永磁同步電機控制及其應用2025-12-03目

錄CATALOGUE緒論電機理論基礎功率電子與變換技術永磁同步電機弱磁控制永磁同步電機標定參數化建模與控制電流內環(huán)與SVPWM目

錄CATALOGUE逆變器與PMSM模塊無刷直流電機控制電磁轉矩生成電磁轉矩控制空間矢量控制電機材料與制造01緒論車用驅動電機類型與結構永磁同步電機（PMSM）采用永磁體轉子結構，具有高功率密度、高效率及低噪音特性，廣泛應用于新能源汽車驅動系統(tǒng)。通過電磁感應原理工作，結構簡單、成本低，但效率與功率密度低于PMSM，多用于中低端車型。轉子無永磁體，依靠磁阻變化產生轉矩，耐高溫且容錯性強，但振動與噪音問題突出，適用于特定工業(yè)場景。將電機直接集成于車輪內，省去傳動部件，提升空間利用率，但散熱與簧下質量增加問題需優(yōu)化設計。感應異步電機（IM）開關磁阻電機（SRM）輪轂電機電機、減速器、控制器三合一集成方案成為主流，顯著降低系統(tǒng)體積與重量，提升能量傳遞效率。通過優(yōu)化磁路設計與控制算法，實現電機在低速高扭矩與高速恒功率區(qū)間的效率均衡，擴展應用場景。采用非稀土永磁體（如鐵氧體）或高溫超導材料，降低對稀缺資源的依賴，同時提升電機耐高溫性能。結合AI算法與實時傳感器數據，實現電機狀態(tài)預測性維護與自適應參數調整，延長使用壽命。驅動電機發(fā)展趨勢分析高集成化設計寬速域高效運行新材料應用智能化控制電機控制系統(tǒng)概述矢量控制（FOC）通過解耦定子電流的轉矩與勵磁分量，實現精準轉矩控制，動態(tài)響應快，適用于高性能驅動場景。直接轉矩控制（DTC）跳過坐標變換環(huán)節(jié)，直接調節(jié)轉矩與磁鏈，結構簡單且魯棒性強，但存在轉矩脈動問題。弱磁控制技術在高速區(qū)通過調節(jié)電流相位角擴展電機轉速范圍，兼顧高速性能與電壓限制，適用于電動車高速巡航。多目標優(yōu)化算法結合效率MAP圖與負載需求，動態(tài)分配最優(yōu)工作點，平衡能耗、溫升與輸出性能。02電機理論基礎電機定義與主要分類旋轉電機通過電磁作用實現機械能轉換，直線電機則直接產生直線運動，二者在工業(yè)自動化領域各有優(yōu)勢和應用場景。旋轉電機與直線電機有刷電機采用機械換向裝置，無刷電機通過電子換向實現控制，永磁同步電機屬于高性能無刷電機類型。有刷電機與無刷電機直流電機通過換向器實現電流方向切換，交流電機則依賴交變磁場工作，永磁同步電機屬于高效交流電機范疇。直流電機與交流電機010302同步電機轉子轉速與磁場同步，異步電機存在轉差率，永磁同步電機因其高效率和高功率密度被廣泛應用。同步電機與異步電機04電機電路參數與定律繞組電阻決定銅損大小，電感參數影響電機的動態(tài)響應特性，需精確測量和計算。電阻與電感特性電機各相繞組電壓平衡關系是分析電機運行狀態(tài)的基礎，涉及感應電動勢和阻抗壓降。由電感和電阻決定的電氣時間常數影響電機啟動和動態(tài)響應性能，是控制系統(tǒng)設計關鍵參數?；鶢柣舴螂妷憾稍陔姍C繞組分析中，電流與電阻、電壓的關系是計算功率損耗和效率的重要依據。歐姆定律應用01020403電路時間常數磁動勢、磁阻和磁通的關系類比電路歐姆定律，用于計算電機磁路參數。磁路歐姆定律鐵芯材料的非線性磁化特性導致磁飽和，影響電機最大出力和工作點選擇。磁飽和效應01020304主磁通和漏磁通的定量分析是電機磁場設計的基礎，直接影響轉矩輸出能力。磁通與磁密分布交變磁場導致的鐵損是電機效率的重要影響因素，需通過材料選擇和結構設計優(yōu)化。