X-TEAM电机知识科普之三相交流异步电机和同步电

异步电机的调速：理论上异步电动机控制交流电频率、电压、或者转子的电阻、电机的磁极分布都可以调速，但是实际上实现无极调速用调节频率和电压的方法实现。由于调压调速范围不大，一般只能用在调速要求不高的场合，应用并不广泛。

变频调速：说到变频，大家可能都听说过。变频调速的全称是变压变频调速（VVVF），也就是在改变频率的时候改变电压，这样异步电动机的调速范围就足够大了。变频器可以分为两个大类：交交变频和交直交变频。

交-交变频：将交流电直接通过电力电子器件变换为另一个频率的交流电，最高输出频率不能超过输入频率的一半，所以一般只用在低转速、大容量的系统中，可以省去庞大的齿轮减速箱。

交-直-交变频器将交流电先整流变成直流，再通过逆变器变成可控频率和电压的交流，，配合PWM技术，这种变频器可以实现大范围的变压变频。

对于电动汽车来讲，异步电动机皮实耐用，过载能力强，控制算法又如此成熟，完全可以拿来用。

 

同步电机的调速：同步机没有转差率，在结构确定的情况下，控制电压不能改变转速，所以在变频器出现之前，同步电动机是完全不能调速的。变频器的出现让交流同步电动机也有了巨大的调速范围，因其转子也有独立励磁（永磁体或者电励磁），其调速范围要比异步电动机更宽，同步电动机焕发了新的生机。同步电动机变压变频调速系统可以分为他控变频调速和自控变频调速。对于他控变频调速，和异步电动机的变频调速类似，也可以根据其数学模型采用SVPWM等控制方式来实现控制，其性能还要优于普通交流异步电动机。
 

自控变频同步电动机在发展过程中曾经有多种名字，比如无换向器电机；当采用永磁体且输入三相正弦波时，可以称为正弦波永磁同步电动机；而如果输入方波，那么就可以称为梯形波永磁同步电动机，没错，这就是类似于之前说的的无刷直流机（BLDM），大家是不是感觉饶了个大圈有转回去了，但是你现在对于变频变速的理解一定更深一步了，所以无刷直流电机时采用直流输入，但是使用了同步电机的变频技术（结构与永磁同步电机相同），在Model3上就采用了直流无刷电机。