在工業(yè)控制應(yīng)用過(guò)程中，電機(jī)作為核心動(dòng)力設(shè)備，在選擇時(shí)既要保證能夠滿(mǎn)足設(shè)備機(jī)械特性方面的要求，又要考慮其慮安全性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性。一直以來(lái)，三相異步電機(jī)由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、價(jià)格低廉、運(yùn)行可靠而被廣泛使用。

但是隨著現(xiàn)代新型高磁性稀土永磁材料的快速發(fā)展，永磁同步電機(jī)在近幾年開(kāi)始逐漸登上舞臺(tái)。和異步電機(jī)相比，永磁同步電機(jī)采用永磁體勵(lì)磁，不存在勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)子損耗，因此能效較高，并且由于損耗發(fā)熱低，同樣機(jī)座號(hào)的電機(jī)可以承載更大的電流負(fù)荷，這意味著相同功率的永磁同步電機(jī)體積和重量都比異步電機(jī)要低，材料消耗更少。

交流永磁同步電機(jī)工頻啟動(dòng)一直是一個(gè)難題，因而長(zhǎng)期限制了永磁同步電機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。但是高性能變頻器的出現(xiàn)改變了這種狀況，通過(guò)合理的參數(shù)配置，高性能變頻器可以順利的驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)，從而幫助用戶(hù)實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能，并合理的控制成本。

一、變頻器驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)的控制方法
1.     V/F控制方式

V/F方式是早期變頻器驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)的控制方式之一，這種方式需要放大變頻器的功率，將永磁同步電機(jī)當(dāng)作普通的交流異步電機(jī)，只做簡(jiǎn)單的壓頻比控制。同時(shí)，對(duì)永磁同步電機(jī)的感應(yīng)電勢(shì)波形要求較高，電機(jī)電流中含有不合理的磁場(chǎng)電流成分，無(wú)法體現(xiàn)出永磁同步電機(jī)高效節(jié)能的優(yōu)勢(shì)，還容易造成失速、過(guò)流等問(wèn)題，因此現(xiàn)在已經(jīng)不推薦使用了。

2.    永磁同步電機(jī)閉環(huán)磁通矢量控制方式

見(jiàn)上圖，這是伺服的控制方式，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快，轉(zhuǎn)速精度高，低速性能良好。但是需要電機(jī)編碼器反饋，在布線(xiàn)和使用上不及異步電機(jī)方便。

3.    永磁同步電機(jī)開(kāi)環(huán)磁通矢量控制方式

這種控制方式的試轉(zhuǎn)矩響應(yīng)稍低一點(diǎn)，低速波動(dòng)也比永磁同步電機(jī)閉環(huán)磁通矢量控制方式大一點(diǎn)，對(duì)變頻器算法實(shí)現(xiàn)要求高，一般主流廠(chǎng)商只有高檔型號(hào)變頻器才有開(kāi)環(huán)磁通矢量控制功能，會(huì)增加客戶(hù)的采購(gòu)成本。

4.    VVCplus 永磁同步電機(jī)控制模式

丹佛斯變頻器特有的VVCplus 永磁同步電機(jī)控制模式，采用轉(zhuǎn)矩角控制，在驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)時(shí)，電機(jī)電流與負(fù)載轉(zhuǎn)矩成正比關(guān)系，與同步電機(jī)的理論模型一致。

丹佛斯VVCplus 控制模式不需要電機(jī)編碼器反饋，適應(yīng)于動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求較低的負(fù)載，如風(fēng)機(jī)水泵調(diào)速、一般機(jī)械傳動(dòng)等，與原通用變頻器的應(yīng)用場(chǎng)合幾乎相同。而且支持隱極和凸極永磁同步電機(jī)，對(duì)電機(jī)感應(yīng)電勢(shì)波形要求不高，甚至于驅(qū)動(dòng)感應(yīng)電勢(shì)波形幾乎為方波的永磁同步電機(jī)（無(wú)刷直流電機(jī)）運(yùn)行也非常平穩(wěn)。

1.    永磁同步電機(jī)選擇

市場(chǎng)上有許多永磁同步電機(jī)的供應(yīng)商，比如LUST、Phase、Lafert、中源等。以L(fǎng)UST永磁同步電機(jī)為例（型號(hào)：LSC-110-1-30-560），其具體參數(shù)如下：

2.    丹佛斯變頻器選擇及參數(shù)設(shè)置

丹佛斯FC360系列變頻器可以為各種工業(yè)應(yīng)用提供精確、有效的電機(jī)控制，并全面支持各類(lèi)永磁同步電機(jī)。本案例中電機(jī)額定電流為1.6A，所以選擇0.75kW的變頻器已經(jīng)很充分了。變頻器使用VVCplus 控制模式，參數(shù)設(shè)置如下：

同步電機(jī)等效電路參數(shù)（定子電阻、d軸電感）設(shè)置時(shí)需要注意以下事項(xiàng)：

• 同步電機(jī)等效電路參數(shù)取決于電機(jī)類(lèi)型，一般需要電機(jī)廠(chǎng)家提供。假如廠(chǎng)家提供的參數(shù)是相與相之間的值，必須除以2，F(xiàn)C360需要的值是電機(jī)星型等效電路的單相值。
• 如果找不到電機(jī)相關(guān)參數(shù)，可以使用FC360變頻器的電機(jī)自整定功能自動(dòng)測(cè)量。

3.    電機(jī)運(yùn)行監(jiān)控：

變頻器和電機(jī)參數(shù)設(shè)置完成后，開(kāi)機(jī)啟動(dòng)，下圖是加速時(shí)的轉(zhuǎn)速電流波型曲線(xiàn)，可以看出，電機(jī)加速及運(yùn)行平穩(wěn)，電流輸出正常。