简单介绍永磁电机设计

    随着以钕铁硼（NdFeB）为代表的新型稀土永磁材料的出现和功率电子学、计算机、控制理论的发展，从上世纪90年代开始陆续出现了三种新型结构的定子永磁型无刷电机及其驱动系统，分别为：

1. 1992年由美国学者T. A. Lipo教授提出的双凸极永磁电机（Doubly-Salient Permanent Magnet Motor），在本文中简称为DSPM电机。  

2. 1996年由罗马尼亚学者I. Boldea提出的磁通反向电机（Flux Reversal Machine），本文简称FRM电机。  

3. 1997由法国学者E. Hoang提出的磁通切换型永磁电机（Flux-Switching Permanent Magnet Machine），本文简称FSPM电机，这也正是本课题主要研究的电机类型。  

    这三种新型永磁无刷电机在结构上有很多共同点，比如定转子铁心都为双凸极结构，皆采用集中绕组，永磁体都置于定子，转子上既无永磁体又无绕组等。目前的研究成果表明这三种电机都具有高功率密度、率等优点。虽然这三种电机因永磁体的安放位置而都属于定子永磁型电机的范畴，但工作原理却又有很大的不同，且优缺点并存。

    首先看DSPM电机，实际上它是属于“开关磁阻电机＋永磁体”的结构，因此从电磁特性和控制策略来说，也与开关磁阻电机有很多相似之处。如果从其每相空载反电动势波形和电流控制方法划分，又应该属于无刷直流电机。但由于其永磁磁链为单极性且电感在一个转子周期内只变化一次，这些都与传统意义上的转子永磁型无刷直流电机不同，导致在控制策略上也有其特点，例如在恒转矩区一般采用固定开通关断角控制斩波参考电流的方式，称之为电流斩波控制（current-chop-control，简称CCC）。而在恒功率区，则固定参考电流，通过调节开通关断角来控制输出转矩，称之为角度位置控制（angle-position-control，简称APC）。