变频器电压空间矢量(SVPWM)控制方式是什么？

svpwm控制原理可参考如下概述，有点难懂。SVPWM是近年发展的一种比较新颖的控制方法，是由三相功率逆变器的六个功率开关元件组成的特定开关模式产生的脉宽调制波,能够使输出电流波形尽可能接近于理想的正弦波形。空间电压矢量PWM与传统的正弦PWM不同，它是从三相输出电压的整体效果出发，着眼于如何使电机获得理想圆形磁链轨迹。SVPWM技术与SPWM相比较，绕组电流波形的谐波成分小，使得电机转矩脉动降低，旋转磁场更逼近圆形，而且使直流母线电压的利用率有了很大提高，且更易于实现数字化。通俗化理解:把PMSM想象成两块同心的磁铁，两块磁铁是相吸的，因此当用手拨动外面的磁铁绕组圆心转动时，里面的磁铁也会跟着转动，这其实就是PMSM的本质了。PMSM的转子是永磁铁，定子是绕组，我们用电路控制定子绕组产生旋转的磁场，里面的转子磁铁就会跟着转动，这个磁场的大小最好恒定，不然一会儿大一 会儿小，转子受到的牵引力也就一会儿大一会儿小，影响运动性能。好了，现在我们知道电机的本质是什么了。接下来，我们需要一个算法来控制定子绕组的输出，使其产生一个恒定的旋转磁场，这个算法就是SVPWM。

1、SPWMSPWM(Sinusoidal PWM)法是一种比较成熟的、使用较广泛的PWM法。冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。SPWM法就是以该结论为理论基础，用脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆变电路中开关器件的通断；使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等，通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆变电路输出电压的频率和幅值。2、SVPWMSVPWM的主要思想是以三相对称正弦波电压供电时三相对称电动机定子理想磁链圆为参考标准，以三相逆变器不同开关模式作适当的切换，从而形成PWM波，以所形成的实际磁链矢量来追踪其准确磁链圆。传统的SPWM方法从电源的角度出发，以生成一个可调频调压的正弦波电源，而SVPWM方法将逆变系统和异步电机看作一个整体来考虑，模型比较简单，也便于微处理器的实时控制。扩展资料：SPWM原理：一个连续函数是可以用无限多个离散函数逼近或替代的，因而可以设想用多个不同幅值的矩形脉冲波来替代正弦波，在一个正弦半波上分割出多个等宽不等幅的波形(假设分出的波形数目n=12)；如果每一个矩形波的面积都与相应时间段内正弦波的面积相等，则这一系列矩形波的合成面积就等于正弦波的面积，也即有等效的作用。为了提高等效的精度，矩形波的个数越多越好，显然，矩形波的数目受到开关器件允许开关频率的限制。参考资料来源：百度百科—SPWM参考资料来源：百度百科—SVPWM

svpwm ：你看这名字就知道什么意思，空间矢量变换

首先，整个无刷直流电机的闭环控制流程如图，通过外部的可调设备对预先设定好的转速值做出调整，再根据速度PID控制器获取电机当前的实际转速，实际转速时通过STM32模块发出的相邻信号跳动的时间差计算得到，通过将系统需要的速度的参考值与实际的速度值相减，所得到的速度差值反馈到PID控制器之中，并由控制器相应的模块将信号输出，控制输出信号将其视为正弦波信号，其幅值相同，同时也会生产SVPWM波，并作用于STM32控制芯片的PWM模块，从而对无刷直流电机的速度进行管控。东弘机电无刷直流电机

1，通常在逆变器中，空间电压矢量的定义及clarke变换中都有2/3系数。这样做使得无论在采样环节还是控制输出环节所用到的空间电压矢量的模就是交流电压信号的幅值，比较直观，便于使用，而把2/3系数的处理放到了SVPWM及坐标变换中。2，两种情况下，t1,t2的值是不一样的。通过计算，可得知在同样的参考电压矢量下，有2/3系数时的t1,t2值是没有系数时的1.5倍。原因在于虽然给定的参考电压矢量形式相同，但实际含义却不一样。例如，给定参考电压矢量为300e(jwt)，则当空间电压矢量定义中有2/3系数时，输出正弦波的幅值为300V（这时的300e(jwt)相当于没有2/3系数时的450e(jwt))；当定义中没有系数时，其对应输出的正弦波幅值为200V。

概念错误：SVPWM是一种调制策略，不是载波法调制，载波法有SPWM和载波移相。两种用的原理不一样！SVPWM空间矢量是基于电动机的.

电气自动化新技术丛书序言5届电气自动化新技术丛书编辑委员会的话前言第1章 变频调速与SVPWM技术1.1 变频调速概述1.1.1 变频调速系统1.1.2 变频器1.1.3 电力电子电器件1.2 变频器谐波的影响与对策1.2.1 输入侧谐波的影响与对策1.2.2 输出侧谐波的影响及对策1.3 SPWM技术1.3.1 调?的原理和分类1.3.2 SPWM波形成的方法1.3.3 SPWM的优点与缺点1.3.4 SPWM的优化1.4 变频调速系统的控制1.4.1 开环控制1.4.2 闭环控制1.5 SVPWM技术1.5.1概述1.5.2 SVPWM技术的原理与分类1.5.3 SVPWM技术的优点与展望参考文献第2章 两电子SVPWM?术2.1 两电平逆变器2.2 两电乎逆变器合成电压矢量与磁链的空间分布2.2.1 逆变器输出电压空间矢量的空间分布2.2.2 电压矢量与磁链矢量轨迹2.3 SVPWM的调制模式和算法2.3.1 多个电压矢量连续切换的SVPWM模式2.3.2 矢量合成法的SVPWM模式2.4 对称调制模式和算法2.4.1 基本原理2.4.2 实施算法2.4.3 对称调制模式与SPWM的比较2.4.4 对称调制模式的特点和优点2.4.5 对称调制模式的推广2.5 两电平SVPWM的新算法2.5.1 随机控制算法2.5.2 免疫算法2.5.3 反向传播神经网络算法2.6 两电平三维空间电压矢量SVPWM控制2.6.1 三相四桥臂逆变器2.6.2 三相四桥臂逆变器的电压空间矢量2.6.3 三相四桥臂逆变器的电压空间矢量控制参考文献第3章 两电平SVPWM技术的应用3.1 两电平SVPWM技术在矢量变换控制中的应用3.1.1 矢量变换控制的基本原理3.1.2 SVPWM矢量控制系统的构成与控制原理3.1.3 矢量变换控制的特点3.2 SVPWM在直接转矩控制系统中的应用3.2.1 直接转矩控制的基本原理3.2.2 直接转矩控制系统的构成与控制原理3.2.3 电压矢量与少　的关系3.2.4 采用电压矢量选择表的直接转矩控制系统3.2.5 直接转矩控制的数字化3.2.6 直接转矩控制的特点与存在的问题3.3 直接转矩控制的改进方案3.3.1 模糊控制的直接转矩控制3.3.2 预测转矩的直接转矩控制3.4 采用谐振极软开关逆变器的直接转矩控制3.4.1 RPZVT逆变器的构成及工作原理3.4.2 控制系统的构成3.4.3 控制原理3.4.4仿真及实验结果3.5 PWM整流器的控制3.5.1 PWM整流器第4章　三电平SVPWM技术第5章　三电平SVPWM技术的应用第6章　多电平SVPWM技术及其应用第7章　SVPWM技术工程应用实例

我把在群上跟别人的对话做了一下整理，希望对大家有用吧!svpwm在实现整流控制和逆变控制的时候有什么区别？没什么区别，svpwm是调制方法，目的是出来pwm波，跟逆变器工作状态没关系那就是在实现整流或逆变的时候就只是控制方法的不同，是这样吗？[/img]是的整流和逆变取决于这两个电压的幅值 E是外部电源电压，一般是电网，我喜欢叫网侧电压V是整流器输出的电压，是开关量的E-V=VL我要的电流，所以有个VL，又E已知，所以我知道了V

