第31卷第3期南 京 航 空 航 天 大 学 学 报Vol.31No.3 1999年6月JournalofNanjingUniversityofAeronautics&Astronautics Jun.1999
双凸极永磁电机的发展及现状
孟小利 严仰光
(南京航空航天大学自动控制系 南京,210016)X
摘要 双凸极变速永磁电机是90年代刚刚出现的一种新型的机电一体化可控交流调速系统。目前,国际上对该电机参数计算、模型建立、分析方法、控制策略等基础理论方面还有待深入全面地研究和探讨。本文首先简要地介绍该电机的基本工作原理和特点;然后系统地概述该电机的发展和研究现状;最后将该电机与其他电机在设计和运行性能等方面进行比较,进一步了解该电机的特点和应用前景。
关键词:双凸极电机;永磁电机;交流调速;永磁材料;开关磁阻电机
中图分类号:TM351;TM345;V242.4
引 言
双凸极永磁电机(Doublysalientpermanentmagnetmotor,简称DSPM)是随着功率电子学和微电子学的飞速发展在90年代刚刚出现的一种新型的机电一体化可控交流调速系统[1～6]。该系统由双凸极永磁电机、功率变换器、位置传感器和控制器四部分组成。电机定转子结构外形与开关磁阻电机相似,呈双凸极结构,但它在转子(或定子)上放有永磁体,从而使运行原理和控制策略与开关磁阻电机有本质区别。DSPM系统的主要优点是结构简单、控制灵活、动态响应快、调速性能好、转矩/电流比大,可实现各种特殊要求的转矩/转速特性,功率因数接近于1,效率高,是电工学科近年来继开关磁阻电机之后又一全新的研究方向。
DSPM电机作为一种应用前景看好的交流调速系统,是由美国著名电机专家T.A.Lipo等人于1992年首先提出的,并进行了初步的理论和实验研究,此后欧美一些国家也相继开展了对DSPM电机及其控制系统的研制工作,目前国际上对DSPM电机的研究仅停留在初步理论和样机实验阶段。关于DSPM电机仍有大量的基础理论问题,包括电机参数计算,模型建立,分析方法,控制策略等有待深入探讨,为了使人们了解该电机的特点,促进该新型电机在我国交流调速领域中的发展,本文对该电机的研究现状及发展作一综述。X:25
第3期孟小利,等:双凸极永磁电机的发展及现状3311 基本结构和工作原理
DSPM电机的基本结构与开关磁阻电机类似,其定、转子均为凸极齿槽结构,定子和转子铁芯由硅钢片叠压而成,定子上装有集中绕组,空间相对的两个定子齿上的绕组串联构成一相,转子无绕组,按永磁体安放位置不同,可分为定子永磁型和转子永磁型。图1为三相6/4极DSPM
电机截面图。
图1 DSPM电机截面图
定子极弧为定子齿距的1/2,即P/6机械角,这样可以保证一个极下转子齿与定子齿的重叠角之和恒等于转子极弧,而与转子位置无关[1,8],从而使合成气隙磁导为一常数,磁铁工作点将不随转子位置角H改变。这不仅保证电机静止时无定位力矩,而且保证任一相定子绕组所交链的永磁磁链仅与该相磁导成正比。要求转子极弧稍大于定子极弧以保证电流换向。由于定子(或转子)嵌入了低磁导率的永磁体,对电枢反应磁通来讲永磁体形成了一个高磁阻路径,因此绕组电感在气隙磁导最大处(H=45°时)达到一个较小值,这一方面使电流迅速换向成为可能,另一方面使磁场储能Wf=1/2Li2较小,电机的能量转换率高(接近于1)。
当相绕组中通入电流时,将在转子上产生一转矩
T=2mi+i=Tr+Tm2(1)
式中L,Wm分别为绕组电感和永磁磁链。由于永磁转矩3m远大于磁阻转矩Tr,因此可以在
H时通入正电流,电机在正负半拍均产生正转矩,这一5Wm/5H
特点使DSPM电机的单位体积出力比开关磁阻电机成倍增加。转矩T的大小既可以通过控制电流大小或导通区间来实现,也可以采用单拍或双拍的运行方式来控制,改变电流的极性和导通顺序,即可改变转矩方向,因此DSPM电机可以方便地实现四象限运行,控制十分灵活。DSPM电机在功率变换器件的选择上也非常灵活,既可以像磁阻电机一样选择单极性功率变换器件,也可以像一般永磁直流无刷电机一样选择双极性功率变换器件。图2为三相6/4极DSPM电机驱动原理图,图中采用双极性功率变换器,并带有一条中性线以便电流换向。
332南 京 航 空 航 天 大 学 学 报第31卷2 发展概况
DSPM电机是磁阻电机和永磁电机
的有机结合体,是开关磁阻电机的创造
性发展[8～14]。开关磁阻电机的基本结构
和原理的提出可以追溯到19世纪40年
代。早在1842年,英国的Aberdeen和
