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2）如果驅(qū)動(dòng)電機(jī)無(wú)法以恒定轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)被測(cè)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，反電動(dòng)勢(shì)電壓將產(chǎn)生波動(dòng)，同樣導(dǎo)致計(jì)算出的磁通量結(jié)果不正確。HBK eDrive功率分析儀同時(shí)也支持通過(guò)積分的方式直接計(jì)算反電動(dòng)勢(shì)和磁通量（Magnetic flux），其不僅適用于恒轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)下電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)測(cè)量，同樣也適用于變轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)下電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)測(cè)量。

此次在線研討會(huì)將圍繞電機(jī)電橋反電動(dòng)下線檢測(cè)展開，包含以下內(nèi)容： 背景介紹：反電動(dòng)勢(shì)和電機(jī)電橋角度傳感器 案例分析： 電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)下線檢測(cè) – 無(wú)負(fù)載恒轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng) 電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)下線檢測(cè) – 無(wú)負(fù)載變轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng) 二合一電橋下線檢測(cè) – 無(wú)負(fù)載和有負(fù)載測(cè)試

由表5可知：(1)定子齒開輔助凹槽，對(duì)氣隙磁場(chǎng)波形起到改善作用，降低了空載反電動(dòng)勢(shì)中諧波含量，AFPM電機(jī)與RFPM電機(jī)空載反電動(dòng)勢(shì)諧波畸變率均有所下降，其中AFPM電機(jī)波形正弦性較好；(2)AFPM電機(jī)與RFPM電機(jī)輸出功率均有所降低，但AFPM電機(jī)比RFPM電機(jī)功率密度高13.19%；(3)兩種不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電機(jī)的效率基本相同。

空載反電動(dòng)勢(shì)是永磁同步電機(jī)的一個(gè)非常重要的參數(shù)，E0的大小對(duì)電機(jī)的動(dòng)、穩(wěn)態(tài)性能都有很大的影響，合理地設(shè)計(jì)電機(jī)的E0可以降低空載電流，提高功率因數(shù)和效率，降低電機(jī)溫升。經(jīng)分析，本次設(shè)計(jì)的永磁同步電機(jī)空載反電勢(shì)的幅值與外加電壓U的幅值的比值在0.95左右，證明該電機(jī)的設(shè)計(jì)是成功的，具有良好的空載特性。

電機(jī)永磁體成本得到了大幅度的降低，且有效提升了凸極比及磁阻轉(zhuǎn)矩利用率。但轉(zhuǎn)矩降低較為明顯，同時(shí)有較高的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，針對(duì)此問(wèn)題進(jìn)一步提出一種切向混合轉(zhuǎn)子磁鋼結(jié)構(gòu)，通過(guò)磁鋼位置及混合比例的改變，可以有效降低兩臺(tái)新型永磁磁阻電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)諧波及轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，同時(shí)提升混合電機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出能力。

梯形控制用于控制具有梯形反電動(dòng)勢(shì)的 PMSM。同時(shí)，這種方法也可以讓你用正弦反電動(dòng)勢(shì)來(lái)控制PMSM，但是這樣電驅(qū)動(dòng)的平均扭矩會(huì)降低5%，扭矩紋波會(huì)是最大值的14%。有一個(gè)梯形控制，沒(méi)有反饋，有轉(zhuǎn)子位置反饋。開環(huán)控制（無(wú)反饋）不是最佳的，可能會(huì)導(dǎo)致 PMSM 的釋放不同步，即失去可控性。

Dyn11和Yyn0聯(lián)結(jié)的區(qū)別：Dyn11 由于高壓側(cè)為三角形接線，當(dāng)變壓器鐵芯中出現(xiàn)零序磁通或三次諧波磁通時(shí)，在三角形繞組中感應(yīng)產(chǎn)生零序電動(dòng)勢(shì)或三次諧波電動(dòng)勢(shì)，由于此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為三相同相位，在三角形繞組中串聯(lián)疊加，并產(chǎn)生相應(yīng)電流。此零序（三次諧波）循環(huán)電流產(chǎn)生一個(gè)反磁通，使鐵芯中的零序（三次諧波）磁通消弱到最小，因而減小了低壓側(cè)星形接線繞組的中性點(diǎn)電壓位移。

無(wú)傳感器控制是一種流行的技術(shù)，因?yàn)樗?jiǎn)化了電機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)，但一個(gè)缺點(diǎn)是電機(jī)靜止時(shí)不會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，而電機(jī)低速運(yùn)行時(shí)則很少。這使得控制器難以確定線圈的位置。 針對(duì)低成本BLDC安裝，德州儀器（TI）推出了InstaSPIN-BLDC電機(jī)控制技術(shù)來(lái)解決這一問(wèn)題。

永磁無(wú)刷直流電機(jī)仿真APP可實(shí)現(xiàn)永磁無(wú)刷直流電機(jī)仿真計(jì)算，得到電機(jī)的磁密云圖、磁鏈、反電動(dòng)勢(shì)、電磁轉(zhuǎn)矩、鐵芯損耗等結(jié)果。