基于单片机的步进电机控制系统摘 要:本文论述了以单片机AT89C51为控制器的步进电机的控制系统,内容主要包括该系统的硬件组成,步进电机运行过程的详细分析,PC机与AT89C51单片机之间的串行通信以及AT89C51单片机对步进电机的控制程序流程图等。关键字:单片机; 通信; 步进电动机1 引言平为TTL电平,为了取得一致的传输信号,因此需要采用电平转换在电气时代的今天,电动机一直在现代化的生产和生活中起芯片MAX485。根据实际需求选用AT89C51单片机,但由于其数着十分重要的作用。无论是在工农业生产还是在日常生活中的家据存储区只有256个单元,需要扩展片外数据存储器6264。此外用电器,都大量地使用着各种各样的电动机。因此对电动机的控采用脉冲分配器CH250实现单片机对步进电动机的通电换向即脉制变得越来越重要了。电动机的控制技术的发展得力于微电子技冲分配,通过光电耦合器4N25实现步进电动机与单片机的电气隔术、电力电子技术、传感器技术、永磁材料技术、自动控制技术、离,由于单片机本身的驱动能力有限,因此需要采用专门的驱动电微机应用技术的最新发展成就。正是这些技术的进步使电动机控路单电压驱动来实现功率放大,从而为电动机提供足够大的电流。制技术在近二十多年内发生了翻天覆地的变化。其中电动机的控总体的硬件方框图如图1所示:制部分已由模拟控制逐渐让位于以单片机为主的微处理器控制。本文采用硬件和软件相结合的办法实现单片机对步进电动机的运动控制。2 硬件部分[2]PC机与AT89C51单片机 之间的串行通信在硬件上是由转换器ATC－106和电平转换芯片MAX485来完成的。由于PC机图1 总体的硬件框图采用的是RS－232C接口标准,根据项目要求与生产中的实际情况,需要采用传输距离较远的RS－485,因此需要采用RS-232C3 软件部分收稿日期:2007-05-18通过软件实现PC机与单片机间的异步串行通信。PC机采用查询的方式发送和接收数据,单片机采用中断的方式接收PC机 T —— 步进电动机运行第 ＋1 步时所用的时间N1+N11传送的信息,从而确定步进电动机的旋转方向,走的总的脉冲数; 即匀速运行每一步所需要的时间采用软件延时法控制脉冲的分配,从而控制步进电动机的整个运 由于采用软件延时的方法来控制单片机发出脉冲的时间间行过程。 隔即通过改变脉冲的频率来改变步进电动机的运行速度。在步进电动机匀加速运行阶段,只需按电动机每走一步所需要的时间3.1 步进电动机运行的分析[4]来调用延时子程序即可。根据步进电动机 的加减速要有严格的控制要求,那就是保证在-VV1-ii不失步和过冲的前提下,用最快的速度和最短的时间移动到指定=a （6） +TT1-ii位置。本设计要求步进电动机的速度按图2所示运行。 —— 步进电动机匀加速运行阶段走第i步时的速度Vi —— 步进电动机匀加速运行阶段走第i步时所用的时间Ti由于步进电动机在匀加速运行阶段走最后一步时的速度与匀速运行时的速度V相同VN1LL＝V= 又因为 ＝ 将其代入＝且V VVVN1+N111-iiTTi1-i（2-6）TLTL-1-ii整理得到a＝+TT-1ii22＋＋ （7）TaT0=LTTaTL( )-1-iii1-ii图2 步进电动机的运行过程 通过软件调用一个开平方函数就可以求得首先令i＝N1由图可知匀加速阶段与匀减速阶段的加速度和减速度大小等直到 、T ,这样就可以求出步进电动机匀、、T1TTT21-N3-N2-N111相同,方向相反,加减速的时间相同,因此只需算出加速段走的步加速运行阶段从静止开始每走一步所用的时间。电动机在升速数就可以知道减速时所走的步数,二者是一样的。计算过程如下:过程中所走的总的步数即脉冲数为 ,从静止开始步进电动机N1首先,恒速运行时的速度V是由用户设置的,因此是一个已在匀加速阶段每走一步,升速阶段的总步数就减1,通过软件延时知量。加速度a,一个脉冲走过的距离L,整个运行过程所走的步的方法来控制走每一步所用的时间,加速阶段的延时时间是逐渐数即总的脉冲数P也都是给定值。运行方向是根据用户的要求,这样进行下、直到 、 、变短的,依次为 、TTTTTT13-N22-N1N1-N111由软件确定的。去,直到 ＝0,加速过程结束,进入恒速运行阶段。步进电动机N1接着计算步进电动机运行时间N在恒速过程中走的总步数为 ,从恒速运行开始,电动机每走一3—— 为步进电动机匀加速运行时所用根据 tatV =1 1步,恒速总步数就减1,因为恒速运行时走每一步用的时间都是相的时间同的,因此软件延时的时间均为 ,直到恒速总步数减为0,恒TV1+N1可以求出t ＝ (1）1a速过程结束,进入减速运行阶段。由于匀减速运行的过程是加速由于匀加速阶段与匀减速阶段的加速度大小相同,因此匀过程的逆过程,在匀加速运行阶段,步进电动机走的总的步数为t加速运行阶段所用的时间t 与匀减速运行时所用的时间 是相21,且 ＝N ,减速阶段电动机每走一步,减速总步数就减1,NN11222at。因为是匀加速运行,所以S＝同的,即t ＝,由a和tt11122软件延时的时间是逐渐变常的,依次为 、、 、 直TTT TN1-N2-N 3-N111 1求出步进电动机匀加速运行阶段走过的总的距离,通过2到 、 ,减速总步数减为0,减速过程结束,电动机停止运行。TSTat21211N＝ （2）＝1LL 3.2 通信软件的设计可以求出匀加速运行阶段步进电动机走的总步数即脉冲[5]PC机与AT89C51的串行通信程序 由两部分组成:一部分数。由于步进电动机匀减速运行阶段是匀加速运行阶段的逆过是PC机的通信程序,另一部分是AT89C51的通信程序。PC机程,因此匀减速运行阶段所走的步数与匀加速运行阶段所走N2发送时,AT89C51单片机一定接收;PC机接收时,AT89C51单片的步数 是相同的,即 ＝ ,由P、 和 可以求出步进电N N NN N1121 2机肯定发送。而且对应发送和接收的字符要相同,否则不能达到动机匀速运行阶段走的总步数即脉冲数为 ,即N3正常通信的目的。此次设计PC机采用8086/8088汇编语言编N＝P－ － ＝P－2 （3）NNN 13 12写,AT89C51单片机端采用MCS－51语言编写。为了保证数据步进电动机匀速运行时走每一步即每一个脉冲所需要的时通信的可靠性,制定通信协议如下:间是相同的,根据① PC机与AT89C51单片机都可以发送和接收L （4）V= ② PC机与AT89C51单片机的通信波特率为9600bps,采T1+N1L（5）因此 T=用的晶振频率为24MHZ,定时器T1工作在模式2,SMOD设置为1,TH1的预设值为0CH,TL1的预设值为00H。③ PC机与AT89C51单片机均采用串行口方式3。④ 帧格式为:1位起始位,8位数据位,1位偶效验位,1位停止位。⑤ PC机发送的数据帧为:表1 PC机发送数据帧表帧起始标志为 02H,假设电动机的运行标号为5号,对应的ASCII码值为30H,35H两个字节表示。若命令为传送命令MOV则用0表示,其对应的ASCII码值为30H,用一个字节表示。D表示步进电动机运行的方向标志,若为0则表示电动机正转,其对应的ASCII码值为30H;若为1,则表示电动机反转,其对应的ASCII码值为31H。P表示PC机传送给单片机的总的走的脉冲数。若传送的命令为设置命令SET则用1表示,其对应的ASCII码值为31H,用一个字节表示。需要单片机设置的参数有:a, V和 L;为了便于PC机与AT89C51的通信编程,数据的长度取6个字节。传送的数据只有5个字节,剩余的1个字节均用ASCII码值30H补足,对应的为0。这样做不影响效验和。若为传送命令帧,则效验和定义为方向信号D与总的脉冲数P的十六进制之和再转换为相对应的ASCII码值。若为设置命令帧,则效验和定义为a、V与L的十六进制之和再转换为D对应的ASCII码值。帧结束标志为03H。⑥ PC机采用查询的方式发送和接收数据,AT89C51单片机采用串行口中断的方式接收和发送数据。3.3 控制软件的设计控制步进电动机匀加速、恒速、匀减速运行的程序流程图如图2。图2 控制步进电机的程序流程图4 结束语参考文献:[1] 韩全立。单片机控制技术及应用[M]。北京:电子工业出采用本方案可以很好的实现对步进电动机的控制。目前此版社,2004方案已经成功应用于电机控制的工厂等并取得了良好的效益,并[2] 求是科技。单片机典型模块设计实例导航[M]。北京:人正试图将其进一步完善以应用于压缩机、洗衣机等日常设备中。民邮电出版社,2004[3] 胡汉才，单片机原理及系统设计[M]。北京:清华大学出当然,随着控制产品与控制技术的发展,步进电机的控制也会得到版社,2002进一步完善。[4] 王晓明。电动机的单片机控制[M]。北京:北京航天航空大学出版社,2002[5] 杨金岩,郑应强,张振仁。8051单片机数据传输接口扩展技术与应用实例[M]。北京:人民邮电出版社,2005

其实很简单，系数可以是2/3，也可以是根号2/3，如果按照功率守恒的话。你将三相电压电流分别表示，令功率守恒就能得到系数根号2/3。其实无所谓的，因为最后实际控制时又要将矢量反变换到标量，从而控制mosfet或者igbt的导通或者关断，系数直接消掉了，所以你也可以令系数为随便哪个数，不会影响控制的效果。它和无功控制的原理是相似的，他们的主旨都是数学变换，让中间的控制变量相对简单，使控制器或者说补偿器的的设计相对简单，使处理速度加快，最后再反变换回来到实际电路中。至于幅值与母线电压的关系，如果是2/3系数，那么三相的幅值就是2/3倍直流电压，反之是根号2/3，系数要匹配就行，否则会出错（这是逆变的情况）。建议参考浙大的《现代电力电子技术》或者陈伯时的《运动控制系统》后者王成元的《现代电机控制技术》。

推荐北航出的一本dsp的电动机控制，是讲ti的dsp 2407的电动机控制的，里面有svpwm的原理介绍和编程实例，而且比较全，有软件法实现的还有硬件法实现，不过你要是想学懂svpwm原理的话，我觉得看这本书还不够，你还得看看专门的交流传动的书才行，比如陈伯时的书《交流调速系统》，这个比较全写的，而且讲的比较好。补充：我说的这本书上就有具体的实现方法，有一个程序是用纯软件法实现的，有一个是用2407上带的svpwm发生器实现的，你可以买一本这个书，学dsp控制用电机是非常好的一本，至少我现在还没发现比这本好的，从直流电机到同步电机的控制程序都有，还有简单的原理《电动机的DSP控制----TI公司的DSP应用》北京航空航天大学出版社编著：王晓明 王玲

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【答案】：直接转矩控制系统的基本原理如下：直接转矩控制技术利用空间矢量的分析方法，直接在定子坐标下计算和控制交流电动机的转矩，它采用定子磁场定向，借助于离散的两点式调节产生PWM信号，直接对逆变器的开关状态进行最佳控制，以获得转矩的高动态性能。它省掉了复杂的矢量变换与电动机数学模型的简化处理，没有通常的PWM信号发生器，它的控制思想新颖，控制结构简单，控制手段直接，信号处理的物理结构明确。该控制系统的转矩响应迅速，限制在一拍以内，且无超调，是一种具有高性能的交流调速方法。直接转矩控制系统的特点如下：1)直接转矩控制是在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型，控制电动机的磁链和转矩。它不需要将交流电动机与直流电动机比较、等效、转化；既不需要模仿直流电动机的控制，也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型，它省掉了矢量旋转变换等复杂的变换和计算，因此，它所需要的信号处理工作比较简单。2)与矢量控制系统不同，直接转矩控制系统是选择定子磁链作为被控制量，因此计算的磁链模型不受转子参数(Rr、Lr)变化的影响，这有利于提高系统的鲁棒性。所用磁链调节器为滞环调节器，其输出作为产生逆变器SVPWM波形控制信号之一。3)直接转矩控制强调的是转矩的直接控制与效果。与矢量控制方式不同，它不是通过控制电流、磁链等量来间接控制转矩，而是把转矩直接作为被控量。其控制方式是，通过转矩滞环调节器把转矩检测值与转矩给定值作滞环比较，其结果作为产生逆变器SVPWM波形控制信号之一。因此，它的控制效果不取决于电动机的数学模型是否能够简化，而是取决于转矩的实际状况。它的控制既直接又简单。4)直接转矩控制与矢量控制相比，在加减速或负载的动态过程中，可获得快速的转矩响应。但是，由此带来的过大电流冲击必须加以限制。

励磁电流给定 通常是40%-60%的额定电流，要算的话，可以Id=额定电压除以等效电感。

180°正弦波变频空调控制系统主电路由电源整流、功率因数校正、逆变和控制电路构成。整流电路将220V交流输入整流成直流电源，经电容滤波后变成300V直流电压，功率因数校正完成输入电流的谐波控制和提高系统的位移功率因数，逆变电路将直流电压变换成电压和频率可调的交流电提供给压缩机。控制电路主要包括电流检测、位置估算、速度控制、性能控制、电流控制、SVPWM、PFC控制部分。1.电流检测：电流检测在逆变桥的3个下桥臂与直流母线的负极之间串接水泥电阻来取样，该脉冲电流信号经放大滤波进入DSP的AD采样口采样，得到的三相电流经ABC-β坐标变换和αβ-dq坐标变换转换为id、iq供电流闭环控制和位置估算使用。2.位置估算：位置估算是180°正弦波驱动的核心，只有得到正确的位置信息，直流压缩机才能得到良好控制。位置估算单元利用电流检测单元检测的电流和输出的电压，按照电机dq轴下的假定坐标系模型，构造一个模型电机，通过闭环控制，将模型电机的运转状态与实际电机运行状态一致，此时模型电机的位置就是对实际压缩机电机转子位置的估算位置。常用的位置估算方法有模型参考自适应位置估算方法、Kalman滤波方法、滑模观测器方法及状态反馈方法等。3.转速控制：转速给定信号与转速观测器估算的转速进行比较，进入速度PI调节器，得到转矩电流iq给定信号，转矩电流经PI调节器后得到转矩电压；按照直轴电流给定为0，则电机的励磁完全由永磁体提供，如果要进行弱磁控制则将id的给定设置为一个小于0的数，转速经过PI调节器后生成电流is给定值。4.性能控制：主要针对压缩机的实际应用要求，对压缩机的效率、出力、弱磁升速以及振动等进行控制。5.电流控制：通过PI调节器完成d轴和q轴电流的闭环控制，输出d轴和q轴的给定电压。6.SVPWM：按照电流控制输出的dq轴给定电压，经dq-αβ坐标变换转换到αβ的电压给定，然后采用SVPWM输出6路PWM脉冲驱动信号到主回路的IGBT。7.PFC控制部分：通过检测环节检测输入电压、直流电压和输入电流。通过对PFC 开关VPFC 的控制来改善输入电流波形。VPFC 开通时，电流经电感L、整流桥BR2 和VPFC 后返回电源；关断时，储存在L 中的能量与电源串连后通过主整流桥BR1 给电容和负载供电。通过适当的控制，将谐波电流控制在标准限值以内。同DC120°方波驱动相比较，直流压缩机正弦驱动的主要有点：针对反电动势为正弦波的压缩机，采用正弦驱动转矩脉动小；能充分利用压缩机的磁阻转矩，提供出力和效率；便于在直流电压降低的条件下，采用弱磁控制提高转速；压缩机电机电流波形为正弦，谐波含量少，能有效降低压缩机噪声。不足之处是控制复杂，运算量较大，一般要采用32位MCU或DSP才能实现压缩机的可靠驱动。佛山市顺德区和而泰电子科技有限公司是深圳和而泰智能控制股份有限公司的控股子公司。专业从事变频空调控制技术的研究、开发、设计、制造与销售。打个广告，呵呵！

