李 坤

（江苏联合职业技术学院无锡机电分院 自动化工程系，江苏 无锡 214028）

1 引言

面对环境污染、能源紧缺等现象，发展以电动车用作为主力军的新能源汽车成为必然的选择趋势[1]。电机及其控制系统作为电动车用的关键，直接关乎到它的整体系统性能。永磁同步电机（PMSM）因其高效率、高功率密度等优点，而受到普遍重视，被广泛应用于电动车上。

目前，对PMSM及其控制系统的研究日趋成熟。文献[2]提出了以80C196MC单片机为核心处理器的永磁同步电动机控制系统，采用U/F控制方法原理。文献[3]设计了PI控制器，将该控制器用于永磁同步电机变频调速系统。文献[4]介绍了一种利用永磁同步电机直接驱动的大型风扇，采用变频控制技术进行调速。

本文针对电动车用领域，提出永磁同步电机变频控制系统。利用永磁同步电机的优点，分析其数学模型，然后对电动车用永磁同步电机变频控制系统分别进行硬件设计和软件设计。最后，通过实验验证所提系统的可行性和可靠性。

2 永磁同步电机数学模型

为简化分析，通常假设三相绕组对称分布，永磁材料的电阻率无穷大，忽略PMSM的磁饱和效应、涡流和磁滞损耗[5]，其简化数学模型一般包括三种。图1所示为永磁同步电机空间矢量图。

图1 永磁同步电机空间矢量图

αβ坐标系下的PMSM数学模型表示如下。定子磁链方程：

式中，ψα、ψβ为定子磁链α轴和β轴分量，LS为电机电感。

定子电压方程：

式中，iα、iβ为定子电流 α 轴和 β 轴分量，uα、uβ为定子电压α轴和β轴分量。……