Vidson用两个U型电磁铁制造了由蓄
电池供电的机车电动机,两个U型电磁
铁轮流通电以吸引嵌在木质转鼓圆周面
上的铁条。因电路断开时没有二极管续图2 DSPM电机驱动原理图
流,电机运行时,随电路的断开伴有周期性电火花,加之使用机械开关,控制精度不够,故电机运行性能很差,这就是为什么从这种电动机雏形诞生直到功率电子开关器件问世前的一百多年间,人们一直没有太大兴趣研究这类电机的重要原因。
本世纪60年代,大功率晶闸管投入使用,为开关磁阻电机的研究和发展奠定了重要的物质基础。从1967年开始,英国Leeds大学和Nottingham大学相继对开关磁阻电机进行深入研究[7,15～22],并合作研制了一些样机,其研究结果表明:电动机成本明显低于同容量的异步电动机,而其单位输出功率和效率都高于同类的异步电动机驱动装置。这一结果与传统观念中的同步磁阻电机功率因数、效率均低于异步电动机相驳,关键是现代功率电子技术、微电子学和计算机的发展为开关磁阻电机的综合技术性能提供了有效的支持,同时也保证了其经济性。1980年,Leeds大学的Lawrenson教授等人发表著名论文《变速开关型磁阻电动
[7]机》,标志着开关磁阻电机正式得到国际社会的承认。目前,开关磁阻调速电动机以其调速性能好,结构简单,效率高,成本低等特点,已在迅猛发展的调速电动机领域争得一席之地,一扫长期以来双凸极磁阻电机效率低的传统观点,在许多场合得到广泛应用[15～31]。
然而,开关磁阻电机的双凸极结构也给其转矩输出带来一些问题,主要表现在:(1)由于主开关必须在电感较大处关断,电流换相较慢,从而降低了转矩输出;(2)为了增加饱和度以提高开关磁阻电机出力,定转子间气隙较小,因此将产生噪声和振动问题;(3)开关磁阻电机只能在半周内出力,即正半周电感增加时产生电动转矩,而负半周电感减小时产生制动转矩,材料利用率低。为了解决这些问题,充分利用双凸极结构的特点,90年代初,人们将永磁材料嵌入转子(或定子)体内,形成所谓的双凸极永磁电机,当定子极弧满足一定条件时,磁铁工作点不随转子位置角而改变,绕组永磁磁链仅与该相磁导成正比;永磁转矩远大于磁阻转矩且与电流成正比,因此,在正、负半周分别通入正、负电流时,电机均产生正转矩,使该电机的单位体积出力比开关磁阻电机成倍增加。同时,由于转子(或定子)内嵌入低磁导率的永磁材料,使绕阻电感小,这一方面使电流迅速换向成为可能,另一方面使磁场储能小,电机的能量转换率高。由于DSPM电机中电枢反应磁链远小于永磁磁琏,对合成磁链影响不大,而开关磁阻电机只有电枢反应磁链,它的大小主要由电流决定,故DSPM电机的绕组电流可以远小于开关磁阻电机的绕组电流,因而DSPM电机的发热和噪声远小于开关磁阻电机。
第3期孟小利,等:双凸极永磁电机的发展及现状3333 研究现状
从T.A.Lipo教授的DSPM电机与其他类型电机的性能对比结果可看出DSPM电机具有许多优点。此外英国、法国和德国等国也相继开展了对DSPM电机及其控制系统的研制工作。我国对DSPM电机的研究刚刚起步,在小功率调速和伺服领域取得初步应用。目前,对DSPM电机的研究中,主要开展以下几方面的工作。
3.1 参数和静态特性的分析计算
文[8]提出的线性分析方法及所得静态特性,对DSPM电机的定性分析,控制策略的制定以及电机的初步设计等均有重要价值。但由于电机的双凸极结构及永磁体的存在,整个系统为一强非线性系统,在准确分析电机性能、合理设计控制电路及计算静态特性时,必须考虑电机的非线性和电枢反应的影响。目前主要的计算方法有以下几种[18,19,32～43]:
(1)解析法 此方法假定铁芯磁导率L=∞,铁芯和气隙的分界面为等位面,定、转子槽无限深,然后利用保角变换法计算出定子极中心线分别与转子槽中心线和转子极中心线相重合时的气隙磁导和电感,即最小和最大电感。这一方法的缺点是没有考虑电机铁芯饱和的影响,而且只能计算两个位置的电感,因此只能用来进行定性分析。
(2)简单磁路法 J.Corda和J.Stephenson提出了一种双凸极电机最大电感和最小电感的近似计算方法。此方法分别把最小和最大电感所对应的定转子位置的磁场划分为几个部分,由磁路法分别计算每部分的磁导,再迭加后求得,最后通过修正系数来考虑端部效应的影响,此方法较为简单实用,且有一定准确性,但同样只能计算两个典型转子位置的电感。
(3)变网络等效磁路法 此方法利用气隙比磁导法建立适于DSPM电机的变网络等效磁路模型,它可以计算任意转子位置的电感参数及静态特性,能较为正确地考虑磁路饱和及非线性的影响,但其计算精度比有限元法较差一些。