近年来，随着电力电子技术、微电子技术及大规模集成电路的发展，生产工艺的改进及功率半导体器件价格的降低，变频调速越来越被工业上所采用。如何选择性能好的变频其应用到工业控制中，是我们专业技术人员共同追求的目标。下面结合作者的实际经验谈谈变频器的工作原理和控制方式： x0dx0ax0dx0a1 变频器的工作原理 x0dx0a我们知道，交流电动机的同步转速表达式位： x0dx0an＝60 f(1－s)/p (1) x0dx0a式中 n———异步电动机的转速； x0dx0af———异步电动机的频率； x0dx0as———电动机转差率； x0dx0ap———电动机极对数。 x0dx0a由式(1)可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。 x0dx0ax0dx0a2变频器控制方式 x0dx0ax0dx0a低压通用变频输出电压为380～650V，输出功率为0.75～400kW，工作频率为0～400Hz，它的主电路都采用交—直—交电路。其控制方式经历了以下四代。 x0dx0ax0dx0a2.1U/f=C的正弦脉宽调制（SPWM）控制方式 x0dx0ax0dx0a其特点是控制电路结构简单、成本较低，机械特性硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较显著，使输出最大转矩减小。另外，其机械特性终究没有直流电动机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意，且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电机转矩利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。 x0dx0ax0dx0a2.2电压空间矢量（SVPWM）控制方式 x0dx0ax0dx0a它是以三相波形整体生成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成三相调制波形，以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。经实践使用后又有所改进，即引入频率补偿，能消除速度控制的误差；通过反馈估算磁链幅值，消除低速时定子电阻的影响；将输出电压、电流闭环，以提高动态的精度和稳定度。但控制电路环节较多，且没有引入转矩的调节，所以系统性能没有得到根本改善。 x0dx0ax0dx0a2.3矢量控制（VC）方式 x0dx0ax0dx0a矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相－二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1（Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流），然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中，由于转子磁链难以准确观测，系统特性受电动机参数的影响较大，且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂，使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。 x0dx0ax0dx0a2.4直接转矩控制（DTC）方式 x0dx0ax0dx0a1985年，德国鲁尔大学的DePenbrock教授首次提出了直接转矩控制变频技术。该技术在很大程度上解决了上述矢量控制的不足，并以新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性能得到了迅速发展。目前，该技术已成功地应用在电力机车牵引的大功率交流传动上。 x0dx0a直接转矩控制直接在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型，控制电动机的磁链和转矩。它不需要将交流电动机等效为直流电动机，因而省去了矢量旋转变换中的许多复杂计算；它不需要模仿直流电动机的控制，也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型。 x0dx0ax0dx0a2.5矩阵式交—交控制方式 x0dx0ax0dx0aVVVF变频、矢量控制变频、直接转矩控制变频都是交—直—交变频中的一种。其共同缺点是输入功率因数低，谐波电流大，直流电路需要大的储能电容，再生能量又不能反馈回电网，即不能进行四象限运行。为此，矩阵式交—交变频应运而生。由于矩阵式交—交变频省去了中间直流环节，从而省去了体积大、价格贵的电解电容。它能实现功率因数为l，输入电流为正弦且能四象限运行，系统的功率密度大。该技术目前虽尚未成熟，但仍吸引着众多的学者深入研究。其实质不是间接的控制电流、磁链等量，而是把转矩直接作为被控制量来实现的。具体方法是： x0dx0a——控制定子磁链引入定子磁链观测器，实现无速度传感器方式； x0dx0a——自动识别（ID）依靠精确的电机数学模型，对电机参数自动识别； x0dx0a——算出实际值对应定子阻抗、互感、磁饱和因素、惯量等算出实际的转矩、定子磁链、转子速度进行实时控制； x0dx0a——实现Band—Band控制按磁链和转矩的Band—Band控制产生PWM信号，对逆变器开关状态进行控制。 x0dx0a矩阵式交—交变频具有快速的转矩响应（<2ms），很高的速度精度（±2％，无PG反馈），高转矩精度（<＋3％）；同时还具有较高的起动转矩及高转矩精度，尤其在低速时（包括0速度时），可输出150％～200％转矩。

电子水泵就是在原来的机械水泵的基础发展过来的，机械水泵有很多弊端，电子水泵广泛应用于发动机或驱动装置的冷却系统，具有体积小、不泄露、可靠性高、使用寿命长等优点、并且可以减轻发动机动力损耗、冷却效果精确控制等优势。电子水泵关键：电机的控制单元非常重要，目前基本都是用的直流无刷电机，因此市面上大部分控制方式都是用 方波、正弦波（SVPWM）、FOC三种方式。方波控制方式的优点是控制算法简单、硬件成本较低，使用性能普通的控制器便能获得较高的电机转速；缺点是转矩波动大、存在一定的电流噪声、效率达不到最大值。方波控制适用于对电机转动性能要求不高的场合。正弦波控制方式使用的是SVPWM波，输出的是3相正弦波电压，相应的电流也是正弦波电流。这种方式没有方波控制换向的概念，或者认为一个电气周期内进行了无限多次的换向。显然，正弦波控制相比方波控制，其转矩波动较小，电流谐波少，控制起来感觉比较“细腻”，但是对控制器的性能要求稍高于方波控制，而且电机效率不能发挥到最大值。FOC控制正弦波控制实现了电压矢量的控制，间接实现了电流大小的控制，但是无法控制电流的方向。FOC控制方式可以认为是正弦波控制的升级版本，实现了电流矢量的控制，也即实现了电机定子磁场的矢量控制。由于控制了电机定子磁场的方向，所以可以使电机定子磁场与转子磁场时刻保持在90°，实现一定电流下的最大转矩输出。FOC控制方式的优点是：转矩波动小、效率高、噪声小、动态响应快；缺点是：硬件成本较高、对控制器性能有较高要求，电机参数需匹配。由于FOC的优势明显，目前已在很多应用上逐步替代传统的控制方式，在运动控制行业中备受青睐。健科专业研发、生产、销售汽车微电机驱动模块，（电子水泵、油泵、车门窗、尿素泵等驱动模块开发）张先生:18073116051

高压电机要实现调速，主要采用三种方式：（1）液力耦合器方式。即在电机和负载之间串入一个液力耦合装置，通过液面的高低调节电机和负载之间耦合力的大小，实现负载的速度调节；（2）串级调速。串级调速必须采用绕线式异步电动机，将转子绕组的一部分能量通过整流、逆变再送回到电网，这样相当于调节了转子的内阻，从而改变了电动机的滑差；由于转子的电压和电网的电压一般不相等，所以向电网逆变需要一台变压器，为了节省这台变压器，现在国内市场应用中普遍采用内馈电机的形式，即在定子上再做一个三相的辅助绕组，专门接受转子的反馈能量，辅助绕组也参与做功，这样主绕组从电网吸收的能量就会减少，达到调速节能的目的。（3）高低方式。由于当时高压变频技术没有解决，就采用一台变压器，先把电网电压降低，然后采用一台低压的变频器实现变频；对于电机，则有两种办法，一种办法是采用低压电机；另一种办法，则是继续采用原来的高压电机，需要在变频器和电机之间增加一台升压变压器。 　　上述三种方式，发展到目前都是比较成熟的技术。液力耦合器和串级调速的调速精度都比较差，调速范围较小，维护工作量大，液力耦合器的效率相比变频调速还有一定的差距，所以这两项技术竞争力已经不强了。至于高低方式，能够达到比较好的调速效果，但是相比真正的高压变频器，还有如下缺点：效率低，谐波大，对电机的要求比较严格，功率较大时（500KW以上），可靠性较低。高低方式的主要优势在于成本较低。　　(1) 市场普遍接受。如果在5年以前推广高压变频器，一般还要给用户讲解其原理，为什么要使用它。但是现在，经过众多厂家的共同努力，和市场使用效果的宣传，用户已经普遍接受高压变频器，只是在众多厂家中选择谁的问题。　　(2) 业绩很重要。高压变频器一般功率较大，都使用在非常关键的部位。所以用户对产品的可靠性是最关心的。考查可靠性的最好办法，就是去已经使用的用户那里去了解情况，这样的用户越多，说服力就越强.　　(3) 服务的重要性不容忽视。高压变频器是大功率的电子设备，在使用中，总会遇到一些问题，高压变频器工作的场合又非常关键，因此，对用户的及时服务是非常重要的。服务是维持用户关系的非常重要的方面。如果服务不到位，或者像有些国外厂家，服务和备件的价格较高，都会影响用户的选择。　　(4) 现场的适应性非常重要。一般的高压变频器开发厂家，在自己的实验室里，都很难完全模仿用户现场的情况，所以，产品设计的灵活性怎么样，到了现场遇到问题能否尽快解决，都是非常重要的。由于耗电量大，负载又非常重要，用户往往不希望设备较长时间的试运行，所以，产品设计不严谨，一旦遇到问题，就非常难以解决。近年来，许多厂家的产品裹足不前，就是这个原因。　　(5) 价格进一步下降。由于激烈的竞争，以及后来者为了夺取业绩而不得已采用的低价策略，高压变频器的价格下降很快，在某些项目上，一些竞争厂家报出的价格甚至低于成本价。 随着技术的进步，高压变频器除了在已有的市场上继续扩大规模外，还将进一步扩展应用的领域，对于很多负载，还需要解决变频器的工程应用上的问题。总之，高压变频器正在迎来发展的黄金时期。

V-F控制的原理是产生一个震荡频率的电路叫做压控震荡器，是一个压敏电容，当受到一个变化的电压时候它的容量会变化，变化的电容引起震荡频率的变化，产生变频。把这个受控的频率用于控制输出电压的频率，使得受控的电机的转速变化。

