新能源汽車的主流趨勢——永磁同步電機【技術周刊】

電機是將電能轉換或傳遞的電磁裝置，作為電能生產、傳輸、使用和電特性變換的核心裝備，電機在現代的工農業生產生活中的重要越來越重要。由于電機種類和特性各不相同，本技術周刊將通過電路、應用解決方案、開發平臺來詳解通常用于高性能和高效電機驅動在新能源汽車領域已經成為主流的永磁同步電機（PMSM）。
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所謂電機，顧名思義，就是將電能與機械能相互轉換的一種電力元器件。當電能被轉換成機械能時，電機表現出電動機的工作特性；當電能被轉換成機械能時，電機表現出發電機的工作特性。電機主要由轉子，定子繞組，轉速傳感器以及外殼，冷卻等零部件組成。
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永磁同步電機（PMSM）通常用于高性能和高效電機驅動。高性能電機控制的特點包括電機的全速平穩旋轉、零速時的全扭矩控制以及迅捷的加速和減速。為了實現這種控制，矢量控制技術可用于永磁同步電機。矢量控制技術通常也稱為磁場定向控制（FOC）【更多：永磁同步電機原理、特點、應用詳解 】
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根據MarketsandMarkets最新發布的市場研究報告，2022年全球運動控制市場（包括零配件：交流電機、電機、運動控制器、交流驅動器、電子驅動器；應用：包裝、材料處理、金屬加工、轉換、定位）預計將達到228.4億美元，在2016年和2022年期間以5.5%的年復合增長率增長。【更多：2022年全球運動控制市場規模將達到228.4億美元】
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電路精選

電機俗稱“馬達”，在電路中用字母M表示。它的主要作用是產生驅動轉矩，作為用電器或各種機械的動力源。發電機在電路中用字母G表示。它的主要作用是利用電能轉化為機械能。
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控制電機的幾種控制電路原理圖

可用于多領域的電機功率驅動電路設計

步進電機工作原理及電路設計解析

解析全橋電機驅動電路工作原理

大型家用電器的無繩電動工具電路解析

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產品動態

在快節奏的世界里，永磁同步電機常用于牽引、機器人或航空航天的工業自動化需要更大的功率和更高的智能。英飛凌、ST、TI、 東芝等廠商也推出了相應的產品。
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英飛凌推出iMotionTM模塊化應用設計套件

ST推出兼具高性能和簡易性的智能電機控制器

TI推出支持高性能動力系統應用的兩款新型汽車電機驅動器

東芝全新的單芯片低腳數MCU實現多電機控制

新款電機驅動芯片適用于工業應用環境和汽車

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應用方案

矢量控制算法的基本思路就是將一個定子電流分解為磁場生成的分量和扭矩生成的分量。兩個分量都可以在分解后單獨控制。然后，電機控制器（矢量控制器）的結構就像單獨激勵的直流電機一樣，可簡化永磁同步電機的控制。
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英飛凌PMSM電機控制系統的解決方案

Microchip無傳感器永磁同步電機控制

TI永磁同步電機控制方案

Fairchild 200W 永磁同步電機驅動解決方案

意法半導體三相電機控制解決方案

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技術資源

永磁同步電機兼有感應電機和無刷直流機的特點。與無刷直流電機一樣，轉子上有永磁體，且定子上有繞組。不過，帶有繞組的定子結構在電機氣隙中產生正弦磁通密度，這與感應電機相似。在設計的過程中，廠商的開發指南、技術文檔都是少不了的。
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英飛凌永磁同步電機技術文檔

Microchip永磁同步電機技術資料

NXP電機開發指南及技術?？?/a>

ST永磁同步電機開發者手冊

TI電機驅動與控制解決方案指南

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開發平臺

永磁電機具有較高的功率/質量比，體積更小，質量更輕，比其他類型電動機的輸出轉矩更大，電動機的極限轉速和制動性能也比較優異的特點，為了讓永磁同步電機能夠更好的發揮出優勢，各大廠商也推出相應的開發套件。
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Infineon永磁同步電機開發套件

Microchip永磁同步電機開發工具

NXP永磁同步電機開發套件

ST永磁同步電機開發資源

TI 永磁同步電機驅動開發套件

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