(4)有限元法 对DSPM电机的非线性磁场进行有限元分析,这时可以考虑到电机结构的几何形状和铁磁材料的非线性饱和特性。有限元法可以准确地计算各个不同转子位置和不同绕组电流时绕组磁链和电感的大小。
目前主要应用的方法是有限元法。因为该方法能充分考虑非线性和饱和的影响,计算精度高。该方法根据DSPM电机的特点,作了一些简化,从而将电机内部磁场等效为二维平面静磁场,这些简化必然给计算结果带来一定的误差,例如在最小电感及其相邻区域内,端部效应的影响较大,用二维有限元法或等效磁路法都不能计及其影响,因此在最小电感及其附近位置时的计算误差较大。此时应考虑采用三维有限元法来计算。
3.2 永磁材料最佳用量
在DSPM电机中,永磁转矩起主要作用,故永磁材料的用量对电机的性能影响较大,增加永磁体,可提高电机的输出转矩,但使磁路过于饱和,损耗增加,机体发热,同时增加电机成本。文[9]研究了永磁材料用量对电机静态特性的影响,得到一组曲线,有一定的参考价值。但该文并未研究电机的几何尺寸以及电枢电流对永磁材料用量的影响,DSPM电机的永磁体尺寸的选择应综合电机的性能、尺寸、成本和驱动电路等因素来考虑,有待进一步深
334
3.3 弱磁控制南 京 航 空 航 天 大 学 学 报第31卷
由于DSPM电机转子结构简单、坚固,得到广泛地应用。但在高速运行时,将产生过高的永磁感应电势,为了维持恒定的功率输出,应设法减弱气隙中的永磁磁场。文[48]给出了几种DSPM电机的弱磁控制方法,其中一种是用机械力将铁磁材料靠近定子上的永磁体,从而“短路”一部分永磁磁通,如图3所示;另一种比较实用的方法是采用铁磁与非磁性材料交替排列的外壳套在定子外,通过旋转外壳达到弱磁控制的目的。以上两种方法都是通过一定的机械装置来进行弱磁控制,方法简单,但使电机结构复杂化,
增加成本。[44～48]
图3 弱磁控制方法
4 结论与展望
为了进一步了解该电机的特点及与其他电机的区别,表1列出了几种电机的性能比较[1,49～52]。
表1 几种不同电机的性能比较
电机参数
极数
定子直径/mm
气隙/mm
稀土永磁/lb
转矩/电流
转矩/惯量DSPM电机6/477.80.450.11.75.8永磁无刷直流电机4770.400.241.01.01.054.14开关磁阻电机6/473.70.20永磁同步电机477.80.450.351.461.590.520.570.520.7感应电机477.80.20同步磁阻电机477.80.20
可见,在外形尺寸基本相同的情况下,DSPM电机的转矩/电流比和转矩/惯量比均明显高于其他各类电机,而其永磁材料用量不到永磁无刷直流电机和永磁同步电机的一半,具有明显的优势。双凸极变速永磁电机是随交流调速系统及功率电子学和微电子学的飞速发展应运而生
第3期孟小利,等:双凸极永磁电机的发展及现状335究。目前,国际上对DSPM电机的研究刚刚起步,在电机参数计算、模型建立、分析方法、控制策略等基础理论方面还有待深入全面地研究和探讨。
相信随着微电子和电力电子技术的进一步发展,电子元器件成本的下降,单片机功能的日益完善,高性能的永磁材料的普及和成本的下降,以及DSPM电机设计理论,系统优化设计,控制策略等的深入研究,DSPM电机调速系统可能在成本、性能方面超出现有的交流变频调速系统和开关磁阻电机调速系统,在调速和伺服领域取得突破性发展。
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ReviewforDevelopmentofaDouble
SalientVariableSpeedPermanentMagnetMotor
MengXiaoli YanYangguang
DepartmentofAutomaticControl,NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics Nanjing,210016