《电力拖动控制系统》在介绍了电力拖动基础知识之后着重介绍了常用的电力拖动自动控制系统--调速系统，对各种调速系统的构成、运行原理，控制方法等进行了详细的介绍和分析。在直流调速系统中，介绍了v-M单双闭环系统、可逆系统及直流脉宽调速系统。对直流调速系统从基本控制原理到系统的控制规律及其静、动态性能等各方面都作了详细的分析。在交流调速系统中，介绍了交流调压调速、串级调速、变频调速三种交流调速系统。对变频调速系统按他控式、自控式、矢量控制式的分类方式，介绍了异步电机、同步电机、无刷直流电机、开关磁阻电机、无换向器电机等电机的各种变频调速方案。对交流调速系统以阐述系统的工作原理、介绍控制系统构成、分析其控制规律及控制策略为主要内容。《电力拖动控制系统》可作为大学本科电气工程及其自动化专业的教材，也可作为相关专业研究生的教学参考用书，也可供从事电机调速控制系统、电气自动化的工程技术人员参考。 第1章 电力拖动基础1.1 电力拖动系统的运动方程1.2 电力拖动系统的机械特性1.3 他励直流电动机的起动、调速与制动1.4 异步电动机的起动、调速与制动思考题与习题第2章 直流电动机V-M不可逆调速系统2.1 直流调速系统概述2.2 V-M系统的机械特性2.3 开环V-M调速系统及调速指标2.4 单闭环V-M调速系统及静特性2.5 单闭环V-M调速系统的动态分析2.6 无静差单闭环V-M调速系统2.7 双闭环直流电动机V-M调速系统思考题与习题第3章 直流电动机V-M可逆调速系统3.1 V-M可逆系统主电路结构形式及工作状态3.2 可逆电路中的环流及其抑制办法3.3 有环流V-M可逆调速系统3.4 逻辑控制无环流可逆调速系统思考题与习题第4章 直流电动机直流斩波调速系统4.1 直流斩波调速系统主电路4.2 直流斩波调速系统思考题与习题第5章 异步电动机调压调速系统5.1 交流调速系统概述5.2 异步电动机调压调速系统5.3 异步电动机调压调速系统的应用与节能5.4 电磁转差离合器调速系统思考题与习题第6章 绕线转子异步电动机的串级调速系统6.1 串级调速的原理与类型6.2 次同步速串级调速系统6.3 超同步速串级调速系统思考题与习题第7章 异步电动机变频调速基础7.1 异步电动机变频调速的控制特性与机械特性7.2 异步电动机变频调速主电路类型7.3 正弦脉宽调制（SPWM）技术思考题与习题第8章 异步电动机他控式变频调速系统8.1 转速开环的交－直－交电流源型变频调速系统8.2 转差频率控制的交－直－交电流源型变频调速系统8.3 电压源型交－直－交SPWM变频调速系统8.4 异步电动机电压源型交－交变频调速系统思考题与习题第9章 特种同步电动机自控式变频调速系统（带有位置检测器的变频调速系统）9.1 永磁无刷直流电动机9.2 开关磁阻电动机9.3 同步电动机交－直－交自控式变频调速系统（直流无换向器电机）9.4 同步电动机交－交自动式变频调速系统（交流无换向器电机）思考题与习题第10章 同步电动机矢量控制变频调速系统10.1 同步电动机矢量控制思想的引入10.2 同步电动机的坐标变换10.3 同步电动机变频调速概述及矢量控制原理10.4 永磁同步电动机按励磁轴线定向的矢量控制调速系统10.5 励磁式同步电动机按气隙磁势轴线定向的矢量控制调速系统思考题与习题第11章 异步电机矢量控制变频调速系统11.1 异步电动机的多变量数学模型和坐标变换11.2 异步电动机矢量控制原理11.3 转差频率控制交－直－交电流源型变频调速系统的矢量控制11.4 磁链闭环控制的电流跟踪型PWM异步电动机变频调速系统11.5 空间矢量脉宽调制（SVPWM）11.6 异步电动机采用SVPWM的变频调速系统思考题与习题参考文献

直流调速，一般是可控硅调压，交流调速，一般只变频调速，调压又调频，直流PWM也是调压，但精度高些而已，没有调频，通过控制电压控制电机转速，通过改变电压±来改变方向

一般的变频电源（变频器），是由AC-DC-AC部分组成的，也就是交流变直流，直流再变交流，首先把220v的交流电用整流桥（可能是不控整流例如二极管整流，或者pwm整流）变成直流电，然后再用逆变桥把直流电变成交流电，在逆变过程中逆变出的交流电的频率是可以控制的，具体算法重要有spwm（正弦脉宽调制）svpwm（空间矢量控制），至于频率是怎么变的你要看这两种算法了，我在这里解释起来就比较费劲了，不过可以简单给你介绍一下，用三角波做为载波，你希望得到的正弦波做为调制波，对两种波进行比较产生PWM，再经过滤波就得到你希望的正弦波了，这个就是spwm的原理，具体实现你可以用TI公司的dsp比如2407或者2812。

1、供水流量 0—1500 M3/H 扬程.2、控制电机功率 0.75---1500KW.3、供水户数 10—10000户.4、压力控制范围 0.15—1.6MPa.5、平均节电率 30—60%.6、控制原理 正弦波PWM或空间矢量SVPWM.7、运行方式 单泵或多泵自动切换.8、控制方式 可编程和PID控制.9、过载能力 150% 60秒.10、保护功能 软启动、对过压、缺相、变相、欠压、断 路，瞬间停电，短路等均有自诊显示和保护功能.

电压相位频率。

不一样，比较复杂，可以查一下资料

《现代数字伺服系统及应用》 姓 名： 学 号： 专 业： 学 院： 指导教师： 2017年6月 现代数字伺服系统及应用实验报告 一、实验目的 通过实验深入理解伺服系统的系统结构及工作原理，掌握伺服系统的位置控制器设计与系统调试方法。 二、实验内容及结果 1. 系统理论分析 （1）永磁电动机 永磁同步电动机（PMSM ）是由电励磁三相同步电动机发展而来。它用永磁体代替了电励磁系统，从而省去了励磁线圈、集电环和电刷，而定子与电励磁三相同步电动机基本相同，所以称为永磁同步电动机。 （2）矢量控制 在永磁同步电动机的控制方法中，目前矢量控制方案是使用最广泛的。矢量控制的基本思想是模拟直流电机的控制方法，将磁链与转矩通过坐标转换，进行解耦，形成以转子磁链定向的两相参考坐标系，这样就可以将交流电机等效为直流电机来控制，因而获得与直流调速系统的静、动态性能。矢量控制的优点是能精确地实现转速控制并具有良好的转矩响应。但是矢量控制的前提是获得转子磁场的准确位置，通常情况下通过安装转子位置传感器来获得转子磁场的准确位置。 对永磁电动机的矢量控制方式通常分为两种，一种是电压控制（SVPWM ），另一种是电流滞环控制(HCC)。本系统采用的是电流滞环控制。电流滞环控制的目的是使三相定子电流严格跟踪给定电流信号。为了获得平稳的转矩，定子各相电流应是互相平衡、随转子位置正弦变化的。常规的电流滞环控制是将给定电流信号与实际检测的逆变器输出电流信号相比较，若实际电流值较大，调节逆变器开关状态使之减小；若实际电流值较小，调节逆变器开关状态使之增大。 在本系统中，位置信号指令与检测到的转子位置相比较，经过位置控制器的调整，输出速度指令信号，速度指令信号与检测到的转子速度信号相比较，经速度调节器的调节，输出控制转矩的电流分量iq ，电流分量信号iq 经过坐标变换输出后，与电机实际电流分量iabc 比较，再经PWM 逆变器，输出三相电压，驱动电机工作。 2. 伺服系统实验 如图2.1为基于MA TLAB/SimPowerSystems的PMSM 电机模型搭建伺服系统（Matlab2014a ）； PI 控制器，图中第二个PID 控制器为速度环PI 控制器，根据电机实际速度及给定速度来确定电流转矩分量；PWM 模块采用电流滞环控制(如图2.2) ，使电机实际电流跟随给定电流变化，具体实现如图2.3；模块dq2abc 实现2r ／3s 变换，具体实现如图2.4，其中函数模块Fcn 、Fcnl 和Fcn2一起实现2r ／3s 变换；PMSM 模块为MA TLAB 提供了永磁同步电机模型，它的参数设置如图2.5。 图2.2 电流滞环控制模块 图2.3 PWM inverter 模块 图2.4 dq2abc实现2r ／3s 变换模块 3. 控制方式选定及仿真结果分析 图2.5 PMSM模块参数 三、结果分析 PID 控制器由比例单元P 、积分单元I 和微分单元D 组成。通过Kp ，Ki 和Kd 三个参数的设定。这个控制器把收集到的数据和一个参考值进行比较，然后把这个差别用于计算新的输入值，这个新的输入值的目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值。 在本系统调试PID 控制器时，主要PI 控制器 通过试凑法将速度环和位置环的PI 参数进行整定。 首先确定速度环控制器PID 参数。先确定下速度环控制器PID 参数，不再改动。通过仿真，当位置环控制器的P 值较大时，无论怎么调节位置环的P 参数，总是无法同时满足3个输入信号的性能要求，当正弦信号满足要求时，阶跃输出信号总会有很大的振荡，导致系统超调量过大，系统不稳定。积分作用I 较大时，阶跃信号的调节时间过大， 超调量也增大， 系统产生振荡。在实际调试过程中，当出现稳态误差时，先调节参数P ，但是 P 不能过大，在1~3比较合适，再大阶跃输出信号就会完全不稳定。确定好P 后，不再改动。再慢慢调节积分参数I ，进一步消除误差。通过多次试凑，确定了速度环的PI 参数为P=2.2，I=0.8，位置环的PI 参数为P=2.3，I=0.9。 仿真结果如下： （1）阶跃信号输入：幅值200 要求：调节时间 图3.1系统输入、输出曲线 图3.2系统误差曲线 从图3.1中可以看出，系统调节时间为0.1s ，超调量为0.095%，从图3.2可以看出，系统稳态误差约为0.17，均满足要求。 （2）斜坡信号输入：斜率100 要求：稳态误差 图3.3 系统输入、输出曲线 图3.4 系统误差曲线 最终系统稳态误差为0.16，满足要求。 （3）正弦信号输入：幅值60，频率2 rad/s 要求：稳态最大误差 图3.5系统输入、输出曲线 图3.6系统误差曲线 从图3.6可以看出，系统误差为0.68，当系统满足阶跃信号全部要求时，正弦信号的稳态误差总是大于0.5。把位置环PID 控制器的P 参数调至3.5满足正弦信号稳态误差小于0.5，但是阶跃输出信号会产生严重的振荡。 四、延迟环节对系统的影响 在本系统中，将延迟时间增大至0.05ms 。 （1）阶跃信号： 图4.1 系统输入输出曲线 图4.2 系统误差曲线 （2）斜坡信号： 图4.3 系统输入、输出曲线 4.4 系统误差曲线 （3）正弦信号： 图4.5 系统输入、输出曲线 图4.6 系统误差曲线 当延迟环节取0.1ms 时 （1）阶跃信号: 图4.7 系统输入、输出曲线 图4.8系统误差曲线 （2）斜坡信号： 图4.9 系统输入、输出曲线 图4.10 系统误差曲线 （3）正弦信号： 图4.11 系统输入、输出曲线 图4.12 系统误差曲线 当去掉延迟环节后： （1） 阶跃信号： 图4.13 系统输入、输出曲线 图4.14 系统误差曲线 （2） 斜坡信号 图4.15 系统输入、输出曲线 图 4.16 系统误差曲线 （3） 正弦信号 图4.17 系统输入、输出曲线 图 4.18 系统误差曲线 从上面的图可以看出，当延迟环节的延迟时间增加到0.05ms 时，正弦和斜坡的影响不大，但是阶跃信号产生轻微的振荡。但是当延迟环节的延迟时间增加到0.1ms 时，阶跃信号产生严重的振荡。加入延迟环节后，会造成系统的不稳定，延迟时间越大，稳定性就越差。 五、控制器作用学习心得 PID 控制器由比例单元 P 、积分单元 I 和微分单元 D 组成。通过Kp ， Ki 和Kd 三个参数的设定。这个控制器把收集到的数据和一个参考值进行比较，然后把这个差别用于计算新的输入值，这个新的输入值的目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值。 （1）比例作用P ：比例作用将加快系统的响应，减小误差。它能快速影响系统的控制输出值，但仅靠比例系数的作用，系统不能很好地稳定在一个理想的数值，其结果是虽较能有效地克服扰动的影响，但有稳态误差出现。过大的比例系数还会使系统出现较大的超调并 产生振荡，使稳定性变差。 （2）积分作用I ：积分作用是消除稳态误差，它能对稳定后有累积误差的系统进行误 差修整，消除稳态误差。在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。 对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统为有差系统。为 了消除稳态误差，在控制器中必须引入积分项。积分作用的强弱取决于积分时间常数Ti ， Ti 越小，积分作用就越强。但是积分作用过大，也会引起系统振荡，超调量过大，调节时 间也会变大。 （3）微分作用D ：微分具有超前作用，对于具有滞后的控制系统，引入微分控制，在 微分项设置得当的情况下，对于提高系统的动态性能指标有着显著效果，它可以使系统超 调 量减小，稳定性增加，动态误差减小。在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分 (即误差的变化率) 成正比关系。自动控制系统在克服误差的调节过 程中可能会出现振荡甚至 失稳，其原因是由于存在有较大惯性环节或滞后的被控对象，具有抑制误差的作用，其变化 总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差作用的变化“超前”，即在误差接近零时， 抑制误差的作用就应该是零。微分项能预测误差变化的趋势，从而做到提前使抑制误差的控 制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调，改善了系统在调节过程中的动 态特性。微分作用不能单独使用，需要与另外两种单元相结合，组成PD 或PID 控制器。 参考文献 [1] 陈伯时．电力拖动自动控制系统[M]．机械工业出版社，2006 [2] 胡寿松. 自动控制原理（第四版）[M].科学出版社,2001. [3] 李伟光, 郭忺, 侯跃恩. 永磁同步电动机SVPWM 和电流滞环控制仿真分析[J]. 现代制造工程, 2014(5). [4] 廖金国, 花为, 程明, 等. 一种永磁同步电机变占空比电流滞环控制策略[J]. 中国电机工程学报, 2015, 35(18):4762-4770. [5] 逄玉俊, 柏松, 马向哲. 永磁同步电机的电流滞环控制研究[J]. 科技信息, 2008(30):444-44 10 [1] 陈伯时．电力拖动自动控制系统[M]．机械工业出版社，2006 [2] 胡寿松. 自动控制原理（第四版）[M].科学出版社,2001. [3] 李伟光, 郭忺, 侯跃恩. 永磁同步电动机SVPWM 和电流滞环控制仿真分析[J]. 现代制造工程, 2014(5). [4] 廖金国, 花为, 程明, 等. 一种永磁同步电机变占空比电流滞环控制策略[J]. 中国电机工程学报, 2015, 35(18):4762-4770. [5] 逄玉俊, 柏松, 马向哲. 永磁同步电机的电流滞环控制研究[J]. 科技信息, 2008(30):444-44 11

