永磁同步直流电机是怎样实现无刷驱动的？(3)

今天，我们主要讲解的内容是有关虚线框内为半控桥电路，由V1 V2 V3三个电子开关构成，用来获得三相方波电流以及方波电流与转子转角相位的同步关系等方面的知识点，希望对您有益~

▲虚线框内为半控桥电路，由V1 V2 V3三个电子开关构成，用来获得三相方波电流

本质上讲，虽然给电机接入的是直流电，但是在半控桥电路和转子位置传感器的作用下，把只有正负两极的直流电转换成了有三个正负级的三相直流电，并且由转子位置传感器控制三个绕组依次通电，从而获得旋转磁场。这样通过控制接入的电压或电流的大小就可以实现电机的调速。

▲方波电流与转子转角相位的同步关系

■ 永磁直流同步电机的性能优势

由于车用的电池包输出的是高电压的直流电，所以相比交流异步电机，永磁直流同步电机不需要大功率的逆变器把直流电转换成正弦波的交流电――毕竟这个转换过程是会造成一定程度的电能损失的。所以在这方面，永磁直流同步电机就提高了电池电量的使用效率。

转子采用永磁体结构，所以转子本身自带磁场，不需要像交流异步电机那样靠额外的感应电流产生磁场，也就是说转子不需要用电来生磁，所以能耗要低于交流异步电机。

采用了稀土作为高磁性材料后，转子重量得到减轻，电机的功率密度得到提升。所以同样功率情况下，永磁直流同步电机重量更轻体积更小，并且转子的响应速度更快。

■ 永磁直流同步电机的性能不足

由于永磁体的磁性有限，不能无止尽的增加磁场强度，所以最大功率要低于交流异步电机。另外，稀土材料价格很高，永磁直流同步电机成本并不便宜，如果想做到非常大的功率就要设计足够大的永磁体，那么成本将会极大的上升。所以往往永磁同步直流电机功率都不会做得非常大，而且主要使用在讲究电能使用效率的经济型电动车当中。

永磁体的另一个性能缺点是高温容易退磁，不适合工作温度高、工作环境差的车型。对于性能要求高的高端汽车，通常使用更多的交流异步电机。当然，也有永磁同步电机和交流异步电机的混合型号，我将在后续的专栏中与您分享。咱们不见不散~