永磁同步电动机调速范围的优化及性能分析

程献会，王淑红

(太原理工大学 电气与动力工程学院，太原 030024)

0 引 言

永磁同步电动机具有结构简单、运行可靠、效率高等显著优点，其应用范围较为广泛，在航空、国防、工业生产和日常生活中都可以看到它的身影[1-2]。

已有许多专家学者对永磁同步电动机进行过优化设计，从而使电机性能更优越，使用更广泛。文献[3]采用田口法，以电机的效率和磁钢用量作为优化目标，对内嵌式永磁电动机进行优化设计；文献[4]同样采用田口法对铁耗和转矩脉动进行了优化。文献[5-6]对电动汽车用永磁同步电动机进行了电磁设计和弱磁调速分析；文献[7]中搭建了凸极式永磁同步电动机弱磁调速的控制系统；文献[8]从内置式永磁同步电动机的数学模型及弱磁控制方式入手，采用数值计算方法，分析了不同参数对电机弱磁调速的影响；文献[9]讨论了永磁体分段对永磁同步电动机参数和调速范围的影响；文献[10]设置了一种分段Halbach结构的表贴式永磁同步电动机以降低涡流损耗等；文献[11]对V形异步起动永磁同步电动机的齿槽转矩进行了优化；文献[12]采用多目标遗传算法对不同类型的电机结构进行优化。

对于调速永磁同步电动机，在传统的控制方法下，电机受到电源电压和电流的限制，基速以上很难有较大的调速范围。为了扩大电机的调速范围，并确保电机的恒功率运行范围和电机性能，不仅要采用带有弱磁控制模块的控制系统，电机本体参数也应与控制系统有较好的配合，满足弱磁调速策略对电机参数的要求。……