直流

主要思想：空间矢量脉宽调制——SVPWM，主要思想是把三相交流电机等效为直流电机，然后跟踪圆形磁场。基本原理：把PMSM想象成两块同u2f3c的磁铁，两块磁铁是相吸的，因此当u2f64u2f3f拨动外u2faf的磁铁绕组圆u2f3c转动时，u2fa5u2faf的磁铁也会跟着转动，这其实就是PMSM的本质了。PMSM的转u2f26是永磁铁，定u2f26是绕组，我们u2f64电路控制定u2f26绕组产u2f63旋转的磁场，u2fa5u2faf的转u2f26磁铁就会跟着转动，这个磁场的u2f24u2f29最好恒定，不然u2f00会u2f09u2f24u2f00会u2f09u2f29，转u2f26受到的牵引u2f12也就u2f00会u2f09u2f24u2f00会u2f09u2f29，影响运动性能。好了，现在我们知道电机的本质是什么了。接下来，我们需要u2f00个算法来控制定u2f26绕组的输出，使其产u2f63u2f00个恒定的旋转磁场。

变频器通过空间电压矢量控制的原理是控制电动机的气隙磁通，减小低频时异步电动机的转矩脉动，因为电压矢量的积分是磁通矢量，其实质是磁通轨迹控制。因此这种控制方式较V／F控制性能有所提高，能基本满足0～50Hz频率段的性能要求，适用于一般传动精度较低的拖动设备上。

SPWM（正弦波脉冲宽度调制）：参考信号为正弦波的脉冲宽度调制叫做正弦波脉冲宽度调制。SPWM法就是用脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆变电路中开关器件的通断，使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等，通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆变电路输出电压的频率和幅值。SVPWM是SpaceVectorPulseWidthModul的意思，翻译成空间矢量脉宽调制，它是一种PWM技术的调制方法，SVPWM的主要思想是以三相对称正弦波电压供电时三相对称电动机定子理想磁链圆为参考标准，以三相逆变器不同开关模式作适当的切换，从而形成PWM波，以所形成的实际磁链矢量来追踪其准确磁链圆。传统的SPWM方法从电源的角度出发，以生成一个可调频调压的正弦波电源，而SVPWM方法将逆变系统和异步电机看作一个整体来考虑，模型比较简单，也便于微处理器的实时控制。

PAM是英文PulseAmplitudeModulation(脉冲幅度调制)缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式SPWM，就是在PWM的基础上改变了调制脉冲方式，脉冲宽度时间占空比按正弦规率排列，这样输出波形经过适当的滤波可。

如果是固定频率的SVPWM调制，PWM输出可以提前输出，写入定时器表。单片机一般都可以。但是如果要调频调压实时计算的话，估计单片机速度不够。可以采用FPGA/DSP

低压通用变频输出电压为380～650V，输出功率为0.75～400kW，工作频率为0～400Hz，它的主电路都采用交—直—交电路。其控制方式经历了以下四代。 1U/f=C的正弦脉宽调制(SPWM)控制方式：其特点是控制电路结构简单、成本较低，机械特性硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较显著，使输出最大转矩减小。另外，其机械特性终究没有直流电动机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意，且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电机转矩利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。 电压空间矢量(SVPWM)控制方式：它是以三相波形整体生成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成三相调制波形，以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。经实践使用后又有所改进，即引入频率补偿，能消除速度控制的误差；通过反馈估算磁链幅值，消除低速时定子电阻的影响；将输出电压、电流闭环，以提高动态的精度和稳定度。但控制电路环节较多，且没有引入转矩的调节，所以系统性能没有得到根本改善。 矢量控制(VC)方式：矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相－二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流)，然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中，由于转子磁链难以准确观测，系统特性受电动机参数的影响较大，且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂，使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。 直接转矩控制(DTC)方式：1985年，德国鲁尔大学的DePenbrock教授首次提出了直接转矩控制变频技术。该技术在很大程度上解决了上述矢量控制的不足，并以新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性能得到了迅速发展。该技术已成功地应用在电力机车牵引的大功率交流传动上。 直接转矩控制直接在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型，控制电动机的磁链和转矩。它不需要将交流电动机等效为直流电动机，因而省去了矢量旋转变换中的许多复杂计算；它不需要模仿直流电动机的控制，也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型。矩阵式交—交控制方式：VVVF变频、矢量控制变频、直接转矩控制变频都是交—直—交变频中的一种。其共同缺点是输入功率因数低，谐波电流大，直流电路需要大的储能电容，再生能量又不能反馈回电网，即不能进行四象限运行。为此，矩阵式交—交变频应运而生。由于矩阵式交—交变频省去了中间直流环节，从而省去了体积大、价格贵的电解电容。它能实现功率因数为l，输入电流为正弦且能四象限运行，系统的功率密度大。该技术虽尚未成熟，但仍吸引着众多的学者深入研究。其实质不是间接的控制电流、磁链等量，而是把转矩直接作为被控制量来实现的。具体方法是：1、控制定子磁链引入定子磁链观测器，实现无速度传感器方式；2、自动识别(ID)依靠精确的电机数学模型，对电机参数自动识别；3、算出实际值对应定子阻抗、互感、磁饱和因素、惯量等算出实际的转矩、定子磁链、转子速度进行实时控制；4、实现Band—Band控制按磁链和转矩的Band—Band控制产生PWM信号，对逆变器开关状态进行控制。矩阵式交—交变频具有快速的转矩响应(<2ms)，很高的速度精度(±2%，无PG反馈)，高转矩精度(<+3%)；同时还具有较高的起动转矩及高转矩精度，尤其在低速时(包括0速度时)，可输出150%～200%转矩。VVC的控制原理：VVC的控制原理是将矢量调制的原理应用于固定电压源PWM逆变器。这一控制建立在一个改善了的电机模型上，该电机模型较好的对负载和转差进行了补偿。因为有功和无功电流成分对于控制系统来说都是很重要的，控制电压矢量的角度可显著的改善0-12HZ范围内的动态性能，而在标准的PWM U/F驱动中0-10HZ范围一般都存在着问题。利用SFAVM或60°AVM原理来计算逆变器的开关模式，可使气隙转矩的脉动很小（与使用同步PWM的变频器相比）。

