摘要

磁通切换永磁(flux-switching permanent magnet，简称FSPM)电机作为一种新型的定子永磁型无刷电机，具有转矩输出能力强、转矩密度大、易于冷却和转子结构简单等特点，非常适合应用于电动汽车等驱动领域。

本文在研究永磁同步电机得原理和结构得基础上，对其控制策略进行分析，单周期控制得目的为了提高电压型PWM整流器的功率因数，减少网侧电流谐波含量，因此本文采用单周期控制策略，搭建FSPM电机模型，通过matlab/Sinmulnk进行仿真实现。

关键词：FSPM电机；单周期控制；matlab/Sinmulnk

1绪论

1.1课题研究背景与意义

随着国民经济和科学技术的飞速发展，轨道交通、工业自动化等领域得到了大力的发展，轨道交通驱动系统、生产运输系统等长距离驱动领域对驱动系统的成本、可靠性、体积以及控制性能等方面提出了越来越高的要求。在直线运动系统中，如果采用旋转电机作为驱动电机，则需要通过如滑轮、皮带等机械装换装置将旋转运动变为直线运动，但是这种方法存在很多缺点，越来越不能满足高速度、高精度驱动系统的要求。在直线驱动系统中采用直线电机作为驱动电机具有以下几个优点：

1.      驱动系统结构更加简单。与旋转电机驱动方式相比，采用直线电机避免了中间的运动转换装置，因而系统装置相对于旋转电机驱动系统装置更加简单，减小了系统的体积和重量。

2.      定位精度高，直线电机驱动控制系统中省去了中间机械转换装置，避免了转换装置带来的定位误差，定位精度比较高。

3.      反应速度快，直线电机的动子与定子之间存在一定距离的气隙，消除了两者之间的摩擦阻力。

4.      此外直线电机还具有爬坡力强、故障少、寿命长等诸多优点。

性。

(1)铝镍钻磁铁。优点是工作温度高、热稳定性好和磁链密度高。缺点是永久退磁大，所以在实际中不适合用来做永磁电机;

(2)钡和锯铁氧体。优点是成本低、原料丰富、易于生产、较高的工作温度以及几乎线性的退磁曲线，因而被广泛用作永磁铁，不过电机体积较大，重量也很高;

(3)钻杉磁铁。优点是高剩磁、高能量密度、线性退磁特性和较高的工作温度。不过由于杉供应缺乏，这种材料非常昂贵;

(4)钦铁硼磁铁。优点是最高能量密度、最高剩磁和非常好的矫顽力，缺点是工作温度低，容易被氧化，因而需要涂层保护。由于价格适中、电机重量降低，钦铁硼磁铁正在越来越多地应用在永磁电机中。