原理，一种类似于直流电动机的系统和方法。所谓无刷系统，就是直流调速系统，也就是不需要激励。同时在功率、效率和性能相对较高且体积小于相同数量的异步情况下，无衰减逆变器一般采用两种控制方法：矢量控制和直接转矩矢量控制，将其转换成相应的实际三电流转矩分量和电流，对发动机部件达到控制的目的。此方法控制思路清晰，定子磁场方向清晰。
设置两个离散点以改变直接驱动逆变器的开关状态以实现高动态扭矩输出，其易于控制并且响应于扭矩。PMSM的矢量控制系统可在很大范围内实现高精度，高动态性能，速度和位置控制，但其传感器为速度控制系统和发动机缺陷（如长轴向尺寸）提供高速，抗干扰和可靠性。此外，PMSM转子具有不同的磁路配置，并且发动机操作特性，控制系统等也是不同的。永磁体的外环和外环之间的定子芯的一部分是保护永磁体的铁磁材料的极片。BLDCM伺服系统具有速度均匀，响应快，易于控制的特點，但是，按照传统的控制方法，速度直接取决于易受功率波动和负载变化影响的电压。BLDCM类似于PMSM转子并具有永磁体极。然而，由于电磁惯性，BLDCM的定子电流实际上是梯形波并且不能产生方波电流并且由集总绕组供应，使得BLDCM具有比PMSM更大的轴扭矩。当驱动相同容量的电动机时，PMSM需要大型逆变器并且需要控制电流为正弦波，并且开关损耗也大得多。
PMSM的变速驱动桥电抗和直轴电抗随诸如电动机磁路饱和等因素而变化，从而影响输出转矩的磁阻转矩分量。改变PMSM的参数比BLDCM更灵敏，但当PMSM在电流控制模式下运行时，磁阻转矩非常小，其矢量控制系统对参数变化的灵敏度与BLDCM相同。智能控制技术在电驱动控制系统中的应用已成为电驱动控制的主要发展方向，并将带来电驱动技术一个新的时代
3.发动机冷却方式
发动机冷却系统对寿命和容量有直接影响，因此改善发动机冷却条件尤为重要。发动机增加了电磁污染，利用率高，独立能力强的发动机越来越多。所以发动机冷却时，其制冷效果对发动机的正常工作的进行提供了充足的保障，而不是对局部的热量，冷却结构应尽可能简单，能耗低，成本尽可能低。永磁同步电机冷却系统分为冷却表面和内部冷却。
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