前言第一章DSP概述第一节DSP的特点和分类一、DSP的特点二、DSP的分类第二节DSP的发展一、概述二、DSP芯片的发展第三节系列DSP芯片概述一、TMS320C22000系列简介二、TMS320C5000系列简介三、TMS320C6000系列简介四、TMS320C5000DSP+RISC五、TI公司的其他DSP芯片简介第四节电动机的DSP控制概述一、电动机驱动系统二、电动机驱动系统的分类三、电动机DSP控制系统的特点四、DSP开发电动机控制系统步骤第二章DSP控制电动机基础知识第一节功率电子器件一、晶闸管(Thyristor)二、电力晶体管(GTR)三、场效应晶体管(MOSFET)四、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)第二节电动机转速传感器检测一、直流测速机二、光电式转速传感器三、磁电式转速传感器四、霍尔传感器五、旋转变压器第三节DSP控制的z域基础知识一、Z变换定义二、Z变换主要性质三、反Z变换第四节数字PID调节器DSP实现方法一、标准数字PID算法二、其他PID方法第五节数字滤波DSP实现方法一、数字滤波器的特点二、数字滤波器原理三、数字滤波器的实现第三章DSP集成软件开发环境第一节CCS的主要功能第二节CCS的安装及设置第三节CCS使用介绍一、菜单栏二、CCS工具栏第四章电动机控制DSP功能模块第一节TMS320LF2407的特点及引脚功能一、TMS320LF2407特点二、TMS320LF2407引脚介绍三、TMS320LF2407内部资源四、TMS320LF2407寻址方式第二节TMS320LF2407的事件管理器及PWM一、事件管理模块概述二、通用定时器三、比较单元四、脉宽调制电路PWM第三节TMS320LF2407的A/D转换器一、A/D转换模块概述二、自动排序器工作原理三、A/D转换模块寄存器四、A/D模块应用实例第四节TMS320LF2407的捕获单元一、捕获单元概述二、捕获单元操作三、捕获单元应用举例第五节正交编码器脉冲电路原理一、正交编码脉冲电路概述二、正交编码脉冲电路的编码操作第六节TMS320LF2407的通信功能一、TMS320LF2407的通信功能概述二、SCI通信模块三、SPI通信模块四、CAN总线控制器第五章直流电动机的DSP控制第一节直流电动机调速原理一、电动机转矩平衡方程式二、电动机的电压平衡方程式三、电动机转速与转矩的关系第二节不可逆PWM变换器第三节可逆PWM变换器一、双极性可逆PWM变换器二、单极式可逆PWM变换器第四节双闭环直流电动机调速系统一、转速、电流双闭环调速系统的组成二、转速、电流双闭环调速系统的工作原理第五节直流电动机DSP控制一、单极性可逆PWM系统DSP控制方法二、双极性可逆PWM系统DSP控制方法第六章无刷直流电动机的DSP控制第一节无刷直流电动机结构及原理一、无刷直流电动机结构特点二、无刷直流电动机的转子位置传感器三、无刷直流电动机的换向原理第二节无刷直流电动机转速、电流调节第三节无刷直流电动机DSP控制编程实例第七章永磁同步电动机的DSP控制第一节三相永磁同步电动机结构及原理第二节三相永磁同步电动机数学模型一、坐标变换二、用两相交流表示的电路方程式三、用d—q坐标表示的电路方程式四、电磁转矩第三节永磁同步电动机电压空间矢量控制第四节DSP控制永磁同步电动机一、转子相位初始化二、参数的确定三、sin0和cos0的计算四、旋转变压器第八章感应电动机的DSP控制第一节感应电动机变频调速原理一、感应电动机的结构二、交流感应电动机工作原理三、交流感应电动机机械特性第二节交流感应电动机恒压频比控制原理第三节变频与变压的实现——SPWM调制波第四节三相采样型电压SPWM波形生成原理与控制算法一、自然采样法二、对称规则采样法三、不对称规则采样法四、DSP实现SPWM调制波第五节电压空间矢量控制SVPWM技术一、电压空间矢量控制技术基本原理二、闭环转速控制三、电压空间矢量技术的DSP实现第九章步进电动机的DSP控制第一节步进电动机结构及工作原理一、步进电动机的分类二、步进电动机的结构三、步进电动机的工作原理第二节步进电动机工作方式一、自励式恒流斩波驱动器原理分析二、他励式恒流斩波驱动器原理分析第三节步进电动机DSP位置控制第四节步进电动机的运行控制第五节步进电动机DSP加、减速控制实例第十章开关磁阻电动机的DSP控制第一节开关磁阻电动机结构及工作原理一、开关磁阻电动机结构二、开关磁阻电动机分类三、开关磁阻电动机工作原理第二节开关磁阻电动机功率驱动电路一、整流电路设计二、主电路设计第三节开关磁阻电动机线性模型分析第四节开关磁阻电动机控制方式一、电流斩波控制方式二、角度位置控制方式三、电压调速控制第五节开关磁阻电动机DSP控制例程一、驱动功率电路设计二、控制方法三、位置检测和换相控制四、起始转子位置确定五、程序设计参考文献……

变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流、滤波、逆变、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器的启动方式有以下几种：1、面板启动。2、rev和fwd端子。3、多功能端子。4、rs485通讯命令。