磁滯與渦流損耗電機磁路物理量與定律電磁定律與材料特性釹鐵硼等永磁體的剩磁密度和矯頑力直接影響電機功率密度和調速范圍。永磁材料性能高磁導率、低矯頑力的硅鋼片等材料能有效傳導磁通并降低鐵損。軟磁材料特性電流產生磁場的定量關系用于計算電機磁場分布和勵磁需求。安培環(huán)路定律旋轉磁場在繞組中產生感應電動勢的原理是電機能量轉換的基礎機制。法拉第電磁感應定律氣隙磁場分布正弦分布的磁場是產生平穩(wěn)電磁轉矩的前提，通過繞組設計和永磁體布置優(yōu)化。磁場能量密度單位體積儲存的磁能決定電機出力能力，與磁密平方成正比關系。磁共能與轉矩通過虛位移法推導的磁共能變化率是計算電磁轉矩的理論基礎。磁場調制效應定轉子齒槽結構對氣隙磁場的調制作用影響轉矩脈動和噪聲水平。磁場與磁能轉換原理機電能量轉換機制能量守恒原理電能輸入等于機械能輸出加上各類損耗，是分析電機效率的基礎。功率流分析從輸入電功率到輸出機械功率的轉換過程涉及電磁功率、銅損、鐵損等多環(huán)節(jié)。機電耦合系數表征電能與機械能轉換效率的參數，影響電機動態(tài)響應特性。能量轉換效率優(yōu)化設計可降低各類損耗，提高永磁同步電機的整體能效比。電磁轉矩生成與控制洛倫茲力原理載流導體在磁場中受力的微觀機制是轉矩產生的物理本質。01轉矩構成分量包括永磁轉矩、磁阻轉矩以及二者耦合作用產生的復合轉矩。02轉矩控制策略通過電流矢量控制實現轉矩精確調節(jié)，包括id=0控制和最大轉矩電流比控制等方法。03轉矩脈動抑制由齒槽效應和非理想磁場分布引起的轉矩波動可通過斜槽設計和控制算法優(yōu)化。0403功率電子與變換技術MOSFET與IGBT介紹MOSFET結構特性金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）具有高頻開關能力、低導通電阻和快速響應特性，適用于低電壓、大電流場景，如電機驅動中的預驅動電路。熱管理與損耗分析MOSFET和IGBT在開關過程中會產生導通損耗和開關損耗，需通過散熱設計（如散熱片或液冷）優(yōu)化熱性能，確保器件長期穩(wěn)定運行。IGBT性能優(yōu)勢絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）結合了MOSFET的高輸入阻抗和雙極型晶體管的高電流承載能力，適合高壓大功率應用，如逆變器和變頻器中的核心開關器件。不控整流與可控整流采用脈寬調制（PWM）的主動整流技術可實現單位功率因數運行，減少諧波污染，廣泛應用于新能源發(fā)電并網和變頻器前端。PWM整流技術多電平整流拓撲通過級聯H橋或中性點鉗位（NPC）結構實現多電平輸出，降低電壓應力和諧波含量，適用于高壓直流輸電和大功率工業(yè)場景。不控整流（如二極管橋式整流）結構簡單但輸出不可調，可控整流（如晶閘管相控整流）可通過觸發(fā)角調節(jié)輸出電壓，適用于直流電機調速系統(tǒng)。整流技術概述逆變技術原理010203單相與三相逆變器單相逆變器常用于家用電器和小功率設備，三相逆變器則用于工業(yè)電機驅動和電網交互，需平衡輸出波形對稱性與效率。SPWM與SVPWM調制正弦脈寬調制（SPWM）通過載波比較生成調制波，空間矢量脈寬調制（SVPWM）則優(yōu)化電壓矢量合成，提高直流母線電壓利用率并降低轉矩脈動。死區(qū)時間補償逆變器上下橋臂開關管需設置死區(qū)時間以避免直通，但會導致輸出電壓畸變，需通過電流極性檢測或軟件算法進行動態(tài)補償。永磁同步電機控制通過坐標變換將三相電流解耦為勵磁分量和轉矩分量，實現類似直流電機的線性控制，提升動態(tài)響應和能效。