吉 智，包西平

(徐州工业职业技术学院，江苏徐州221140)

0 引 言

永磁同步电动机具有控制性能好、体积小、效率高等优点，得到了广泛的应用。对于永磁同步电动机而言，提高高速运行时的输出转矩是扩展调速范围的关键，增加逆变器与电机的容量可以满足这一要求，却降低了传动系统低速运行时容量的利用率，增加了体积、重量和成本。采用合适的电流控制方法［1－3］，可以在一定程度上提高输出转矩，但却受凸极率及弱磁率的限制，转子结构未经特殊设计，永磁同步电动机的“弱磁扩速”的效果是很有限的。

随着新材料、转子新结构以及新型算法的涌现，永磁同步电动机的性能还可能得到进一步提高。但如何在当前技术经济条件下，大幅提高永磁同步电动机的调速比，显然是更加迫切的问题。本文提出采用定子绕组串并联换接的方法解决这一难题，只要对电机和驱动系统稍作改进，就可以在现有条件下显著提高永磁同步电动机的性能。

1 绕组串并联换接的实现

要实现永磁同步电动机定子绕组的串并联换接，需将每相设计成两套完全相同的绕组，低速时两套绕组串联，高速时两套绕组并联，其切换通过接触器或电力电子器件实现，如图1 所示。这样低速运行时，串联绕组匝数多，磁链值高，输出转矩大;高速运行时，并联绕组匝数少，磁链值低，对逆变器输出电压的要求降低，延缓了电流调节器饱和的发生。

图1 绕组的串并联换接

绕组切换的过程包括三个阶段，即电流由最大值降为零的时间t1、开关器件的开闭时间t2及电流由零升为最大值的时间t3。……