Abstract Doublesalientvariablespeedpermanentmagnetmotorisanovelelec-tromechanicalcontrollableACvariablespeedsystempresentedin1990s′.Now,alotofproblemsneedtobefurtherstudiedonitsfundamentaltheory,whichincludeparametercalculation,modelestablishment,analyticmethod,andsoon.Firstly,thefeaturesandbasicoperationprincipleofthemotorarebrieflyintroduced.Then,thepresentdevelop-mentofthemotorissummarized.Finally,acomparisonondesignandperformanceismadeforthiskindmotorwithotherconventionalmachines,andthefeaturesandpotentialapplicationsofthenewmachinearehighlightedandemphasized.Keywords:doublesalientmotor;permanentmagnetmachine;ACvariablespeedsystem;
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关键词:双凸极电机;永磁电机;交流调速;永磁材料;开关磁阻电机
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双凸极永磁电机(Doublysalientpermanentmagnetmotor,简称DSPM)是随着功率电子学和微电子学的飞速发展在90年代刚刚出现的一种新型的机电一体化可控交流调速系统[1～6]。该系统由双凸极永磁电机、功率变换器、位置传感器和控制器四部分组成。电机定转子结构外形与开关磁阻电机相似,呈双凸极结构,但它在转子(或定子)上放有永磁体,从而使运行原理和控制策略与开关磁阻电机有本质区别。DSPM系统的主要优点是结构简单、控制灵活、动态响应快、调速性能好、转矩/电流比大,可实现各种特殊要求的转矩/转速特性,功率因数接近于1,效率高,是电工学科近年来继开关磁阻电机之后又一全新的研究方向。
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第3期孟小利,等:双凸极永磁电机的发展及现状3311 基本结构和工作原理
DSPM电机的基本结构与开关磁阻电机类似,其定、转子均为凸极齿槽结构,定子和转子铁芯由硅钢片叠压而成,定子上装有集中绕组,空间相对的两个定子齿上的绕组串联构成一相,转子无绕组,按永磁体安放位置不同,可分为定子永磁型和转子永磁型。图1为三相6/4极DSPM
电机截面图。
图1 DSPM电机截面图
定子极弧为定子齿距的1/2,即P/6机械角,这样可以保证一个极下转子齿与定子齿的重叠角之和恒等于转子极弧,而与转子位置无关[1,8],从而使合成气隙磁导为一常数,磁铁工作点将不随转子位置角H改变。这不仅保证电机静止时无定位力矩,而且保证任一相定子绕组所交链的永磁磁链仅与该相磁导成正比。要求转子极弧稍大于定子极弧以保证电流换向。由于定子(或转子)嵌入了低磁导率的永磁体,对电枢反应磁通来讲永磁体形成了一个高磁阻路径,因此绕组电感在气隙磁导最大处(H=45°时)达到一个较小值,这一方面使电流迅速换向成为可能,另一方面使磁场储能Wf=1/2Li2较小,电机的能量转换率高(接近于1)。
当相绕组中通入电流时,将在转子上产生一转矩
T=2mi+i=Tr+Tm2(1)
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H时通入正电流,电机在正负半拍均产生正转矩,这一5Wm/5H
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332南 京 航 空 航 天 大 学 学 报第31卷2 发展概况
DSPM电机是磁阻电机和永磁电机
的有机结合体,是开关磁阻电机的创造
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铁轮流通电以吸引嵌在木质转鼓圆周面
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流,电机运行时,随电路的断开伴有周期性电火花,加之使用机械开关,控制精度不够,故电机运行性能很差,这就是为什么从这种电动机雏形诞生直到功率电子开关器件问世前的一百多年间,人们一直没有太大兴趣研究这类电机的重要原因。
