一．研究的意义和目的

1.研究的背景和意义

20世纪70年代前，人们对交流电动机的调速方法进行了研究，希望找到一种有效的方法取代复杂且昂贵的直流电气传动系统，但由于条件的限制和理论研究的不足，并没有取得实质性进展。直到1971年，德国学者Blaschke提出了交流电动机矢量控制理论，它的出现对于电机控制技术的研究具有划时代意义，使电机控制技术发展到一个全新阶段，矢量控制技术获得了广泛应用，并显现出逐步取代直流电动机伺服系统的趋势。

永磁同步电动机具有结构简单、体积小、重量轻、损耗小的特点。与直流电机相比，它没有机械换相器和电刷；与感应式异步电动机相比，它不需要无功励磁电流，因此功率因数高，定子电流和定子电阻损耗小，且转子参数可测、定子气隙大、控制性能好。近年来随着永磁材料性能的不断提高和完善，以及永磁电机研究开发经验的逐步成熟，永磁电机在国防、工农业生产和日常生活等方面获得了越来越广泛的应用。

2.研究的目的

永磁同步电机通常需要与相应的驱动器配套使用，才能发挥其优越的性能，驱动器为永磁同步电机提供驱动电源并对电机的运动参数进行精确控制。同时，对于永磁同步电机的控制而言，控制算法固然重要，功率驱动电路设计的好坏也是决定其能否正常工作以及进一步实用化的关键。因此，以小功率永磁同步电机为对象，对主电路拓扑结构、关键元器件选型、信号检测电路、故障检测及保护电路等各个方面进行分析，并在此基础上提出一套功率驱动电路的设计方法是尤为重要的。

二．研究的主要内容

1.永磁同步电机驱动器的组成

永磁同步电机驱动器在硬件上主要由两块电路板组成：功率驱动板和控制板。前者主要实现功率变换，利用电力半导体开关器件的通断将工频电源变换为驱动电机所需要的三相交流电源；后者实现整个系统的闭环控制算法，为功率驱动板的开关器件提供PWM信号，完成对电机运动参数(如转矩、速度和位置)的控制。

2.永磁同步电机的功率驱动电路