一 ， 永磁材料
對(duì)于交流伺服電機(jī)，永磁材料的選擇要從性能和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)方面來綜合考慮。目前廣泛應(yīng)用的有鐵氧體、稀土鈷、和銣鐵硼永磁材料。這幾種永磁材料的去磁曲線如圖4-5所示。
鐵氧體材料價(jià)格非常便宜 ，它有較高的矯頑力，具備一定的抗去磁能力，但剩磁通密度低。它趨向用于電動(dòng)機(jī)成本比高性能為重要的場(chǎng)合。
稀土鈷材料與鐵氧體相比，其矯頑力和剩磁通密度要高得多，抗去磁能力頗為良好，但缺點(diǎn)是成本很高。所以這種材料主要用于高性能小容量的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
近年來，出現(xiàn)了一種新的永磁材料軟鐵硼，它的矯頑力和剩磁通密度遠(yuǎn)大于鐵氧體，而成本又比稀土鈷低得多，且有進(jìn)一步下降的趨勢(shì)：因此，在交流永磁伺服電動(dòng)機(jī)中，這是一種很有應(yīng)用前景的永磁材料。對(duì)于電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)來說，這種材料是比較理想的�？梢哉f，它的產(chǎn)生和發(fā)展，
定會(huì)促進(jìn)交流永磁電動(dòng)機(jī)在伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用。但是，這種材料有一個(gè)潛在的缺點(diǎn)，即居里溫度較低(約為310°C)和易受腐蝕，應(yīng)用中應(yīng)加以注意。
二 定子繞組與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)波形
前面已經(jīng)說明，BDCM定子電流為方波，要求每相感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為梯形波。對(duì)于凸裝式轉(zhuǎn)子及嵌入式轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)，由于永磁勵(lì)磁磁場(chǎng)接近于矩形或?yàn)樘菪危舳ㄗ硬捎眉惺嚼@組，就可以得到近似為梯形波的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。而為獲得****轉(zhuǎn)矩和最小的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)(轉(zhuǎn)矩波紋最小)，又進(jìn)一步要求梯形波及電動(dòng)勢(shì)的平頂部分與逆變器輸送的方波電流相匹配，即梯形波平頂寬度不能小于120°電角度(對(duì)于120°方波電流而言)。因此，****采用每極每相有一個(gè)槽的集中式繞組。有時(shí)為減小齒槽轉(zhuǎn)矩和便于散熱，需要增加槽數(shù)，而改用分布式繞組，就有可能減小感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)波平頂寬度。減小齒槽轉(zhuǎn)矩比較有效和經(jīng)濟(jì)的方法是采用定子斜槽或轉(zhuǎn)子斜極通常是斜定子一個(gè)齒距。
如果BDCM的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與梯形波差異較大或者平頂部分小于120°，也會(huì)產(chǎn)生脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩。無刷直流電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)行中總是兩相導(dǎo)通的，電流要進(jìn)行換相，由此還會(huì)產(chǎn)生一定幅值的波紋轉(zhuǎn)矩：此外，梯形感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)波需要很準(zhǔn)確的換相控制，較小的換相相位偏差也要引起明顯的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
因?yàn)閮?nèi)埋式轉(zhuǎn)子很難產(chǎn)生梯形波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所以當(dāng)逆變器提供方波時(shí)，就滿足不了產(chǎn)生平滑轉(zhuǎn)矩的條件。因此，一般情況下，BDCM轉(zhuǎn)子不宜采用內(nèi)埋式結(jié)構(gòu)。對(duì)于外裝式結(jié)構(gòu)，倒是既可以按PMSM又可以按BDCM來設(shè)計(jì)。
三 阻尼繞組
對(duì)于由電網(wǎng)直接起動(dòng)的永磁同步電動(dòng)機(jī)，為獲得起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，需要在轉(zhuǎn)子上裝有阻尼繞組(籠型繞組)。在起動(dòng)過程中，阻尼繞組還可以防止永磁體退磁，并對(duì)轉(zhuǎn)子振蕩提供阻尼。對(duì)于由變頻器驅(qū)動(dòng)的永磁伺服電動(dòng)機(jī)，不需要這種感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，因?yàn)轵?qū)動(dòng)系統(tǒng)可由靜止?fàn)顟B(tài)自同步起動(dòng)。轉(zhuǎn)子為籠型繞組的另一缺點(diǎn)，就是它會(huì)為諧波電流提供流通路徑，這些諧波電流是由定子磁通勢(shì)諧波引起的�；谏鲜鲈颍琍MSM和BDCM一般都不裝阻尼繞組。
四 極數(shù)
因?yàn)槭怯勺冾l器供電，為滿足某一速度范圍要求，在極數(shù)的選擇上就有較大的余地。對(duì)于外裝式BDcM，為得到梯形波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，****利用高極數(shù)，這樣可以有效地采用單線圈集中繞組。對(duì)于內(nèi)埋式PMsM，當(dāng)永磁材料一定時(shí)，采用高極數(shù)可以得到較高的氣隙磁通密度。 但若考慮到鐵心損耗，應(yīng)盡量在低頻下獲取高速，所以選取較少的極數(shù)是合適 因?yàn)閷?duì)于給定的速度，逆變器工作頻率將隨極數(shù)的增加而增加，而頻率的增加就意味著定子鐵耗和銅耗的增加。此外，極數(shù)的選取還要考慮電樞反應(yīng)對(duì)永磁體的退磁問題，以及BDcM換相傳感器安裝可以達(dá)到的位置精度等因素。通常，對(duì)于高速BDCM(>3000r／min)，一般選為二極，而低速BDCM(<500r／min)，可選為8極或更多極數(shù)．
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