是我自己总结分类的 希望有帮助于你：1. 三项感应交流电机（异步电动机） 异步电动机的基本特点是，转子绕组不需与其他电源相连，其定子电流直接取自交流电力系统；与其他电机相比，异步电动机的结构简单，制造、使用、维护方便，运行可靠性高，重量轻，成本低。以三相异步电动机为例，与同功率、同转速的直流电动机相比，前者重量只及后者的二分之一，成本仅为三分之一。异步电动机还容易按不同环境条件的要求，派生出各种系列产品。它还具有接近恒速的负载特性，能满足大多数工农业生产机械拖动的要求。其局限性是，它的转速与其旋转磁场的同步转速有固定的转差率（见异步电机），因而调速性能较差，在要求有较宽广的平滑调速范围的使用场合（如传动轧机、卷扬机、大型机床等），不如直流电动机经济、方便。此外,异步电动机运行时,从电力系统吸取无功功率以励磁，这会导致电力系统的功率因数变坏。因此，在大功率、低转速场合（如拖动球磨机、压缩机等）不如用同步电动机合理。 转动后，定子产生旋转磁场，磁场切割定子的感应线圈，转子线圈产生感应电流，进而转子产生感应磁场，感应磁场追随定子旋转磁场的变化，但转子的磁场变化永远小于定子的变化，一旦等于就没有变化的磁场切割转子的感应线圈，转子线圈中也就没有了感应电流，转子磁场消失，转子失速又与定子产生速度差又重新获得感应电流。。。所以在交流异步电机里有个关键的参数是转差率就是转子与定子的速度差的比率。 对于普通电动机，转速不宜超过额定值的1.2倍。例如，普通Y系列三相异步电动机，其技术要求中就有一条是这样说的：“电动机在空载情况下，应能承受提高转速至额定值的120％、历时2min，而不发生有害变形”…。 对于变频专用电动机，其最高转速可比额定转速高1倍至几倍，具体数值见产品的技术说明。不管提问人所说电机停止是什么原因引起的，我想说的是：普通电动机超速运行是有风险的！2. 三项同步交流电机 简单来说，早先的同步电机采用的是传统的电激磁磁极；永磁材料发展及技术成熟后，普遍采用永磁体替代电激磁磁极，简化了结构，消除了转子的滑环、电刷，实现了无刷结构，缩小了转子体积； 省去了激磁直流电源，消除了激磁损耗和发热。 当今中小功率的同步电动机绝大多数已采用永磁式结构. 永磁电机是同步电机的一种。但一般的同步电机（转子上）有励磁绕组，在电机的接线盒内有励磁引出线，一般接直流，而永磁电机没有。 所谓的同步电机，就是电枢绕组的磁场旋转速度与转子旋转方向一致，转速相同。这样的电机一般为如下结构：转子上有绕组，是集中式的励磁绕组；转子上无绕组，而采用永磁体结构；转子上无绕组，无永磁体，有齿和槽。定子上有分布式绕组。采用这样的结构主要是可以把滑环和电刷的数量降到最低，这样的电机又叫转场式电机。也有为某种特殊要求，而把励磁绕组放在定子上的结构，这样的结构一般称为转枢式（如家用吊扇）。异步电机与同步电机其实有一个很大的工作原理上的区别： 同步电机的工作是靠“磁场总是沿着磁路最短的方向上走”，在转子上有了励磁后，出现了N和S极；然后定子磁场旋转，其N，S极的相互变化，总是与转子上的磁极一一对应。所以形成了同步。更重要的是，定、转子的磁极数必须相同，否则电机是不能运转的。 异步电动机是靠感应来实现运动的。原理是，在定子绕组加三相电压后，会形成旋转磁场，转子上的导条因切割磁力线，所以产生了电势；又由于导条是连通的，所以就产生了电流。此时，我们就想到了初中时学的---“带电导体在磁场中会产生运动”。所以，这样的电动机才叫“感应电机”。对于异步或感应电机来讲，其转子的极数是自动感应定子极数的。也可以讲，转子是没有极数的。异步电机没有转枢/转场之说。3. 单相交流电机1、单相电机有交流和直流之分，要是直流电机就只需要两根线与直流电源的正负端相连即可，要是交流电动机则要另外加装启动电容，所以要将电容串接在绕组与电源之间，3根线就够了。2、交流电动机的接入电压要看电机铭牌的标注，如果注明额定电压是220V（相电压220V指相线与零线之间的电压）则说明电机是一台单相交流电动机，因此只能接220V电源，如果接380V电机绕组会烧掉的。单相电机没有三角形和星形连接之分。3、额定电压220V的电机为单相电机，不能与380V的电源相连，这与接不接变频器没有关系。4、回答应该同上面的差不多，单相电压不能接入三相电机。看了以上你的问题后我觉得你对三相电机角形和星形接线的区别认识有点不太清楚。绕组是三角形还是星形连接都是针对于三相交流电动机来说的，当三相电机的三个绕组按照三角形连接方式接线时，三相380V电源于3个绕组引出线相连，此时每个绕组上承受的是线电压即380V,而当3个绕组进行星形连接后再与380V电压相连，这时每个绕组上承受的是相电压即220V,(不是太清楚的话，可以画一画图就好理解一些)。所以三相电机无论是那种接法最后都是要与380V(线电压)电源相连的。也就是说对于额定电压是380V的交流电机可以实现上述两种连接方法。而对于额定电压220V的电机只能证明该电机是一台单相交流电机，绕组只能承受相电压，这与绕组的接法没有关系。再有就是变频器，变频器是一种非常好的节能控制设备，可以减少三相交流电机在保证不同工况下的用电量，因此多用在高耗能大功率负载经常变化的电动机上，而单相交流电机由于功率通常都较小，而三相交流电机功率通常都较大，所以变频器多用在三相电机上。变频器在电源电压上有高压和低压之分，就拿你说的380V电压来说吧，要是使用变频器就只能选择低压变频器，也就是说接入380V线电压，经过变频器整流、PWM调制、逆变等环节处理后输出就是非工频50HZ的三相交流电了，变频器就是通过改变输入原工频电源的电压和频率来控制电机的电流，继而实现控制电机的能耗的。 不知我的解答能否令你满意。补充回答：经过变频器输入电机的电压已经是非工频电压了，在变频器进行变换的过程中电压值也不见得是380V，变频器有一种控制方式V/f指的就是这些。从电源接入变频器的电压是工频380v，但从变频器输出至电机绕组电压在频率和电压值上都会相应的发生变化的。 4. 直流电机 T=CT*Φ*Ia,其中CT为转矩常数，Φ为每极主磁通，Ia为电枢电流 直流电机与交流电机比较，最大的优点就是直流电机可以实现“平滑而经济的调速”；直流电机的调速不需要其它设备的配合，可通过改变输入的电压/电流，或者励磁电压/电流来调速,普遍用法也是通过晶闸管PWM功能。交流永磁同步的调速是靠改变频率来实现的，需要变频器。直流电机虽不需要其它的设备来帮助调速，但自身的结构复杂，制造成本高；在大功率可控晶闸管大批量使用之前，直流电动机用于大多的调速场合。在大功率可控晶闸管工业生产化后，交流电动机的调速变得更简单了，交流电动机的制造成本低廉，使用寿命长等优点就表现出来。 直流电机的调速方案一般有下列3种方式：1、改变电枢(转子）电压；2、改变激磁绕组电压；3、改变电枢回路电阻。最常用的是调压调速系统，即1（改变电枢电压） 直流电动机分为定子绕组和转子绕组.定子绕组产生磁场.当通直流电时.定子绕组产生固定极性的磁场.转子通直流电在磁场中受力.于是转子在磁场中受力就旋转起来：定子包括：主磁极，机座，换向极，电刷装置等。 转子包括：电枢铁芯，电枢绕组，换向器，轴和风扇等。把直流电机分为永磁直流电机和励磁直流电机；励磁方式又可分为串励和它励；永磁电机的定子是不需要再通入电流的，励磁电机的定子要通入励磁电流，直流电动机的性能与它的励磁方式密切相关，通常直流电动机的励磁方式有4种：直流他励电动机、直流并励电动机、直流串励电动机和直流复励电动机。掌握4种方式各自的特点： 直流他励电动机: 励磁绕组（定子）与电枢（转子）没有电的联系，励磁电路是由另外直流电源供给的。因此励磁电流不受电枢端电压或电枢电流的影响。 直流并励电动机: 并励绕组两端电压就是电枢两端电压，但是励磁绕组用细导线绕成，其匝数很多，因此具有较大的电阻，使得通过他的励磁电流较小。 直流串励电动机：励磁绕组是和电枢串联的，所以这种电动机内磁场随着电枢电流的改变有显著的变化。为了使励磁绕组中不致引起大的损耗和电压降，励磁绕组的电阻越小越好，所以直流串励电动机通常用较粗的导线绕成，他的匝数较少。 直流复励电动机：电动机的磁通由两个绕组内的励磁电流产生。 无刷直流电机是用电子元件取代电刷换向器后的直流电机，由电机本体和驱动单元组成；接入驱动单元的是直流电，驱动单元输入电机本体绕组单元内的电流是交流电。 直流电机的转速。 一，直流电机的磁场可以看做恒定磁场，那么在转子上面所绕制的线匝就是转速的一个因素，在磁场中接通直流电流的导线根据电流方向的不同受到垂直于磁力线的推力方向也不同。电流大小的不同产生的推力也不同，推力的大小和负载的阻尼就形成影响转速的又一个因素。分析起来影响直流电机转速的因素如下：1 磁场强度。 2 转子绕组匝数。3 转子电流强度。 4负载阻尼强度。负载阻尼减小，转速立即提高，即可证明以上的因素是起作用的。 二，电枢在电机里边一律是带电转子，枢字在古汉语里边是门轴的意思，电枢即电轴，随着直线电机的出现这一定义又有了新的解释。 三，PWM脉宽调制信号最终在电机内部是否形成类似的正弦波，还需要看调制的精度和现实需要，假如非纯粹交流电机，就没有必要由脉宽调制波变化成正弦波。以上供参考 。5. 伺服电动机 伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数），一般街巷方式为星形 通常人们所说的伺服电机都是指同步的，同步的动态响应什么的都很好。但从伺服的定义来看，异步电机加反馈也能叫做是异步伺服电机。所以这个没有定论。 伺服电机铭牌上的maximum continuous stall torque(失速转矩）: Electric motors [1] continue to provide torque when stalled. However, electric motors left in a stalled condition are prone to overheating and possible damage since the current flowing is maximum under these conditions.[2]The maximum torque an electric motor can produce in the long term when stalled without causing damage is called the maximum continuous stall torque[2]6. 步进电动机 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。 通常电机的转子为永磁体，当电流流过定子绕组时，定子绕组产生一矢量磁场。该磁场会带动转子旋转一角度，使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度。转子也随着该磁场转一个角度。每输入一个电脉冲，电动机转动一个角度前进一步。它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电的顺序，电机就会反转。所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。名词解释：1 转差率异步电动机所谓异步，是指定子旋转磁场转速和转子转速不同。定子旋转磁场的转速和电网频率严格对应称谓同步转速。n=60f/p 所以，转差率就是定子旋转磁场转速与转子转速之差再除以定子旋转磁场转速（同步转速）．同步电机无此说法2 电枢绕组 一般电枢是交流同步电机的定子和直流电机的转子；感应电机（异步电机）没有电枢，只有定子和转子。经典问答：1..无意间发现伺服马达铭牌上面标注的所谓RMS电流值（均方根电流），想请问这个值的参考意义是什么？与额定电流或是峰值电流有何关系？电机铭牌上除了这个标记就没有其他关于电流的标记了，有些许困惑望解答？目前的伺服电机多为正弦波反电势的永磁同步电机，采用磁场定向控制和SVPWM驱动时，驱动电流也是追踪反电势波形的正弦电流波形，因而不少电机的额定电流都以RMS值给出，这与工频交流电的RMS值（即有效值）是一个概念。实测经验表明，目前日系通用伺服中三菱J2，松下A4，安川∑-V等电机铭牌标注的额定电流都是相电流（由于是星形接法线电流就等于相电流）的RMS值。只要在恒速下施加额定负载，测试相电流，得到的正弦电流波形的幅值就是以RMS值标称的额定电流的1.414倍。均方根值是什么意思？ RMS(root mean square)答：均方根值也称作为效值，它的计算方法是先平方、再平均、然后开方。比如幅度为100V而占空比为0.5的方波信号，如果按平均值计算，它的电压只有50V，而按均方根值计算则有70.71V。这是为什么呢？举一个例子，有一组100伏的电池组，每次供电10分钟之后停10分钟，也就是说占空比为一半。如果这组电池带动的是10Ω电阻，供电的10分钟产生10A的电流和1000W的功率，停电时电流和功率为零。那么在20分钟的一个周期内其平均功率为500W，这相当于70.71V的直流电向10Ω电阻供电所产生的功率。而50V直流电压向10Ω电阻供电只能产生的250W的功率。对于电机与变压器而言，只要均方根电流不超过额定电流，既使在一定时间内过载，也不会烧坏。也就是说，电流在计算的过程中不是以峰值来衡量而是以RMS来衡量，所以SERVO电机上标注的和普通电机标注的额定电流是指的RMS电流值而非峰值2. 伺服服电机在有自身驱动的前提下是否还可以接入变频器呢，这样做有用么？谢谢? 通常情况下，是不会这样作的，因为如果伺服电机在有自身驱动的时候，应该属于独立的系统，再连接变频器不能达到直接驱动的目的。 但是如果伺服控制器和变频器具备通信接口，同时需要达到同步或其他通信功能，可以如此连接，前提条件是变频器和伺服控制器具备强大的通讯功能或可编程功能，日系产品没有见过如此使用，欧美部分产品可以实现这样的配置。 另外一种情况是伺服控制器和变频器都作为上位控制的从站，实际是总线控制，和你的描述有本质的区别。 一、两者的共同点： 交流伺服的技术本身就是借鉴并应用了变频的技术，在直流电机的伺服控制的基础上通过变频的PWM方式模仿直流电机的控制方式来实现的，也就是说交流伺服电机必然有变频的这一环节：变频就是将工频的50、60HZ的交流电先整流成直流电，然后通过可控制门极的各类晶体管（IGBT，IGCT等）通过载波频率和PWM调节逆变为频率可调的波形类似于正余弦的脉动电，由于频率可调，所以交流电机的速度就可调了（n=60f/p ，n转速，f频率， p极对数） 二、谈谈变频器： 简单的变频器只能调节交流电机的速度，这时可以开环也可以闭环要视控制方式和变频器而定，这就是传统意义上的V/F控制方式。现在很多的变频已经通过数学模型的建立，将交流电机的定子磁场UVW3相转化为可以控制电机转速和转矩的两个电流的分量，现在大多数能进行力矩控制的著名品牌的变频器都是采用这样方式控制力矩，UVW每相的输出要加霍尔效应的电流检测装置，采样反馈后构成闭环负反馈的电流环的PID调节；ABB的变频又提出和这样方式不同的直接转矩控制技术，具体请查阅有关资料。这样可以既控制电机的速度也可控制电机的力矩，而且速度的控制精度优于v/f控制，编码器反馈也可加可不加，加的时候控制精度和响应特性要好很多。 三、谈谈伺服： 驱动器方面：伺服驱动器在发展了变频技术的前提下，在驱动器内部的电流环，速度环和位置环（变频器没有该环）都进行了比一般变频更精确的控制技术和算法运算，在功能上也比传统的变频强大很多，主要的一点可以进行精确的位置控制。通过上位控制器发送的脉冲序列来控制速度和位置（当然也有些伺服内部集成了控制单元或通过总线通讯的方式直接将位置和速度等参数设定在驱动器里），驱动器内部的算法和更快更精确的计算以及性能更优良的电子器件使之更优越于变频器。 电机方面：伺服电机的材料、结构和加工工艺要远远高于变频器驱动的交流电机（一般交流电机或恒力矩、恒功率等各类变频电机），也就是说当驱动器输出电流、电压、频率变化很快的电源时，伺服电机就能根据电源变化产生响应的动作变化，响应特性和抗过载能力远远高于变频器驱动的交流电机，电机方面的严重差异也是两者性能不同的根本。就是说不是变频器输出不了变化那么快的电源信号，而是电机本身就反应不了，所以在变频的内部算法设定时为了保护电机做了相应的过载设定。当然即使不设定变频器的输出能力还是有限的，有些性能优良的变频器就可以直接驱动伺服电机！！！ 四、谈谈交流电机：交流电机一般分为同步和异步电机 1、交流同步电机：就是转子是由永磁材料构成，所以转动后，随着电机的定子旋转磁场的变化，转子也做响应频率的速度变化，而且转子速度=定子速度，所以称“同步”。 2、交流异步电机：转子由感应线圈和材料构成。 3、对应交流同步和异步电机变频器就有相映的同步变频器和异步变频器，伺服电机也有交流同步伺服和交流异步伺服，当然变频器里交流异步变频常见，伺服则交流同步伺服常见。 五、应用由于变频器和伺服在性能和功能上的不同，所以应用也不大相同： 1、在速度控制和力矩控制的场合要求不是很高的一般用变频器，也有在上位加位置反馈信号构成闭环用变频进行位置控制的，精度和响应都不高。现有些变频也接受脉冲序列信号控制速度的，但好象不能直接控制位置。 2、在有严格位置控制要求的场合中只能用伺服来实现，还有就是伺服的响应速度远远大于变频，有些对速度的精度和响应要求高的场合也用伺服控制，能用变频控制的运动的场合几乎都能用伺服取代，关键是两点：一是价格伺服远远高于变频，二是功率的原因：变频最大的能做到几百KW，甚至更高，伺服最大就几十KW。 就最后一点说下，现在伺服也能做到几百KW了。 3. 有一台200V电动机用的是三角接法我把电动机转换成星星接法用380v电源但是电动机运转不到一分钟热继保护？ 标明三角形接法的电动机，如果换成星接运形，电动机将不能输出额定功率。如果是水泵电机，出水会比正常小，杨程也低，如果是起重设备，电动机给出的功率会吊不起重物，或者在一个较低的转速下运行。所以我分析，是电机功率下降，由于负载较重，使电机电流过大，并且热保护设置的合适，才动作的。另外这样接是决对不允许的，转子电阻一定的情况下，转子电流的大小是和转差率是成正比的，这样接转子发热比正常时大很多，转子温度升高后，近一步增加损耗，使转速降低，恶性循环，最后会导致润滑脂熔化成液体而流失，最后会抱死轴承，甚至烧毁电机。 变频电机与工频电机有什么区别 普通异步电动机都是按恒频恒压设计的，不可能完全适应变频调速的要求。以下为变频器对电机的影响.不论那种形式的变频器，在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流，使电动机在非正弦电压、电流下运行。拒资料介绍，以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例，其低次谐波基本为零，剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为：2u+1（u为调制比）。 高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜（铝）耗、铁耗及附加损耗的增加，最为显著的是转子铜（铝）耗.如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下，其温升一般要增加10%--20%, 这些损耗都会使电动机额外发热，效率降低，输出功率减小.变频电机可在0。1HZ--130HZ范围长期运行， 普通电机可在：2极的为20--65hz范围长期运行. 4极的为25--75hz范围长期运行. 6极的为30--85hz范围长期运行. 8极的为35--100hz范围长期运行.

