无稀土外励磁电机技术分析-电子工程世界

永磁同步电机技术成熟，是目前主流的方案，但存在着如下问题:

●稀土价格波动大

●稀土NdFeB永磁体的制造过程碳排放量大

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自20世纪90年代以来，随着现代电机技术、现代电力电子技术、微电子技术、控制理论及计算机技术等支撑技术的快速发展，交流伺服控制技术得到极大的发展，使得先前困扰着交流伺服系统的电机控制复杂、调速性能差等问题取得了突破性的进展。交流伺服系统的性能日渐提高，价格趋于合理，使得交流伺服系统取代直流伺服系统，尤其是在高精度、高性能、智能化、模块化和网络化要求的伺服控制领域成了一个发展趋势。在伺服控制器中，为了保证伺服控制良好的实时性、准确性及灵活性，常采用专用于电机控制的DSP(DSC)或FPGA作为控制核心，这些芯片都针对电机控制做了大量的优化，如：带死区的互补型PWM，多种触发、同步方式的快速ADC，高可靠性和抗干扰性。但它们都不约

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永磁同步电机由于结构简单可靠，维护性好，功率密度和工作效率高、控制性能好，广泛应用于高速大功率的调速系统中，并且在大部分场合中采用转子磁场定向矢量控制策略。因此，需要实时检测电机定转子的相对位置以及转子速度，来实现转矩、速度和位置的闭环控制。常用的位置检测传感器有光电编码器和旋转变压器。光电编码器虽然测量精度高，但是起动时需要进行转轴定位，抗震性差，难以适应恶劣工况；而旋转变压器具有抗震性好、工作可靠、寿命长、对机械和电气噪声不敏感，耐腐蚀、耐高温和易实现高速位置检测的优点，非常适合需要快速响应和抗冲要求高的调速系统。不过旋转变压器需要外加励磁信号作为输入信号，其输出为含位置信息的模拟信号，因此必须将模拟位置信号转换成

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《电机能效提升计划（2021-2023）》中提到，加快高效节能电机推广应用，推进电机系统智能化，电机系统数字化应用。ZLM3100S电机驱动器为此量身设计，助力工业风机、水泵行业电机能效提升改造。永磁同步电机（PMSM）在转子上使用永磁体提供励磁，因此转子上无铜损和铁损，另一方面无励磁电流，不需要从电网吸收无功电流，所以电机在很宽的负载范围内能保持接近于1的功率因数，高效节能。随着近十年来高耐热性、高磁性能永磁体的成功研发并产业化，集成电路和电力电子元件技术的快速发展，永磁同步电机迎来了一个黄金时代，在新能源汽车、轨道交通、电梯、医疗器械、石油化工、家电、风机、水泵等行业得到了广泛的应用。风机主要应用于冶金、电力、城市

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