本世纪60年代,大功率晶闸管投入使用,为开关磁阻电机的研究和发展奠定了重要的物质基础。从1967年开始,英国Leeds大学和Nottingham大学相继对开关磁阻电机进行深入研究[7,15～22],并合作研制了一些样机,其研究结果表明:电动机成本明显低于同容量的异步电动机,而其单位输出功率和效率都高于同类的异步电动机驱动装置。这一结果与传统观念中的同步磁阻电机功率因数、效率均低于异步电动机相驳,关键是现代功率电子技术、微电子学和计算机的发展为开关磁阻电机的综合技术性能提供了有效的支持,同时也保证了其经济性。1980年,Leeds大学的Lawrenson教授等人发表著名论文《变速开关型磁阻电动
[7]机》,标志着开关磁阻电机正式得到国际社会的承认。目前,开关磁阻调速电动机以其调速性能好,结构简单,效率高,成本低等特点,已在迅猛发展的调速电动机领域争得一席之地,一扫长期以来双凸极磁阻电机效率低的传统观点,在许多场合得到广泛应用[15～31]。
然而,开关磁阻电机的双凸极结构也给其转矩输出带来一些问题,主要表现在:(1)由于主开关必须在电感较大处关断,电流换相较慢,从而降低了转矩输出;(2)为了增加饱和度以提高开关磁阻电机出力,定转子间气隙较小,因此将产生噪声和振动问题;(3)开关磁阻电机只能在半周内出力,即正半周电感增加时产生电动转矩,而负半周电感减小时产生制动转矩,材料利用率低。为了解决这些问题,充分利用双凸极结构的特点,90年代初,人们将永磁材料嵌入转子(或定子)体内,形成所谓的双凸极永磁电机,当定子极弧满足一定条件时,磁铁工作点不随转子位置角而改变,绕组永磁磁链仅与该相磁导成正比;永磁转矩远大于磁阻转矩且与电流成正比,因此,在正、负半周分别通入正、负电流时,电机均产生正转矩,使该电机的单位体积出力比开关磁阻电机成倍增加。同时,由于转子(或定子)内嵌入低磁导率的永磁材料,使绕阻电感小,这一方面使电流迅速换向成为可能,另一方面使磁场储能小,电机的能量转换率高。由于DSPM电机中电枢反应磁链远小于永磁磁琏,对合成磁链影响不大,而开关磁阻电机只有电枢反应磁链,它的大小主要由电流决定,故DSPM电机的绕组电流可以远小于开关磁阻电机的绕组电流,因而DSPM电机的发热和噪声远小于开关磁阻电机。
第3期孟小利,等:双凸极永磁电机的发展及现状3333 研究现状
从T.A.Lipo教授的DSPM电机与其他类型电机的性能对比结果可看出DSPM电机具有许多优点。此外英国、法国和德国等国也相继开展了对DSPM电机及其控制系统的研制工作。我国对DSPM电机的研究刚刚起步,在小功率调速和伺服领域取得初步应用。目前,对DSPM电机的研究中,主要开展以下几方面的工作。
3.1 参数和静态特性的分析计算
文[8]提出的线性分析方法及所得静态特性,对DSPM电机的定性分析,控制策略的制定以及电机的初步设计等均有重要价值。但由于电机的双凸极结构及永磁体的存在,整个系统为一强非线性系统,在准确分析电机性能、合理设计控制电路及计算静态特性时,必须考虑电机的非线性和电枢反应的影响。目前主要的计算方法有以下几种[18,19,32～43]:
(1)解析法 此方法假定铁芯磁导率L=∞,铁芯和气隙的分界面为等位面,定、转子槽无限深,然后利用保角变换法计算出定子极中心线分别与转子槽中心线和转子极中心线相重合时的气隙磁导和电感,即最小和最大电感。这一方法的缺点是没有考虑电机铁芯饱和的影响,而且只能计算两个位置的电感,因此只能用来进行定性分析。
(2)简单磁路法 J.Corda和J.Stephenson提出了一种双凸极电机最大电感和最小电感的近似计算方法。此方法分别把最小和最大电感所对应的定转子位置的磁场划分为几个部分,由磁路法分别计算每部分的磁导,再迭加后求得,最后通过修正系数来考虑端部效应的影响,此方法较为简单实用,且有一定准确性,但同样只能计算两个典型转子位置的电感。
(3)变网络等效磁路法 此方法利用气隙比磁导法建立适于DSPM电机的变网络等效磁路模型,它可以计算任意转子位置的电感参数及静态特性,能较为正确地考虑磁路饱和及非线性的影响,但其计算精度比有限元法较差一些。
(4)有限元法 对DSPM电机的非线性磁场进行有限元分析,这时可以考虑到电机结构的几何形状和铁磁材料的非线性饱和特性。有限元法可以准确地计算各个不同转子位置和不同绕组电流时绕组磁链和电感的大小。
目前主要应用的方法是有限元法。因为该方法能充分考虑非线性和饱和的影响,计算精度高。该方法根据DSPM电机的特点,作了一些简化,从而将电机内部磁场等效为二维平面静磁场,这些简化必然给计算结果带来一定的误差,例如在最小电感及其相邻区域内,端部效应的影响较大,用二维有限元法或等效磁路法都不能计及其影响,因此在最小电感及其附近位置时的计算误差较大。此时应考虑采用三维有限元法来计算。
