永磁同步电机

<font color="#004a85">作者： Prasad Kulkarni（Microchip Technology Inc.）</font> </strong>

<strong>简介</strong>

对于空调、冰箱、洗衣机和风扇等家用电器，许多国家/地区追求的标准均要求提高能效。另外，制造商希望减小此类电器的尺寸，因为这样更受消费者青睐。永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）具有较高的效率、能量密度和稳健性，因此成为了此类应用的理想之选。

PMSM需要定制复杂的控制方案，以此助力电机、负载和电器系统实现最理想的效率、耐用性和稳健性。本文档将讨论用于控制PMSM驱动电器（例如压缩机、洗衣机和风扇）的控制方案和一些负载特定的算法。

永磁同步电机（PMSM）具有高功率密度、小巧的外形和高效率的性能，广泛用于各种行业。对于需要对速度和转矩变化进行快速动态响应的应用，必须采用磁场定向控制（FOC）等复杂的控制技术。基于速度传感器的FOC对于避免控制不准确现象十分有用，这种现象可能出现在无传感器控制中，因为电机的物理参数会随温度变化和老化而发生变化。但是，此类应用的配置必须安装速度传感器，如增量编码器。

今天推荐的文档介绍了使用Microchip的32位MCU实现三相PMSM基于编码器的有传感器FOC算法。

<strong>PMSM有传感器FOC的框图</strong>

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<strong>简介</strong>

目前的行业趋势表明，永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）是电机控制应用设计人员的首选电机之一。与同类别的其他电机相比，它具有高功率密度、快速动态响应和高效率等优势，再结合其能够降低制造成本和改善磁性能的特点，永磁同步电机是产品大规模实现的理想推荐。

Microchip生产各种16位和32位单片机（MCU）以实现对所有类型电机的高效、稳健和多功能控制，并且提供必要工具集的参考设计，这将加快新产品的学习速度并缩短新产品的开发周期。有关适用于电机控制的32位MCU的更多信息，请参见“适用于电机控制应用的32位MCU的架构亮点”。

电机对于工农业来说至关重要，本文将会对电机的定义、分类、电机驱动的分类进行简介，并详细介绍永磁同步电机的原理、特点以及应用。
电机的定义

所谓电机，顾名思义，就是将电能与机械能相互转换的一种电力元器件。当电能被转换成机械能时，电机表现出电动机的工作特性；当电能被转换成机械能时，电机表现出发电机的工作特性。电机主要由转子，定子绕组，转速传感器以及外壳，冷却等零部件组成。
电机的分类
按结构和工作原理划分：直流电动机、异步电动机、同步电动机。
按工作电源种类划分：可分为直流电机和交流电机。
交流电机还可分：单相电机和三相电机。
直流电动机按结构及工作原理可划分：无刷直流电动机和有刷直流电动机。
有刷直流电动机可划分：永磁直流电动机和电磁直流电动机。
电磁直流电动机划分：串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。
永磁直流电动机划分：稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。