永磁同步伺服电机（PMSM）驱动器原理

  

 

摘 要： 永磁交流伺服系统以其卓越的性能越来越广泛地应

用到机器人、数控等领域，本文对其驱动器的功能实现

做了简单的描述，其中包括整流部分的整流过程、逆变
部分的脉宽调制（PWM）技术的实现、控制单元相应

的算法等三个部分。

 

关键词： DSP 

 

 

整流 逆变 PWM 矢量控制

1 引言

随着现代电机技术、现代电力电子技术、微电子技术、永磁

材料技术、交流可调速技术及控制技术等支撑技术的快速发
展，使得永磁交流伺服技术有着长足的发展。永磁交流伺服

系统的性能日渐提高，价格趋于合理，使得永磁交流伺服系
统取代直流伺服系统尤其是在高精度、高性能要求的伺服驱

动领域成了现代电伺服驱动系统的一个发展趋势。永磁交流
伺服系统具有以下等优点：（1）电动机无电刷和换向器，

工作可靠，维护和保养简单；（2）定子绕组散热快；(3)惯

量小，易提高系统的快速性；（4）适应于高速大力矩工作

状态；（5）相同功率下，体积和重量较小，广泛的应用于

机床、机械设备、搬运机构、印刷设备、装配机器人、加工机械、

高速卷绕机、纺织机械等场合，满足了传动领域的发展需求。

永磁交流伺服系统的驱动器经历了模拟式、模式混合式的

发展后，目前已经进入了全数字的时代。全数字伺服驱动器
不仅克服了模拟式伺服的分散性大、零漂、低可靠性等确定，

还充分发挥了数字控制在控制精度上的优势和控制方法的灵
活，使伺服驱动器不仅结构简单，而且性能更加的可靠。现

在，高性能的伺服系统，大多数采用永磁交流伺服系统其中
包括永磁同步交流伺服电动机和全数字交流永磁同步伺服驱

动器两部分。伺服驱动器有两部分组成：驱动器硬件和控制
算法。控制算法是决定交流伺服系统性能好坏的关键技术之

一，是国外交流伺服技术封锁的主要部分，也是在技术垄断
的核心。
2 交流永磁伺服系统的基本结构