磁場定向控制（FOC）基于磁鏈和轉矩滯環(huán)比較直接選擇電壓矢量，省略電流環(huán)調節(jié)，結構簡單且響應快，但存在開關頻率不固定的缺點。直接轉矩控制（DTC）在高速運行時通過注入負d軸電流削弱磁場，擴展電機調速范圍，適用于電動汽車驅動等寬速域應用場景。弱磁控制策略利用電機離散化模型預測未來狀態(tài)，通過優(yōu)化目標函數（如轉矩誤差、損耗最小化）實時選擇最優(yōu)電壓矢量，兼顧動態(tài)性能與魯棒性。模型預測控制（MPC）將逆變器有限的開關狀態(tài)作為候選集，大幅降低計算復雜度，適合嵌入式系統(tǒng)實現，但需權衡預測步長與實時性需求。有限控制集MPC在預測框架中同時優(yōu)化轉矩跟蹤、磁鏈幅值、開關頻率等目標，通過權重系數調整實現不同工況下的性能平衡。多目標優(yōu)化策略預測控制方法無速度傳感器控制基于反電動勢滑模估計轉子位置，對參數變化和噪聲具有強魯棒性，但高頻抖振需通過濾波或自適應增益抑制?；Ｓ^測器（SMO）將電機非線性模型線性化后迭代更新狀態(tài)估計，可融合多源噪聲信息，適用于高精度場合，但計算負擔較大。擴展卡爾曼濾波（EKF）向定子繞組注入高頻電壓或電流信號，利用磁飽和效應提取轉子凸極信息，適用于零低速工況，但需避免與基波控制相互干擾。高頻信號注入法04永磁同步電機弱磁控制高速運行需求弱磁控制可突破電機固有轉速限制，實現更寬范圍的恒功率運行，滿足高速應用場景需求。拓寬調速范圍減小鐵損與溫升弱磁狀態(tài)下定子電流的勵磁分量減小，可降低鐵芯損耗和繞組溫升，提升系統(tǒng)效率。當電機轉速超過基速時，反電動勢增大導致電壓飽和，需通過弱磁降低磁場強度以維持電壓平衡。弱磁原因分析弱磁控制原理磁場定向控制（FOC）通過調節(jié)d軸電流分量實現磁場削弱，保持q軸電流分量不變以確保轉矩輸出穩(wěn)定性。弱磁控制需在電壓極限圓內動態(tài)調整電流矢量角度，避免逆變器過調制或電壓飽和。采用解耦算法獨立控制d-q軸電流，確保弱磁過程中轉矩響應快速且平滑過渡。電壓極限圓約束交直軸電流解耦典型弱磁控制方式采用滑模變結構算法魯棒性調節(jié)弱磁電流，適用于參數攝動或外部干擾場景。自適應滑?？刂祁A存不同轉速下的最優(yōu)弱磁參數，結合預測模型在線修正以提高動態(tài)性能。查表法與模型預測結合實時檢測端電壓并反饋至電流環(huán)，自動調節(jié)弱磁深度以適應負載變化。電壓反饋弱磁法通過PI調節(jié)器動態(tài)調整d軸電流參考值，簡單易實現但抗擾動能力較弱。單電流調節(jié)器法05永磁同步電機標定參數標定方法離線參數辨識通過靜態(tài)或動態(tài)測試獲取電機電阻、電感、磁鏈等參數，采用最小二乘法或頻域分析法處理數據，確保參數準確性。02040301高頻信號注入法向定子繞組注入高頻電壓信號，通過響應特性提取轉子位置和電感參數，適用于低速無傳感器控制場景。在線參數自適應結合模型參考自適應系統(tǒng)（MRAS）或擴展卡爾曼濾波（EKF），實時修正電機參數以應對溫漂和磁飽和等非線性效應。多工況分段標定針對不同負載和轉速區(qū)間分別標定參數，建立分段線性化模型以提高控制精度。轉子零位標定編碼器自動校準利用絕對式編碼器的零位信號與電機電氣周期匹配，通過軟件補償機械安裝誤差。無傳感器初始定位結合高頻脈振或旋轉電壓注入，通過磁飽和效應或電感變化特征估算初始轉子位置。脈沖電壓法施加短時脈沖電壓使轉子對齊至初始零位，通過檢測電流響應或反電動勢確定機械角度偏移量。閉環(huán)反饋修正在低速運行時通過PI調節(jié)器動態(tài)調整零位偏置，消除因齒輪間隙或機械磨損導致的累積誤差。