1.永磁同步电动机简介

在电机内由永磁体来产生磁场，这种方法既可简化电机结构，又可节约能量。由永磁体产生磁场的电机就是永磁电机，其定子产生旋转磁场，转子用永磁材料制成。

永磁同步电机拥有功率密度大、体积小、效率高、结构简单牢固、易于维护等优点，且采用永磁同步电机作为驱动电机的电动汽车驱动系统运行和维护成本较低；采用全数字化和模块化结构设计，使得驱动器接口灵活，控制能力更强，操作更加舒适；应用再生制动技术，可以减少制动器的磨损，同时又增加汽车续驶里程。

2.永磁同步电机的分类及机械特性

（1）永磁同步电机的分类永磁同步电机可分为交流永磁同步电机（PMSM），直流无刷永磁电机（BLDCM）和新型永磁电机（混合式永磁电机（HSM）、续流增磁永磁电机）三大类，目前电动汽车主要采用的是前两类。

永磁同步电机转子磁路结构不同，则电机的运行特性、控制系统等也不同。根据永磁体在转子上位置的不同，永磁同步电机主要可分为表面式和内置式。在表面式永磁同步电机中，永磁体通常呈瓦片形，并位于转子铁心的外表面上（图5-3），这种电机的重要特点是直、交轴的主电感相等；而内置式永磁同步电机的永磁体位于转子内部（图5-4），永磁体外表面与定子铁心内圆之间有铁磁物质制成的极靴，可以保护永磁体，这种永磁电机的重要特点是直、交轴的主电感不相等。因此，这两种电机的性能有所不同。

图5-3　表面式永磁转子

图5-4　内置式永磁转子(www.daowen.com)

（2）永磁同步电机的机械特性

永磁同步电机的机械特性曲线如图5-5所示。根据特性曲线可以看出，永磁同步电机在低转速时转矩最大，随着转速的升高转矩逐渐降低。在低转速时功率随转速增加，在高转速时保持恒定的功率。

（3）永磁同步电机的控制策略

永磁同步电机的控制技术与感应电机类似，控制策略上主要集中在提高低速恒转矩特性和高速恒功率特性上。目前，永磁同步电机低速时常采用矢量控制，包括气隙磁场定向、转子磁链定向、定子磁链定向等；而在高速运行时，永磁同步电机通常采用弱磁控制。

图5-5　永磁同步电机的机械特性曲线

3.永磁同步电机的发展现状

稀土永磁电机的设计理论、计算方法、检测技术和制造工艺正不断地完善和发展，永磁材料的性能和可靠性正不断地提高。电力电子技术、大规模集成电路和计算机技术的快速发展也对永磁同步电机的发展起到了积极的促进作用。随着未来混合动力电动汽车和纯电动汽车的快速发展，永磁同步电机将迎来一个更为快速发展的时期，其发展趋势也将呈现以下特点：高功率密度、高转矩密度、高可控性、高效率、高性能、高性价比等，以满足混合动力电动汽车和纯电动汽车的实际需求。