03 反動(dòng)電勢(shì) 反電動(dòng)勢(shì)是指有反抗電流發(fā)生改變的趨勢(shì)而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，其本質(zhì)上屬于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 反動(dòng)電勢(shì)的由來(lái)：電流的變化引起磁場(chǎng)的變化。

因此 ，集中繞組 一般用于 非常短的 電動(dòng)機(jī) ，這樣可以減少繞組頭的歐姆損耗， 且更容易制造 和降低成本。但電動(dòng)汽車上的電機(jī)往往采用分布式繞組，主要是考慮到分布式繞組與集中式繞組的反電動(dòng)勢(shì)特性不同。 如上圖所示，分布式繞組的電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)電壓呈正弦曲線，而集中式繞組的電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)電壓呈梯形曲線。

3.1.2 反電動(dòng)勢(shì)的示意圖，三相電流也是類似曲線在繞組中，需要考量IGBT最高允許工作電壓，并且保留安全余量，特別是最高工作轉(zhuǎn)速的時(shí)候，反電動(dòng)勢(shì)過(guò)高，弱磁控制時(shí)需要直軸電流越大，影響擴(kuò)速范圍。 通過(guò)FFT諧波分析來(lái)優(yōu)化反電動(dòng)勢(shì)波形，優(yōu)化NVH指標(biāo)。 ? 3.1.3 電機(jī)電磁仿真剖視圖，48槽8極,每槽4導(dǎo)體；轉(zhuǎn)子繞線單極集中繞線。

對(duì)比不同混合比例下電機(jī)與原電機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)可知：空載時(shí)混合疊壓電機(jī)與原硅鋼電機(jī)相比，磁鏈與電動(dòng)勢(shì)基本不變，電動(dòng)勢(shì)的諧波畸變率變小，氣隙磁密幅值略有降低，且非晶段的氣隙磁密幅值明顯低于硅鋼段的氣隙磁密幅值，同時(shí)隨著非晶材料比例的增多，齒槽轉(zhuǎn)矩逐漸增大；額定工況下，由于非晶材料優(yōu)越的低損耗特性，電機(jī)損耗明顯下降，電機(jī)效率略有提升，但由于非晶材料的飽和磁密較小，因此輸出轉(zhuǎn)矩略有收縮，且收縮率隨著非晶材料比例的增大而增大

然后針對(duì)仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分別計(jì)算最大輸出功率、最大轉(zhuǎn)矩、反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)KE值以及永磁體體積，并分別計(jì)算功率磁鋼體積比、轉(zhuǎn)矩磁鋼體積比、以及反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)磁鋼體積比，比較各轉(zhuǎn)子方案性能優(yōu)勢(shì)及經(jīng)濟(jì)性。2.2 研究過(guò)程2.2.1 建立模型根據(jù)表1的性能指標(biāo)，進(jìn)行5種轉(zhuǎn)子拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的計(jì)算：三角形、混合型、切向型、V字形及一字形等，具體結(jié)構(gòu)及交直軸分布如圖2所示。

在額定轉(zhuǎn)速下求解出電機(jī)空載反電動(dòng)勢(shì)如圖8所示。直觀看出該電機(jī)空載反電動(dòng)勢(shì)具有較高的正弦分布，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行FFT分析，諧波含量較少，這表明電機(jī)設(shè)計(jì)斜極繞組、槽極參數(shù)的合理性。

圖7 電機(jī)氣隙磁密3D分布4.3 空載反電動(dòng)勢(shì)分析空載反電動(dòng)勢(shì)波形對(duì)電機(jī)設(shè)計(jì)有重要參考價(jià)值。在額定轉(zhuǎn)速下求解出電機(jī)空載反電動(dòng)勢(shì)如圖8所示。直觀看出該電機(jī)空載反電動(dòng)勢(shì)具有較高的正弦分布，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行FFT分析，諧波含量較少，這表明電機(jī)設(shè)計(jì)斜極繞組、槽極參數(shù)的合理性。

線圈電流 + 反電動(dòng)勢(shì)曲線穩(wěn)壓二極管可有效鉗位反向電壓，加速電流衰減。? 工程判斷：電流回落慢、反向電壓過(guò)高 → 更換規(guī)格匹配的穩(wěn)壓二極管；4. 線圈電感曲線閥芯吸合、磁路氣隙減小后，電感趨于穩(wěn)定。? 工程判斷：電感異常波動(dòng) → 檢查磁路結(jié)構(gòu)、內(nèi)部氣隙尺寸；整套波形與實(shí)際工況高度匹配，模型可直接用于產(chǎn)品性能預(yù)判與參數(shù)迭代。

永磁同步直線電機(jī)仿真APP通過(guò)更改模型尺寸、材料參數(shù)、驅(qū)動(dòng)設(shè)置等選項(xiàng)，可計(jì)算得到磁感應(yīng)強(qiáng)度云圖、反電動(dòng)勢(shì)曲線、推力等結(jié)果。