全域MAP標定效率最優(yōu)MAP生成弱磁控制MAP優(yōu)化熱穩(wěn)定性邊界標定動態(tài)響應MAP校準基于電機損耗模型（銅損、鐵損、機械損耗），在轉矩-轉速平面上標定最優(yōu)工作點，提升系統(tǒng)能效。通過溫升試驗確定不同工況下的電流限值，防止永磁體退磁或絕緣材料老化。在高轉速區(qū)標定d-q軸電流分配策略，平衡輸出轉矩與電壓利用率，擴展電機恒功率運行范圍。結合階躍負載測試調整電流環(huán)參數，確保瞬態(tài)過程轉矩響應速度與穩(wěn)定性。06參數化建模與控制參數化建模概述基于電機電磁關系建立dq軸數學模型，包含定子電壓方程、磁鏈方程和轉矩方程，為控制算法提供理論支撐。采用離線或在線辨識技術（如最小二乘法、模型參考自適應）獲取電機電阻、電感、磁鏈等關鍵參數，確保模型精度。針對磁飽和、溫度漂移等非線性效應，引入補償策略或自適應觀測器，提升模型魯棒性。數學模型構建參數辨識方法非線性因素補償轉速外環(huán)控制組成通常采用PI或PID控制器，根據轉速誤差動態(tài)調整轉矩電流指令，實現快速響應與穩(wěn)態(tài)無靜差。轉速調節(jié)器注入負載轉矩觀測值或加速度前饋信號，增強抗擾動能力與動態(tài)跟蹤性能。前饋補償模塊設置電流、轉矩限幅值，防止過載或逆變器飽和，確保系統(tǒng)安全運行。限幅保護邏輯轉速外環(huán)工作原理誤差信號生成動態(tài)調節(jié)機制通過編碼器或觀測器獲取實際轉速，與給定轉速比較生成誤差信號，驅動調節(jié)器輸出控制量。轉矩電流指令生成轉速調節(jié)器輸出的轉矩指令經限幅后，轉換為q軸電流參考值，傳遞至內環(huán)電流控制器。在負載突變或轉速指令階躍時，調節(jié)器自動調整增益參數，平衡響應速度與超調抑制需求。07電流內環(huán)與SVPWMPI控制器原理比例積分調節(jié)機制PI控制器通過比例環(huán)節(jié)快速響應誤差信號，積分環(huán)節(jié)消除穩(wěn)態(tài)誤差，實現電流內環(huán)的高精度跟蹤控制。01參數整定方法采用頻域分析法或試湊法調整比例系數和積分時間常數，確保系統(tǒng)動態(tài)響應速度和穩(wěn)定性之間的平衡?？癸柡吞幚砑夹g在積分環(huán)節(jié)引入抗飽和算法（如積分分離或變積分系數），避免因輸出限幅導致的積分累積問題。應用局限性PI控制器對非線性負載擾動和參數變化的適應性較弱，需結合其他控制策略提升魯棒性。020304省去傳統(tǒng)PWM調制環(huán)節(jié)，直接輸出最優(yōu)電壓矢量，顯著提升電流環(huán)響應速度和抗干擾能力。動態(tài)性能優(yōu)勢控制器性能高度依賴電機電感、電阻等參數準確性，需在線辨識或自適應算法補償參數漂移。參數敏感性分析01020304通過建立電機離散化模型預測下一周期電流值，結合價值函數優(yōu)化開關狀態(tài)，實現無差拍電流跟蹤。直接預測電流控制采用簡化預測模型或分層優(yōu)化策略降低計算負擔，滿足實時性要求。計算復雜度管理DPCC控制器介紹SVPWM模塊功能在高速弱磁區(qū)采用過調制策略擴展輸出電壓范圍，同時保證波形畸變率在允許范圍內。過調制處理相比常規(guī)SPWM，SVPWM可將直流電壓利用率提高15%，充分發(fā)揮逆變器容量潛力。直流母線利用率優(yōu)化開關序列設計（如七段式或五段式調制），有效降低輸出電流紋波和電磁噪聲。諧波抑制特性通過六邊形空間矢量分區(qū)和相鄰矢量線性組合，生成逼近圓形旋轉磁場的PWM波形。