宽转速永磁同步电动机电磁参数优化设计
摘 要：永磁同步电动机在近些年受到越来越多的欢迎。特别是电动汽车领域，永磁同步电动机的使用可以有效的增加电动汽车的驱动性能。不过，基于自身条件的限制，永磁同步电动机在使用过程中存在一些问题，本文首先对永磁同步电动机的基本结构、数学模型以及控制原理做简要介绍，然后介绍永磁同步电动机的弱磁扩速措施以及与弱磁扩速有关的电磁参数。
关键词：永磁同步电动机；问题；措施；电磁参数
中图分类号：TM351 文献标识码：A
永磁同步电动机具有体积小、效率高、性能优异等特点，在近些年受到越来越多的欢迎。特别是在电动汽车领域，永磁同步电动机的使用可以有效增加电动汽车的驱动性能。不过，永磁同步电动机在使用过程中采用永磁体励磁，这种方式无法灵活调节励磁强度。此外，永磁体励磁会对直流母线的电压和逆变器的饱和度进行限制，永磁同步电动机在运行过程中的转矩和功率会快速下降，从而影响电动机的正常运转。本文首先对永磁同步电动机的基本结构、数学模型以及控制原理做简要介绍，然后介绍永磁同步电动机的弱磁扩速措施以及与弱磁扩速有关的电磁参数。
一、基本结构及数学模型
（一）永磁同步电动机结构特点
永磁同步电动机，顾名思义，其采用的是永磁体励磁。这种励磁方式的电动机的转子磁路会有所不同，一般有表面式和内置式两种。表面式转子磁路的永磁体位于转子的外表面，这样永磁体就可以充分地和空气接触，让永磁体的磁导率和空气相近，抑制弱磁的扩速作用。内置式转子磁路的永磁体位于转子内部，这种方式比较容易产生弱磁扩速。
（二）永磁同步电动机dq轴数学模型
永磁同步电动机的转轴运动是建立在dq轴数学模型基础上的，该模型的电压方程为：
（1）
磁链方程为：
（2）
电磁体转矩方程：
（3）
二、永磁同步电动机的控制原理
（一）永磁同步电动机的 MPTA 控制
通过上文中的（1）（2）（3）式，我们可以看出来，电动机的转矩是由电流的空间矢量is决定，is是由d轴和q轴的电流id和iq决定，因此，电动机的转矩实际是由d轴和q轴的电流id和iq决定。所以，永磁同步电动机的 MPTA 控制均需要通过对d轴和q轴的电流id和iq的控制加以完成。
（二）永磁弱磁原理
永磁电动机在运转的时候为保证电动机的持续正常运转，需要尽量减少励磁磁动势，保证电动机的供电电压平衡稳定供给，不过永磁同步电动机的励...
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