針對(duì)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)永磁電機(jī)恒功率調(diào)速范圍的較高要求，研究了內(nèi)置 V 型磁路結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)永磁電機(jī)弱磁調(diào)速能力的影響。采用有限元仿真的方法分析相鄰磁極間距和磁極中心植入深度與直軸電感、交軸電感、凸極率、氣隙磁密和永磁磁鏈之間的關(guān)系，并由此得到永磁轉(zhuǎn)矩和磁阻轉(zhuǎn)矩的變化規(guī)律。結(jié)合電機(jī)控制器最大逆變電壓和輸出電流，總結(jié)出永磁電機(jī)反電勢(shì)和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)參數(shù)與弱磁調(diào)速范圍的關(guān)系。樣機(jī)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通過調(diào)整轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)進(jìn)而優(yōu)化電機(jī)反電勢(shì)和凸極率的方法能夠有效拓寬永磁電機(jī)弱磁調(diào)速范圍。電動(dòng)汽車用永磁電機(jī)應(yīng)適當(dāng)增加轉(zhuǎn)子相鄰磁極間距并降低永磁體埋置深度，降低電機(jī)反電勢(shì)的同時(shí)增加磁阻轉(zhuǎn)矩，提高恒功率調(diào)速階段帶載能力。

　　永磁 同 步 電 機(jī) （ permanent magnet synchronous motors，PMSM） 由于具有高轉(zhuǎn)矩密度、高效率、高功率因數(shù)、優(yōu)良的低速驅(qū)動(dòng)特性和較寬的調(diào)速范圍，已經(jīng)成為電動(dòng)汽車主驅(qū)動(dòng)電機(jī)的首選機(jī)型［1］。為了兼顧加速性能、爬坡能力和平坦路況高速行駛性能，電動(dòng)汽車用 PMSM 需要具備低速大轉(zhuǎn)矩輸出、過載能力強(qiáng)和寬調(diào)速范圍的特點(diǎn)，同時(shí)還要減重降噪，提高驅(qū)動(dòng)效率。當(dāng)電機(jī)輸出功率一定時(shí)，在額定轉(zhuǎn)速以下的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速階段，低速扭矩的提高必然帶來(lái)額定轉(zhuǎn)速的降低，由于額定轉(zhuǎn)速以上需要進(jìn)行弱磁控制，如保持最高轉(zhuǎn)速不變，則電機(jī)弱磁調(diào)速范圍也隨之提高。因此研究 PMSM 的弱磁調(diào)速能力對(duì)于提高電動(dòng)汽車主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)性能具有重要意義

　　本文主要針對(duì)目前應(yīng)用最為廣泛的內(nèi)置徑向 V 型結(jié)構(gòu)的永磁電機(jī)弱磁能力進(jìn)行研究。從電機(jī)磁路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度，采用有限元仿真的方法分析相鄰磁極間距和磁極中心植入深度對(duì)直軸電感、交軸電感、凸極率、氣隙磁密和永磁磁鏈的影響規(guī)律，以及永磁轉(zhuǎn)矩和磁阻轉(zhuǎn)矩變化規(guī)律。進(jìn)而總結(jié)出轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)參數(shù)和反電勢(shì)對(duì)弱磁調(diào)速性能和效率等指標(biāo)的影響規(guī)律。本文設(shè)計(jì)并制造了 2 臺(tái)額定參數(shù)相同，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同的 25 kW 永磁電機(jī)，得到樣機(jī)的調(diào)速特性和效率，基本驗(yàn)證了本文總結(jié)設(shè)計(jì)規(guī)律的可行性。