4。5  反电动势实现位置检测 27

4。6  矢量控制算法的实现 27

4。7  FreeMASTER通过CAN总线标定的实现 28

4。8 通过PWM调速功能的设计 29

4。9 本章小结 29

第五章  实验结果及分析 30

5。1  实验结果 30

5。2  实验分析 32

第六章  结论 34

致 谢 35

参 考 文 献 36

第一章  绪论

1。1 永磁同步电机概述

1。1。1永磁同步电机特点

（1）效率高、节省电能

永磁同步电机与一般的有刷直流电机相比，不使用机械换向减少了机械磨损和电能的浪费，也在一定程度上减少了电机的维护成本。并且永磁同步电机与传统的交流异步电机相比，因为永磁同步电机的磁场是由永久磁体产生的，避免由励磁电流来产生磁场而导致励磁损耗（铜耗）。

（2）功率因素高

永磁同步电机在设计电机的时候，它的功率因数可以调节的，甚至还可以把永磁同步电机的功率因数设计成1，而且与电机的极数无关。功率因数高，电机相对电流小，电机定子损耗（铜耗）降低，更节能；与电机配套的控制器电源，如变压器，逆变器等，其容量可以设计更低，与此同时其他辅助器件像功率管、电感、电阻、电容、电缆等规格可以选择更小，相应整个控制系统成本会更低。

（3）起动力矩大

永磁同步电机在低频低转速的时候仍能保持稳定的转速运行和转矩的输出，低频时的输出力矩大，高频运行时的噪音小，转矩脉动小。

除此之外，永磁同步电机还有可靠性高、体积小、功率密度大等特点；PMSM起源于饶线式同步电机它用永磁体代替了绕线式同步电机的励磁绕组，它的一个显著特点是反电势波形是正弦波[2]，与感应电机非常相似（如图1。1 PMSM反电动势波形和电流波形）。在转子上有永磁体，定子上有三相绕组。

图1。1 PMSM反电动势波形和电流波形

1。1。2永磁同步电机在汽车领域的发展

在环境和能源需求越来越高的今天，能源消耗已经成为一个严俊的问题，其中汽车的普及和发展致使能源的消耗成爆发式发展，不能阻止能源的消耗，因此节能减排已经成为了一个大的趋势。而在整车中有大量的电机使用，导致其成为整车能量消耗最重要的原因之一相比于其它车载电子产品。如，在整车中，汽车空调、风扇、水泵、油泵、雨刮等很多用到电机控制的部分。目前，这部分电机很多还是采用传统的有刷电机或者效率比较低的无刷直流电机等。

距最初永磁同步电机出现已经有快一百年的历史，当时的永磁体磁性能不好导致其有一段时间几乎处于停滞发展，而且当时的控制技术和电力电子技术的落后，无法得到良好的控制效果；后来由于高性能的永磁体的发展和半导体行业的发展电力电子器件得到普及高速的微处理器和计算机辅助开发技术的成熟，永磁同步电机的性能和控制策略也得到了极大的提升，慢慢的应用于各个领域。

因此，在汽车领域中，永磁同步电机也在这种背景下得到了应用，由于有刷电机的效率低，维护成本高而永磁同步电机则不存在这些问题，而且控制技术的成熟目前整车上的有刷电机正在一步一步被无刷的永磁同步电机所取代。