3.2 永磁材料最佳用量
在DSPM电机中,永磁转矩起主要作用,故永磁材料的用量对电机的性能影响较大,增加永磁体,可提高电机的输出转矩,但使磁路过于饱和,损耗增加,机体发热,同时增加电机成本。文[9]研究了永磁材料用量对电机静态特性的影响,得到一组曲线,有一定的参考价值。但该文并未研究电机的几何尺寸以及电枢电流对永磁材料用量的影响,DSPM电机的永磁体尺寸的选择应综合电机的性能、尺寸、成本和驱动电路等因素来考虑,有待进一步深
334
3.3 弱磁控制南 京 航 空 航 天 大 学 学 报第31卷
由于DSPM电机转子结构简单、坚固,得到广泛地应用。但在高速运行时,将产生过高的永磁感应电势,为了维持恒定的功率输出,应设法减弱气隙中的永磁磁场。文[48]给出了几种DSPM电机的弱磁控制方法,其中一种是用机械力将铁磁材料靠近定子上的永磁体,从而“短路”一部分永磁磁通,如图3所示;另一种比较实用的方法是采用铁磁与非磁性材料交替排列的外壳套在定子外,通过旋转外壳达到弱磁控制的目的。以上两种方法都是通过一定的机械装置来进行弱磁控制,方法简单,但使电机结构复杂化,
增加成本。[44～48]
图3 弱磁控制方法
4 结论与展望
为了进一步了解该电机的特点及与其他电机的区别,表1列出了几种电机的性能比较[1,49～52]。
表1 几种不同电机的性能比较
电机参数
极数
定子直径/mm
气隙/mm
稀土永磁/lb
转矩/电流
转矩/惯量DSPM电机6/477.80.450.11.75.8永磁无刷直流电机4770.400.241.01.01.054.14开关磁阻电机6/473.70.20永磁同步电机477.80.450.351.461.590.520.570.520.7感应电机477.80.20同步磁阻电机477.80.20
可见,在外形尺寸基本相同的情况下,DSPM电机的转矩/电流比和转矩/惯量比均明显高于其他各类电机,而其永磁材料用量不到永磁无刷直流电机和永磁同步电机的一半,具有明显的优势。双凸极变速永磁电机是随交流调速系统及功率电子学和微电子学的飞速发展应运而生
第3期孟小利,等:双凸极永磁电机的发展及现状335究。目前,国际上对DSPM电机的研究刚刚起步,在电机参数计算、模型建立、分析方法、控制策略等基础理论方面还有待深入全面地研究和探讨。
相信随着微电子和电力电子技术的进一步发展,电子元器件成本的下降,单片机功能的日益完善,高性能的永磁材料的普及和成本的下降,以及DSPM电机设计理论,系统优化设计,控制策略等的深入研究,DSPM电机调速系统可能在成本、性能方面超出现有的交流变频调速系统和开关磁阻电机调速系统,在调速和伺服领域取得突破性发展。
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Abstract Doublesalientvariablespeedpermanentmagnetmotorisanovelelec-tromechanicalcontrollableACvariablespeedsystempresentedin1990s′.Now,alotofproblemsneedtobefurtherstudiedonitsfundamentaltheory,whichincludeparametercalculation,modelestablishment,analyticmethod,andsoon.Firstly,thefeaturesandbasicoperationprincipleofthemotorarebrieflyintroduced.Then,thepresentdevelop-mentofthemotorissummarized.Finally,acomparisonondesignandperformanceismadeforthiskindmotorwithotherconventionalmachines,andthefeaturesandpotentialapplicationsofthenewmachinearehighlightedandemphasized.Keywords:doublesalientmotor;permanentmagnetmachine;ACvariablespeedsystem;