永磁同步电机工作原理图解

PMSM（permanent magnet synchronous motor）实际工作是一种交流电机，其定子运行是三项的相差 的交流电，而转子则是永磁体。但是这种电机最大的优势就是交流电能量由直流提供，这样就可以对电机进行精确的控制，而且解决了电刷带来的寿命问题。

下面对其工作原理进行简单的介绍，如图 1，定子的工作电流都为正弦波，而且其三项在任何时候相加都为零，所以PMSM中三项绕组实际上没有中线的，其在电机中示例绕线方法如图 2，所以实际上在PMSM中XYZ是连接在一个点的。

图 1 PMSM转子电流

从绕线的图 2中不难看出，实际的电流方向产生的磁场是和转子磁场在同一个平面，这也就是PMSM控制的基本需要和基本方法。从图中也不难看出，实际在A相产生的磁场在开始是需要与转子磁极的D轴方向相反（可以相差一个确定的角度，软件实现），确切的说应该是必须知道转子的D轴的位置。这个问题实际在控制中是开始的定向问题，在这里简单的介绍一下方法：如果位置传感器是绝对码盘或者旋变，则可根据绝对位置处理，如果是增量码盘，则需要开始的一个UVW的大概位置估算。

除此之外，这里还需要明白几个原理性的问题，这里啰嗦一下：很多人从事这一块的研发在知道怎么处理整个系统的过程而实际上是对整个基础原理模糊的，这也就是很多国人做研发的通病，只知道怎么做，从来不知道为什么这么做以致永远只是模仿而不可能创新或者改进。言归正传，首先我们知道在控制过程中需要检测电流，然后进行clarke和park变换，从而出现了电流方向问题，人家这么说是为了方便，而实际上上这里的电流方向不是电流方向，而是电流产生的电磁场方向（这是因为电磁场的大小与产生它的电流方向成正比的）。然后研究一下电压的概念，绕组电压是比电流相位超前 的，而很多我们需要的结果是与电压成一定简单关系的，这是因为电压是场量，而电流不是。根本上没有电压这个东西，它只是间接反应电流的一种我们定义出来的表达方式，所以它的变化影响电流，而电流的变化会在场的方面反应在电压上。比如前面讨论的问题，在电机初始的时候，A相电流是零，这是因为在绕组上电流不能突变，而这个时候电压是最大，反应了实际我们是需要加在绕组上最大的我们需要的一个量（电流）。这里描述的有些晦涩，但是物理这个自然界基本规律实际就是这么反应的，希望读我文章的读者能自己仔细揣摩，反应一个自然界的问题（都上升到哲学问题了）。