郭 飞， 李春艳， 初 秋

(黑龙江大学 机电工程学院，黑龙江 哈尔滨 150080)

0 引 言

永磁同步电机(PMSM)具有结构简单、效率高和功率密度高等优点，在数控机床系统和电动汽车驱动系统中具有广阔的应用前景。但因采用永磁体励磁，固定的励磁源使得磁场难以调节，限制了其在宽调速范围领域的进一步发展。因此，充分发挥PMSM驱动系统的效率，在现有基础上进一步拓宽其弱磁调速范围是电机领域的一个重要研究方向[1-3]。传统的内置式PMSM分为隐极电机和凸极电机2大类。凸极PMSM因其d轴电感小于q轴电感，称之为正凸极永磁同步电机(PSPMSM)。经过转子永磁体结构上的设计，使得PMSMd轴电感大于q轴电感，故称为反凸极永磁同步电机(NSPMSM)。与PSPMSM相比，NSPMSM因其调速范围宽、过载能力强和永磁体不易退磁等优势引起了学者广泛的关注[4-6]。

近年来，国内外学者对PSPMSM进行了大量的设计和分析工作，对NSPMSM的研究尚处于起步阶段。文献[7-8]提出了一种NSPMSM。这种电机转子中永磁体采用V型分段结构，同时q轴位置对应的气隙比d轴大。采取分段永磁体使d轴电感增大、永磁体涡流损耗降低。弱磁调速时部分去磁磁力线不穿过永磁体而穿过永磁体之间的磁桥，相当于磁场旁路，因此提高了电机的工作点，进一步降低了永磁体不可逆去磁风险，有利于弱磁扩速。文献[9]提出了内置式弧形磁障NSPMSM。该电机q轴处设置的弧形磁障尽量与d轴磁路平行，以减小磁障对d轴电感的影响，同时永磁体设置成V型，对q轴磁通有一定的阻碍作用。……