永磁同步电机的原理
将电机的三相ABC坐标系转化为D-Q轴坐标系进行电机等效模型剖析:
以旋转的转子位置来概念正交D-Q轴坐标系。
D轴固定在永磁磁链的方向。
所有电流、电压和磁链都可用向量的方法展示在D-Q轴坐标系中。
下述公式表示了永磁同步电机的转矩产生方法，分为永磁转矩和磁阻转矩两部分。
永磁同步电机的控制原理
永磁同步电机的控制采用矢量控制。电流控制基于转子位置。
控制方案为闭环控制，反馈量为三相电流和电机转子位置。
电压调制方法一般使用SVPWM（空间矢量脉冲宽度调制）。
函数fd和fq是从转矩转化为Id和Iq指令的函数，遵照电机本身的MTPA（较大转矩电流比控制）电流轨迹而设定。
高速弱磁控制基于MTPA电流轨迹，进行更进一步的弱磁算法。
绿色电流圆代表电机/控制器系统的较大运行交流电流
蓝色电压椭圆代表在固定直流母线电压但不一样转速下的电压限制运行区间(IPM为椭圆，SPM为圆形)
受限于电压条件和电流条件，电机在某个转速下，仅能运行在此转速下的电压椭圆和电流圆的相交地区，如下图粉色区间则代表了在某个高转速下的电流可运行区间。
椭圆的圆心为永磁磁链除以D轴电感，此数值被概念为特点电流，又被称为短路电流，在电机控制上具有要紧的意义。下文就特点电流的不一样分三种状况进行剖析。
状况1：椭圆圆心(特点电流点)在电流极限圆外
状况2：椭圆圆心(特点电流点)在电流极限圆上
状况3：椭圆圆心(特点电流点)在电流极限圆内
下图采用牟特科技一种物流车平台的电机仿 真数据，在D-Q轴平面用等高线方法画出电机的等转矩曲线。
这款电机的电流轨迹分为三部分，存在等转矩曲线的区间即电流的可运行区间。
紫色电压极限椭圆代表较高转速下的电压极限椭圆。故此椭圆以内没有等转矩曲线。
永磁同步电机的常见弱磁办法1
永磁同步电机的常见弱磁办法2
永磁同步电机的常见弱磁办法3
永磁同步电机的常见弱磁办法4
永磁同步电机的常见弱磁办法概括
结论
弱磁控制的核心是在有限的直流电压限制以及确定的电压借助率设定之内，尽可能输出更大的转矩达到更高的转速。
搭配过调制算法，会在一定量上提升系统的弱磁性能。
各种弱磁算法的目的是均是为了找出一个合适的Id/Iq指令组合，用于控制，达成预期的性能目的。
电压闭环反馈弱磁法是弱磁的基础办法，常用于初学者以及对于性能需要不高的场所。其各种优化算法可以较好的解决这一问题，并真正达成工程应用。
单张/多张表格查表算法，国内有较多企业采用，其中不乏一梯队第二梯队的出售商。
单张表格转速/电压查表的办法，是一种性价比比较好的办法，值得推荐，国内一梯队的出售商有采用。
基于电感/磁链参数查表的算法，在部分有外企背景的出售商里面采用的较多，而且在此基础上有各种变形，以及优化。
磁链闭环弱磁办法，在国内多个一梯队的出售商中有采用，值得关注。
查表和电压闭环一般结合起来采用，弱磁动态性能和鲁棒性会更好。
要素：特点电流
电机的特点电流I_ch=φ_f⁄L_d是电机控制中的一个要紧参数，其会直接影响控制方案
特点电流即电机的短路电流，电机的短路电流即三相短路状况下电机三相绕组上产生的交流电流，用于主动三相短路方案
电机的短路电流特质如下图，所以在做三相短路保护时需要注意有关的短路电流特质
要素：电流ADC采样
FOC控制中，电流反馈需要采用ADC采样，所以对于ADC采样的精度以及同步性需要很高。
一：ADC采样要尽可能和位置采样同步发生，两段程序要尽可能在实行时间上挨近
二：ADC采样尽可能要避开PWM切换的时间点
三：ADC采样主要采集两相用于FOC控制，另外一相用于冗余方案。
四：在芯片支持的状况下，用于FOC控制的两相要尽可能双路同步采样。
五：在基础软件支持的状况下，可以分析多次采样。譬如采集两次求均值，采集三次去掉较大去掉最小采用中间值，采集四次去掉较大去掉最小采用中间两个的平均。
要素：位置延时
要素：旋变装配误差1/3
装配误差的概念
旋变是一种 位置传感器，当旋变转子零位转过旋变定子零位的时候，即为旋变的电气/机械零位；当永磁同步电机的转子磁铁中心线转过A相绕组的中心线的时候，即为电机的电气/机械零位；
由于设计上的理由（如出线，干涉，定位等），未必会将旋变的零位和电机的零位对应起来，即电机的位置为零的时候，旋变的位置会是另外一个值θ，这个θ由两部分构成，一部分为电机设计引起的固定偏差θ_fix，另外一部分为工艺精度起因引起的不固定偏差∆θ，即θ=θ_fix+∆θ。大家一般关注的是不固定偏差∆θ。
旋变装配误差的形成起因主要有以下几个方面：
旋变定子与装配端盖的定位；
电机定子与电机壳体之间的定位；
电机壳体与旋变装配端盖之间的定位；
旋变转子与电机转轴之间的定位；
电机转轴与电机转子之间的定位；
电机定子的下线方法；
旋变本身的零位公差。
要素：旋变装配误差2/3
装配误差的影响
以12米纯电动汽车的驱动电机为例，为满足典型公交车型70km/h的行车速度，电机在2500rpm左右的转速需要拥有约70kW的功率，如果此时旋变装配误差发生了肯定的偏移的状况下，电机性能会相应的减少，具体状况如下：
要素：旋变装配误差3/3
