校平机应用永磁同步电动机伺服系统的方向

1)设计绕组电流的形状降低转矩波动永磁同步电动机的基本电磁转矩是由定子绕组电流与反电势相互作用产生的。当绕组反电势为标准的正弦波时，定子绕组采用标准的正弦电流就可以产生恒定的基本电磁转矩。但是实际情况是由于校平机电动机机械加工误差的存在和设计原因，产生   标准的反电势波形是不大可能的。从另一方面讲，由于绕组电感的存在以及电力电子器件方面的原因，绕组也不可能产生   标准的电流波形。通过对永磁同步电动机基本电磁转矩公式详加研究，对一给定的反电势形状(非标准形)，恰当地选择绕组电流的谐波成分可以降低基本电磁转矩的波魂适当地选择绕组电流的谐波成份，使基本电磁转矩波动与定位转矩相互抵消，还可以同时减弱基本电磁能矩波动和定位转矩，这样就可以适当地减轻电动机设计的压力。

2)无传感器永磁同步电动机伺服系统带有位置传感器控制的永磁同步电动机成本相对较高并且传感器的性能易受到高温、潮湿等恶劣环境的影响，由此也影响了永磁同步电动机的推广使用。同时位置和速度传感器的存在增加了永磁同步电动机伺服系统的价格和体积，降低了性，限制了应用环境。因此作为永磁同步电动机伺服系统的一种重要发展趋势，无传感器永磁同步电动机伺服系统的研究受到了人们的高度重视。由于绕组反电势直接反映了转子磁极位置，通过检测绕组的电势的过零点，即可正确的换向信号。目前已出多种基于反电势过零检测的无刷永磁直流电动机伺服系统。利用校平机电动机的实际电压或电流作为其动态模型(状态方程)的输入，利用动态模型的输出(电流或电压)与电动机实际的电流或电压相比较，二者的差值用来控制电动机的电流，使动态模型的输出与电动机的实测值相一致，即实现电动机的自同步运行，这种无需传感器的控制方法称为状态观测器法，它适用于无刷永磁交流电动机伺服系统。

另外一种无需传感器的方法是在定子齿上设置检测线圈，对检测线圈施加高频正弦电压，利用检测线圈电感随转角变化这一规律，可以反映转角的信号。这种永磁同步电动机伺服系统严格讲是有传感器的，只不过是将传感器集成到了电动机结构之中。无位置传感器调速系统具有控制方法简单，转矩脉动小，抗扰动，调速性能好等特点。目前已经提出了很多转速和转角在线估计算法来获取转速和转角，如模型参考自适应系统估计算法、人工神经网络估计算法、卡尔曼滤波估计算法、电流谐波估计算法、坐标方程和有估计偏差的d-q坐标轴方程对比推算出电动机转角等。电动机模型的线性化、电动机模型参数的慢时变以及控制方法是当前研究无传感器调速系统的焦点问题。

3)全数字化永磁同步电动机伺服系统因为不存在模拟器件的特性漂移和偏差，全数字化永磁同步电动机伺服系统的性要远远高于模拟系统。数字系统的控制逻辑由软件来实现，增加了系统使用与设计的灵活性另外数字系统在速度和精度方面也要优于模拟系统。对于永磁同步电动机伺服系统来说，其   难实现数字化的部分是电流环，因为电流控制器数字化后需要很高的数字处理能力，具有高速性能的数字信号处理器DSP的出现，使伺服系统的全数字化成为可能。在交流调速的全数字化的过程当中，各种总线也扮演了相当重要的角色。STD总线、工业PC总线、现场总线以及CAJ总线等在交流调速系统的自动化应用起到了重要作用。总之永磁同步电动机伺服系统的全数字化是发展之必然趋势。