1. 什么是电机？

电机（Electric machinery，俗称“马达”）是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。

电机包含：电动机，发电机，变压器三部分。

电机分类：
① 根据电源：直流电机 交流电机
② 根据结构原理：异步电机 同步电机
（方波控制-无刷-BLDC;正弦波控制-同步-FOC）

永磁同步电机PMSM

根据永磁体在转子铁芯上的安装位置不同分为：SPMSM(表贴式) IPMSM(内嵌式）

2. 电机控制环

图片说明

外环为目标环，也是系统的控制输入。
比如控制电机的速度，外环输入就是速度偏差；如果控制电机角度，外环输入就是位置偏差。

内环的作用为提升系统稳定性，防冲击：
比如在直流调速系统中，如果只有速度环调节，当系统出现异常，突然设定了一个极高的转速，速度环也会同时计算出一个很大的输出电流作为电机的输入，此时将冲击电机，致其发热或损坏。所以，需要采用电流环进行平滑控制。

内环电流环极其重要，所有系统的控制都离不开电流环，无论采用何种方法进行控制本质都是电流/力矩的控制。

通常内环的处理速度要求比外环快，外环处理的复杂度通常高于内环。

3. 电机参数

① 额定转速：当反电动势达到最大值时电机仍产生最大转矩的转子速度。

② 额定功率：(功率单位为 W)
功率 = 转矩 * 角速度 : P = T * ω
上述公式的物理量均为国际单位，实际工程中也会有将角速度转化为线速度的公式：(n1单位为 rpm 即 r/min , P1单位为Kw)
T = 9549 * n1 / ​P1​​
③ 转矩、体积、功率：
电机的输出转矩和体积成正比；
再相同转速情况下，电机的体积和功率也成正比（见前文，功率和转矩成正比）。

4. 参数测量

多数控制策略需依赖电机的参数，如：极对数、电阻、电感、反电动势系数等。

① 极对数测量：
方法一（不接电源）：

示波器电压探头两路同时连接电机任意两根线；

在电机转轴上做个标记（明确所转圈数）；

以标记位置开始，用手快速旋转电机一圈或者多圈（注意停下的位置不能超过标记位置）；

观察示波器上的波形个数（一个周期算一个波形）或者波峰个数，即为极对数。

方法二：

将电源电流限制到一个很小的值（可以先设置到额定电流的5%左右），电压设置比额定电压小（比如一半）。

任意选择一根线（A相）接到电源正极，另外两根线（B、C相）相同时接到电源负极。

在电机转轴上做个标记，以这个标记位置开始旋转一圈，过程中你会感觉到有明显卡顿，记录卡顿的次数即为极对数（如果没有卡顿的感觉，可慢慢提高电压和电流的限制）。

② 电阻测量：

万用表/RLC表选择电阻档，连接电机任意两根线（不接电源）；

记录值，重复第一步，用没有测试的一根线替换其中一根（3选2的组合）。

将3组数据求平均，然后除2就得到相电阻值（两根线是测得线电阻）。

③ 电感测量：
需要用到示波器（之后总结）

④ 反电动势常数测量：

示波器电压探头两路，同时连接电机任意两根线（不接电源）；

在电机转轴上做个标记（明确所转圈数）；

以标记位置开始，用手快速旋转电机一圈。

示波器记录所产生波形的周期及峰峰值，然后使用后面公式进行计算。

计算公式为：图片说明

其中，图片说明 是峰峰值，图片说明是周期。