一电动汽车永磁同步电机结构

　　电动汽车永磁同步电机的基本结构与交流异步电机类似，都包括定子部分和转子部分。电动汽车永磁同步电机的转子结构有瓦片式、嵌入式和内埋式等多种。永磁同步电机的定子是由铁心和三相绕组构成，与交流异步电机相似，但转子为永久磁铁。

图示：电动汽车永磁同步电机的结构

二电动汽车永磁同步电机的基本原理

　　与交流异步电机一样，当定子绕组输入三相正弦交流电时，会产生一个旋转磁场。该旋转磁场与转子的永磁体磁场相互作用，使转子产生电磁转矩，并随着定子的旋转磁场转动，由于转子的转动与旋转磁场同步，故称之为永磁同步电机。其绕线形式如图所示，对于某一型号的同步电机，转速只与电源的频率有关。

图示：永磁同步电机的绕线形式

三电动汽车永磁同步电机控制

　　电动汽车永磁同步电机的控制较为复杂，其控制方法也有多种，如矢量控制(磁场定向控制)、直接转矩控制和恒压频比开环控制等控制方式。

01矢量控制

　　矢量控制的原理为：以转子磁链旋转空间矢量为参考坐标，将定子电流分解为相互正交的两个分量：一个与磁链同方向，代表定子电流励磁分量；另一个与磁链方向正交，代表定子电流转矩分量，分别对其进行控制。

　　永磁同步电机转速和电源频率严格同步，转差率恒等于零，控制效果受转子参数影响小，在永磁同步电机上更容易实现矢量控制。因其控制结构简单，控制软件容易实现，已被广泛应用到调速系统中。

02直接转矩控制

　　直接转矩控制不需要矢量控制里面的旋转坐标变换和转子磁链定向，转矩取代电流成为受控对象。电压矢量则是控制系统里唯一的输入，通过电压矢量，直接控制转矩和磁链的增加或减小，控制结构简单，受电机参数变化影响小，能够获得极佳的动态性能。

　　由于在电动汽车运行过程中，直接转矩控制需要结合复杂的运行工况进行，使得直接转矩控制较难应用到电动汽车驱动控制系统中。

03恒压频比开环控制

　　恒压频比开环控制的控制矢量为电机的外部矢量，即电压和频率。控制系统将参考电压和频率输入到实现控制策略的调整器中，最后由逆变器产生一个交变的正弦电压施加在电机的定子绕组上，使之运行在指定的电压和频率下。

　　恒压频比开环控制策略简单，易于实现，转速通过电源频率进行控制。但是，恒压频比开环控制策略未引入速度、位置等反馈信号，因此无法实时捕捉电机状态，致使无法精确控制电磁转矩。在突发加载或者加速指令时，容易发生失步现象。另外，也不具备快速的动态响应特性，控制性能差，通常只用于对调速性能要求一般的通用变频器上。

四电动汽车永磁同步电机特点

　　电动汽车永磁同步电机驱动系统应用到电动汽车上，具有以下几个独特的优点：

　　1. 由于转子无需励磁，电机可在很低的转速下保持同步运行，调速的范围宽；

　　2. 效率高、功率密度大：采用了高磁能稀土材料，因此可以大大提高气隙磁通密度和能量转换的效率。另外，采用稀土永磁材料后，电机的体积可以大大缩小，重量可以相应减小，从而有效地提高了功率密度；

　　3. 瞬态特性通常都比较好：由于采用了高性能的永磁材料，体积得以减小，从而有较低的转动惯量、更快的响应速度；

　　4. 具有良好的机械特性：对于由于负载变化而引起的电机转矩扰动，永磁同步电机具有较强的承受能力；

　　5. 结构多样化：转子可以有多种结构，可以内置或外置;不同结构有不同性能特点和适用环境，因而其应用范围厂。

　　总体上讲，永磁同步电机具有结构简单、体积小、贡量轻、损耗小、效率高等优点，但与交流异步电机相比，它也有成本高、起动困难等缺点。

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