電壓矢量合成08逆變器與PMSM模塊逆變器核心功能是將直流電源轉換為三相交流電，通過調節(jié)開關器件導通時序和占空比，實現電壓幅值與頻率的精確控制。采用SPWM、SVPWM等調制策略優(yōu)化輸出波形諧波含量，降低轉矩脈動，提升電機運行平穩(wěn)性與效率。內置過流、過壓、過熱等實時監(jiān)測電路，觸發(fā)快速關斷保護，確保功率器件與電機系統(tǒng)安全運行。在電機再生制動工況下，逆變器需協(xié)調母線電容與電網側交互，實現能量高效回饋或耗散。逆變器模塊功能直流-交流轉換脈寬調制技術保護機制集成能量回饋處理PMSM模塊特性高功率密度設計永磁體轉子結構省去勵磁損耗，相同體積下輸出轉矩顯著高于異步電機，適用于空間受限場景。動態(tài)響應優(yōu)勢轉子磁場由永磁體建立，無勵磁延遲，配合矢量控制可實現毫秒級轉矩響應，滿足伺服系統(tǒng)高精度需求。效率曲線平坦化在寬轉速范圍內效率可維持在90%以上，尤其在低速重載工況仍保持優(yōu)異能效表現。參數敏感性分析永磁體溫度系數導致磁鏈變化，需在線參數辨識或溫度補償算法以維持控制精度。09無刷直流電機控制無刷電機結構定子繞組設計采用多相集中繞組或分布式繞組結構，優(yōu)化電磁場分布以提高轉矩密度和效率，同時減少齒槽效應引起的振動噪聲。030201轉子永磁體布局根據性能需求選擇表面貼裝式、內置式或Halbach陣列磁體結構，兼顧磁場強度與機械穩(wěn)定性，避免高速運行時離心力導致的磁體脫落風險。傳感器集成方案配置霍爾傳感器、旋轉變壓器或編碼器實現位置反饋，高精度傳感器可提升閉環(huán)控制的動態(tài)響應特性。無刷電機原理電子換向機制通過控制器檢測轉子位置，按序切換定子繞組電流方向，替代傳統(tǒng)機械電刷實現連續(xù)旋轉，降低摩擦損耗并延長使用壽命。換相時序優(yōu)化動態(tài)調整換相角度以補償電感效應和磁飽和影響，避免轉矩脈動導致的轉速波動問題。反電動勢波形匹配依據反電動勢特性（正弦波或梯形波）選擇對應的驅動策略（FOC或六步換向），確保電磁轉矩平穩(wěn)輸出。坐標變換理論采用Park-Clark變換將三相靜止坐標系轉換為兩相旋轉坐標系，簡化電壓方程和轉矩方程的表達形式。數學模型建立狀態(tài)方程推導基于電磁轉矩方程、機械運動方程和電路方程構建多變量非線性系統(tǒng)模型，為控制器設計提供理論基礎。參數辨識方法通過離線測試或在線估計算法獲取定子電阻、電感及永磁體磁鏈等關鍵參數，提高模型與實際系統(tǒng)的匹配精度?？刂撇呗苑治鲋苯愚D矩控制（DTC）基于滯環(huán)比較器直接調節(jié)轉矩和磁鏈幅值，省略電流環(huán)簡化結構，但需應對開關頻率不固定的挑戰(zhàn)。智能控制算法引入模糊邏輯、神經網絡或模型預測控制（MPC）處理非線性擾動，提升系統(tǒng)魯棒性和能效比。矢量控制（FOC）通過解耦直軸與交軸電流實現獨立控制，兼顧轉矩快速響應與弱磁擴速能力，適用于高動態(tài)性能場景。03020110電磁轉矩生成定子繞組通入三相交流電后產生旋轉磁場，與轉子永磁體磁場相互作用，通過洛倫茲力原理生成切向電磁轉矩，驅動轉子同步旋轉。轉矩生成原理定子電流與永磁體磁場耦合通過控制定子電流的幅值和相位角（Id/Iq分量），實現轉矩的精確調節(jié)，其中Iq分量直接決定電磁轉矩大小，Id分量用于弱磁控制或磁鏈調節(jié)。電流矢量控制策略電磁轉矩與定子電流、永磁體磁鏈、電機極對數及功率因數密切相關，需綜合考慮磁飽和、溫度變化對參數的影響。