永磁同步电机驱动系统

三相感应电机的不足之处在于三相感应电机的耗电量较大，转子容易发热，在高速运转时需要保证对三相感应电机的冷却，否则会损坏电动机。三相感应电机的功率因数较低，使得变频变压装置的输入功率因数也较低，因此需要采用大容量的变频变压装置。三相感应电机的控制系统的造价远远高于三相感应电机本身，增加了电动汽车的成本。另外，三相感应电机的调速性也较差。 2.3永磁同步电机驱动系统
永磁同步电机包括正弦永磁同步电机(PMSM)和矩形波无刷直流电机(BDCM)。永磁无刷直流电动机的定子绕组，采用三相星形绕组。转子上装置永磁材料，转子各相的磁路均匀分布，形成“磁性”转子。不用电刷和换向器为转子输入励磁电流。永磁无刷直流电动机在工作时，将调制后的具有的方波电流，输入永磁无刷直流电动机的定子中，控制永磁无刷直流电动机运转。采用脉冲方波电流可以使永磁无刷直流电动机获得较大的转矩，驱动效率也高。永磁无刷直流电动机具有很高的功率密度和宽广的调速范围，它的输出功率要比同样尺寸的永磁磁阻同步电动机的输出功率大15%。但永磁无刷直流电动机的控制系统较为复杂。
永磁无刷直流电动机是一种高性能的电动机。它的大特点就是具有直流电动机的外特性而没有刷组成的机械接触结构。加之，它采用永磁体转子，没有励磁损耗：发热的电枢绕组又装在外面的定子上，散热容易，因此，永磁无刷直流电动机没有换向火花，没有无线电干扰，寿命长，运行可靠，维修简便。此外，它的转速不受机械换向的限制，如果采用空气轴承或磁悬浮轴承，可以在每分钟高达几十万转运行。在高速运行时比异步电机复杂，需要检测转子磁极位置，另外永磁体还有退磁问题，造价也较高。主要研究重点是位置检测、换向和控制，可以表现为以下几方面：换向逻辑的分析和确定、脉动转矩的削弱、无位置传感系统、新型控制策略。控制策略的研究包括变结构控制、模糊控制与PID控制相结合的控制，以及各种全局优化的方法与模糊控制方法的结合。永磁无刷直流电动机系统具有较高的能量密度和运行效率，在电动汽车中有着很好的应用前景。 2.4开关磁阻(SR)电机驱动系统
开关磁阻电机定、转子均由普通硅钢片叠压而成的双凸极结构，转子中没有绕组，定子中装有简单的集中绕组，一般径向相对的两个绕组串联成一相。由于定子和转子极是凸极结构，所以每相绕组的电感L随转子位置的变化而变化，开关磁阻电机的工作原理遵循磁阻小的原则，根据转子位置传感器的反馈信号，相绕组顺序导通，转子为减小磁路的磁阻而旋转。
开关磁阻电机控制方式类似步进电机控制，可以认为是大步距角、利用磁阻效应控制的功率型驱动电机系统。开关磁阻电机结构和控制简单、出力大，可靠性高，成本低，起动制动性能好，运行效率高，但电机噪声高，但转矩脉动严重，非线性严重，在电动汽车驱动中有利有弊，目前电动汽车应用较少。 3、几种电机驱动系统分析比较
直流电机（DCM）的机械特性好，有刷，体积重量大，控制简单,5分钟峰值比功率为0.3kw/kg左右，电枢在转子上，风冷，难于密封；感应电机（Induction Motor）坚实可靠，5分钟峰值比功率国内水平为0.7kw/kg左右；永磁同步电机（包括正弦永磁同步电机和方波无刷直流电机）效率高体，功率密度较大,5分钟峰值比功率为1.25kw/kg左右；开关磁阻电机（SRM）力矩动态响应快，5分钟比功率为0.5kw/kg左右，但振动大、噪声大。
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