变频器的基波频率记为fs；变频器的载波频率记为fc；那么，N=fc/fs就是载波频率比。变频器的载波频率比越高，变频器的输出波形品质越好！变频器的载波频率就是决定逆变器的功率开关器件（如：IGBT）的开通与关断的次数的频率 　　它主要影响以下几方面： 　1、功率模块IGBT的功率损耗与载波频率有关，载波频率提高，功率损耗增大，功率模块发热增加，对变频器不利。 　　2、载波频率对变频器输出二次电流的波形影响： 　　当载波频率高时，电流波形正弦性好，而且平滑。这样谐波就小，干扰就小，反之就差，当载波频率过低时，电机有效转矩减小，损耗加大，温度增高的缺点，反之载波频率过高时，变频器自身损耗加大，IGBT温度上升，同时输出电压的变化率dv/dt增大，对电动机绝缘影响较大。 　　3、载波频率对电动机的噪音的影响：载波频率越高电动机的噪音相对越小。 　　4、载波频率与电动机的发热：载波频率高电动机的发热也相对较小。 　　在实际使用中要综合以上各点，合理选择变频器的载波频率。一般电动机功率越大，载率选项得越小。变频器的载波频率一般设置为4K-10K，按原理来说载波频率越大，变频器的输出波形越好，当然对电机也是比较好的，但是变频器逆变模块发热量比较大，变频器功率较低，平时工作容易发生过电流报警，载波频率越低，对变频器保护越好，但是对电机损害比较大，电机发热严重，震动厉害，所以一般都设置的比较适中，这样对电机和变频器都起到保护作用，也能发挥最大优势

什么是变频器变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。变频调速是通过改变电机定子绕组供电的频率来达到调速的目的。1.变频器工作原理综述：变频器工作原理弄明白之前，不妨先看看变频器究竟为何方神圣？变频器就是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备。而这其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆成交流电（及核心控制电路实现：交-直-交的过程）。而变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。而其工作原理用公式来表达的话便是：n＝60f(1－s)/p(1)式中n—异步电动机的转速；f—异步电动机的频率；s—电动机转差率；p—电动机极对数。由式(1)可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。2.变频器工作原理之三大组成部分：变频器工作原理就是这样，但它到底怎么实现的呢？主要是由其三个组成部分完成的。（1）将工频电源变换为直流功率的“整流器”：它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，可以进行再生运转。（2）吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”：在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。（3）将直流功率变换为交流功率的“逆变器”：同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率，以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。3.变频器工作原理之基本分类：变频器工作原理都一直，那世界上那么多变频器为毛不一样呢？如果你在这样呐喊的话，我只能说，抱歉是的，而且他们还可以这样分类（请自行脑补强迫症模式的开启过程）：按照主电路工作方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器；按照开关方式分类，可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器；按照工作原理分类，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等；按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。4.变频器工作原理之历史进展：变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。20世纪60年代以后，电力电子器件经历了SCR(晶闸管)、GTO(门极可关断晶闸管)、BJT(双极型功率晶体管)、MOSFET(金属氧化物场效应管)、SIT(静电感应晶体管)、SITH(静电感应晶闸管)、MGT(MOS控制晶体管)、MCT(MOS控制晶闸管)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、HVIGBT(耐高压绝缘栅双极型晶闸管)的发展过程，器件的更新促进了电力电子变换技术的不断发展（注意，正因为如此，所以变频器的产生便是在这个背景下的）。20世纪70年代开始，脉宽调制变压变频(PWM－VVVF)调速研究引起了人们的高度重视。20世纪80年代，作为变频技术核心的PWM模式优化问题吸引着人们的浓厚兴趣，并得出诸多优化模式，其中以鞍形波PWM模式效果最佳。20世纪80年代后半期开始，美、日、德、英等发达国家的VVVF变频器已投入市场并获得了广泛应用。至于想了解各类变频器工作原理的话，不妨由简至繁的看看变频器控制方式的四种演变。5.变频器控制方式之U/f=C的正弦脉宽调制(SPWM)：变频器的SPWM控制方式的特点是控制电路结构简单、成本较低，机械特性硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较显著，使输出最大转矩减小。另外，其机械特性终究没有直流电动机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意，且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电机转矩利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。6.变频器控制方式之电压空间矢量(SVPWM)：变频器的SVPWM控制方式是以三相波形整体生成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成三相调制波形，以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。经实践使用后又有所改进，即引入频率补偿，能消除速度控制的误差；通过反馈估算磁链幅值，消除低速时定子电阻的影响；将输出电压、电流闭环，以提高动态的精度和稳定度。但控制电路环节较多，且没有引入转矩的调节，所以系统性能没有得到根本改善。7.变频器控制方式之矢量控制(VC)方式：变频器的VC控制方式的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相－二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流)，然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中，由于转子磁链难以准确观测，系统特性受电动机参数的影响较大，且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂，使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。8.变频器控制方式之直接转矩控制(DTC)方式：变频器的DTC控制方式源于1985年，德国鲁尔大学的DePenbrock教授，他首次提出了直接转矩控制变频技术。该技术在很大程度上解决了上述矢量控制的不足，并以新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性能得到了迅速发展。目前，该技术已成功地应用在电力机车牵引的大功率交流传动上。直接转矩控制直接在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型，控制电动机的磁链和转矩。它不需要将交流电动机等效为直流电动机，因而省去了矢量旋转变换中的许多复杂计算；它不需要模仿直流电动机的控制，也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型。9.变频器控制方式之矩阵式交—交方式：变频器的矩阵式交-交方式省去了中间直流环节，从而省去了体积大、价格贵的电解电容。它能实现功率因数为l，输入电流为正弦且能四象限运行，系统的功率密度大。该技术目前虽尚未成熟，但仍吸引着众多的学者深入研究。其实质不是间接的控制电流、磁链等量，而是把转矩直接作为被控制量来实现的。具体方法是：控制定子磁链引入定子磁链观测器，实现无速度传感器方式；自动识别(ID)依靠精确的电机数学模型，对电机参数自动识别；算出实际值对应定子阻抗、互感、磁饱和因素、惯量等算出实际的转矩、定子磁链、转子速度进行实时控制；实现Band—Band控制按磁链和转矩的Band—Band控制产生PWM信号，对逆变器开关状态进行控制。矩阵式交—交变频具有快速的转矩响应(2ms)，很高的速度精度(±2％，无PG反馈)，高转矩精度(＋3％)；同时还具有较高的起动转矩及高转矩精度，尤其在低速时(包括0速度时)，可输出150％～200％转矩。当然，看到这里并不是说变频器就可以完全弄明白了，更好地理解变频器工作原理还需要各位在理解上述知识的前提下去分解套用到现实中，再验证才能算是弄明白了变频器的工作原理。

变频器主要有两个部分,一个是电气部分,一个是控制部分.电气部分是将交流三相或单相电逆变成直流高压部分,在通过晶闸管或IGBT开关管,变成不同频率的开关量,滤波输出.控制部分主要输出控制开关的信号,它有各种控制方式,简单的是u/f方式，还有矢量控制等等。无论是电气部分，还是控制部分，都发展很快，仅供参考。

SVPWM属于正弦脉宽调制技术，称空间电压矢量pwm，是一种优化的pwm技术，能明显减小逆变器输出电流的谐波成分及电机的谐波损耗，降低脉动转矩，且其控制简单，数字化实现方便，电压利用率高，已有取代传统spwm的趋势。

PWM是脉冲宽度调制也就是具有一定脉冲宽度的连续的方波组成。SPWM是在PWM的基础上用正弦波来调制合成的具有正弦波规律变化的方波。SPWM原理正弦PWM的信号波为正弦波，就是正弦波等效成一系列等幅不等宽的矩形脉冲波形，其脉冲宽度是由正弦波和三角波自然相交生成的。正弦波波形产生的方法有很多种，但较典型的主要有:对称规则采样法、不对称规则采样法和平均对称规则采样法三种。第一种方法由于生成的PWM脉宽偏小，所以变频器的输出电压达不到直流侧电压的倍;第二种方法在一个载波周期里要采样两次正弦波，显然输出电压高于前者，但对于微处理器来说，增加了数据处理量当载波频率较高时，对微机的要求较高;第三种方法应用最为广泛的，它兼顾了前两种方法的优点。

这个倒有点像输入的整流的电流波形 是不是测试错地方了 要不你的调制方式有问题

首先你要明白IPM的作用，IPM的作用是咱们通过弱点去控制强电的一个桥梁，DSP输出的是弱电，它输出的SVPWM波形只有3.3V或者是5V，电流也只有几十个毫安，根本不够力量去驱动一个电机旋转，DSP只能提供驱动的逻辑，也就是所谓的SVPWM波形。

你问的问题已经涉及了电机的控制，就是所谓的恒压频比控制，你应该看看电机的书才能知道，里面有个计算公式，和电机参数有关！

无论什么控制都是控制开关器件的导通与关断，svpwm和spwm控制对于开关器件来讲也只是导通和关断的时间长短不一、6个管子的逻辑组合不同而已，事件管理器只是产生逻辑开关量，你让他产生什么样的逻辑他就产生什么样的逻辑，当然，要想产生你想要的逻辑得通过设置里面相关的寄存器和适当安排相应的子程序来完成。由于svpwm的逻辑组合式固定的，你只要设置使能svpwm和旋转方向就行了，而spwm需要在比较匹配中断里往比较寄存器里装数，这个数还需要按正弦变化。第二个问题：六扇区的矢量控制只能产生六个状态量，旋转磁场呈现正六边形，如果想产生圆形的旋转磁场只能借助相邻的两个矢量来合成，之所以能合成最根本的原因是电机的电磁惯性作用，如果没有惯性作用，无论怎样匹配两个矢量的作用时间，只能产生两个相差六十度的矢量，不会出现第三个方向上的矢量。你说的t1 t2 t0应该是每个矢量（6个管子的开关状态）持续的时间，也就是管子要么导通，要么截止的时间。另外，小弟也研究了一段电机控制，如果做伺服建议用正弦矢量控制，不要用svpwm，不实用，效果差。

如果输出三相400V电压，直流母线电压一般是510-650V

前馈解耦里面的前馈不是必须的，解耦是必须的，三相电流耦合不好控制，需要将其分解为Q轴力矩电流和D轴励磁电流来进行控制，这样就可以像直流电机一样控制。

pwm与svpwm(空间矢量ｐｗｍ)给电机的信号就是两种：电流和电压；电流信号理想情况应该是正弦波，电压信号应该是调制的脉冲信号。

在调制技术中，衡量调制深度的参数。在调幅（AM）技术中，调制系数指调制信号与载波信号幅度比，也称为调幅系数。

当调制波的幅值超过载波幅值，即调制比m大于1时，出现过调制。在闭环控制系统中，调制信号是由调节器输出设定的，因此如果调节器设计不合理，会导致过调制，使系统开环。当然，在实际系统中，任何的计算错误都有可能造成问题的出现。