轉矩方程與參數關系磁場相互作用轉子永磁體產生恒定磁場，定子電流建立的磁場（電樞反應）與之疊加，形成氣隙合成磁場，其空間分布和強度直接影響轉矩波動和效率。永磁體磁場與電樞反應磁場采用坐標變換（dq軸理論）將三相磁場分解為直軸（d軸）和交軸（q軸）分量，分別控制磁鏈和轉矩，減少磁場耦合帶來的非線性問題。交直軸磁場解耦控制通過注入負向d軸電流削弱永磁體磁場，擴展電機恒功率運行范圍，適用于電動汽車等寬速域應用場景。磁場削弱與高速運行磁阻轉矩分析010203凸極效應與磁阻差異轉子結構設計（如內置式永磁體）導致d軸與q軸磁阻不同，磁阻轉矩分量與電感差值（Lq-Ld）成正比，可提升電機整體轉矩密度。磁阻轉矩優(yōu)化設計通過調整轉子磁障形狀、永磁體排布方式，增大凸極率以增強磁阻轉矩，同時需平衡鐵損增加和工藝復雜性?；旌限D矩控制策略在特定負載條件下，聯合利用永磁轉矩和磁阻轉矩，實現高效率或低轉矩脈動運行，適用于精密伺服系統(tǒng)。11電磁轉矩控制轉矩控制方法通過實時監(jiān)測電機磁鏈和轉矩，采用滯環(huán)比較器直接控制逆變器開關狀態(tài)，實現快速動態(tài)響應和高精度轉矩調節(jié)。直接轉矩控制（DTC）將三相電流分解為勵磁分量和轉矩分量，通過PI調節(jié)器分別控制，實現轉矩與磁場的解耦，提高低速穩(wěn)定性。結合滑模變結構控制與參數自適應算法，增強系統(tǒng)對負載擾動和參數變化的魯棒性。磁場定向控制（FOC）基于電機數學模型預測未來周期內的轉矩行為，優(yōu)化開關序列以最小化轉矩脈動和開關損耗。預測轉矩控制（PTC）01020403自適應滑?？刂普{速系統(tǒng)設計多模態(tài)切換邏輯弱磁調速策略轉速環(huán)PI參數整定在線效率優(yōu)化實時計算鐵損與銅損的平衡點，動態(tài)調整磁鏈給定值以提升全工況能效。設計低速開環(huán)啟動、中速閉環(huán)切換及高速弱磁的平滑過渡算法，避免轉速突變導致的機械沖擊。在基速以上通過調節(jié)d軸電流分量削弱磁場，實現恒功率區(qū)間的寬范圍調速，需考慮電壓極限圓和電流限制。根據電機慣量和負載特性，采用臨界比例法或頻域分析法確定比例-積分參數，保證系統(tǒng)動態(tài)性能與穩(wěn)態(tài)精度。高性能控制策略擾動觀測器補償構建龍伯格觀測器或擴展卡爾曼濾波器，估計負載轉矩及慣量變化，前饋補償提升抗擾能力。諧振抑制算法針對齒槽轉矩或機械諧振頻率，植入多階陷波濾波器或主動阻尼控制環(huán)路，抑制轉速波動。參數自整定技術基于模型參考自適應系統(tǒng)（MRAS）在線辨識定子電阻和電感，修正控制器參數以應對溫漂影響。容錯控制架構設計冗余電流采樣通道和故障診斷模塊，在傳感器失效時切換至無傳感運行模式維持基本性能。12空間矢量控制空間矢量概念矢量合成原理通過三相定子電流的空間合成，形成旋轉磁場矢量，其幅值和方向決定電機轉矩與轉速。02040301六邊形電壓矢量逆變器輸出的六種基本電壓矢量構成六邊形，通過矢量合成實現任意方向磁場控制。坐標系轉換采用Clarke變換將三相靜止坐標系轉換為兩相靜止坐標系，再通過Park變換轉為旋轉坐標系，簡化控制模型。調制策略優(yōu)化空間矢量脈寬調制（SVPWM）通過矢量作用時間分配，提高直流母線電壓利用率并降低諧波損耗。定子磁動勢分析定子繞組通入對稱三相電流時，產生幅值恒定、空間旋轉的合成磁動勢，其轉速與電源頻率同步。磁動勢分布特性交直軸電感差異導致磁路飽和效應，需在線參數辨識以修正控制模型精度。電感參數影響永磁體轉子磁場與定子磁動勢相互作用，產生電磁轉矩，其大小與兩者夾角（功角）密切相關。氣隙磁場