磁滞式永磁同步电机在电动汽车上的应用探究
永磁同步电机在电动汽车中的应用
永磁同步电机在电动汽车中的应用一、引言电动汽车是一种环保且未来趋势的交通工具，而驱动电动汽车的核心部件之一就是电机。
永磁同步电机作为一种新型电机，因其高效、高功率、高可靠性、高能耗效率等特点在电动汽车领域得到了广泛的应用。
本文将从永磁同步电机的工作原理、特点等方面入手，探讨其在电动汽车中的应用。
二、永磁同步电机的工作原理永磁同步电机是一种将电能转换为机械能的电机，其主要由定子和转子两部分构成。
定子上布置有三相绕组，转子上则镶嵌有一组强磁体，常见的永磁材料包括NdFeB等。
电机在正常运行时，当三相交流电系统向绕组输送三相电流时，将产生等量的旋转磁场，并激励转子上的强磁体生成同频旋转磁场。
因为定子和转子上的磁场同步，所以电机的转子开始旋转。
当转子转速越来越快时，当前程度下转子上的磁场会不断与定子绕组交替叠加，而在定子绕组内部会产生电磁感应，并引发电流流过绕组。
根据洛伦兹定律，产生的电流将与磁场产生相互作用，并产生反磁场，这样电机的速度还会增加。
当转子的转速大于同步速度时，电机将出现滑差，并且输出磁力也开始减弱。
三、永磁同步电机的特点1. 强劲的磁场永磁同步电机采用强磁体用于旋转磁场的产生，能够提供稳定和强大的磁场。
这种磁场的强度不仅能够提高电机的效率和输出功率，也能够提高电机的动力性能。
2. 高效能与其他电机相比，永磁同步电机的能效更高。
这种优势主要得归功于其运行的方式，即通过强磁体来产生旋转磁场，不需要产生任何额外的磁场。
这种磁场利用效率高，转子能够快速响应变化的负载条件，并且实现发电标准达到最大的功率输出。
3. 高实用性和可靠性永磁同步电机具备高度稳定性，这得归功于其由机械切换和半导体驱动器等多个部件构成，这提高了电机的实用性。
此外，电机主要用于产生通过电力传递动力，如果电机的输出功率存在剧烈波动，则车辆的运行将会受到很大的影响和不良的效果。
相比较较为普及的感应电机，永磁同步电机也有着更好的实用性。
电动汽车用永磁电机及驱动控制探究
电动汽车用永磁电机及驱动控制探究摘要：汽车是人们出行和货物运输的重要交通工具。
近年来，受能源紧张和环境污染等问题的影响，电动汽车成为国内外汽车行业的研究重点。
在电动汽车所使用的各类电机中，永磁电机由于具有效率高、可靠性强、结构简单等特点，在电动汽车领域得到了广泛应用。
文章首先概述了电动汽车的发展现状，随后分析了电动汽车驱动电机的特点及类型，最后就永磁同步电机控制方法进行了论述。
关键词：电动汽车；永磁电机；驱动控制1电动汽车发展现状自上世纪末期能源危机爆发以来，世界各国都开始在各个行业寻找石油、煤炭等能源的替代资源。
在汽车领域内，日本是最早开始进行电动汽车研究的国家，也是目前电动汽车技术较为成熟的国家之一。
早在1997年，日本丰田汽车公司就推出了世界上第一款混合动力轿车，虽然该款轿车并不是真正意义上的电动汽车，但是在世界范围内拉开了电动汽车研究的帷幕。
随后，美国、挪威、中国等国家开始加入到电动汽车研究的队伍中，并在各个领域取得了成绩。
我国人口数量庞大，加上近年来国民经济水平不断增长，汽车保有量也逐年上涨。
为了降低传统能源汽车对环境造成的破坏，我国在2006年颁布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2022）》，其中明确将电动汽车研究列入高新技术研发行列。
截至目前，像比亚迪、奇瑞、长安等汽车公司，都在新能源汽车领域取得了较大的研究突破。
例如，2022年比亚迪推出的E6纯电动出租车，百公里耗电仅为20度，成本花费仅为传统燃油汽车的1/4。
2电动汽车驱动电机的特点及类型作为电动汽车的核心部件，电机驱动系統不仅要保证电动汽车像正常燃油车辆一样具备高速行驶能力，而且要满足频繁启动、制动和紧急刹车等驾驶要求。
具体来说，电动汽车的驱动系统应具备以下要求[1]：（1）提供足够的动力，在短时间内为电动汽车提供最大的动力输出，例如百公里加速和极限爬坡等。
考虑到系统运行的安全性，还要求电机具备过载能力，通常其过载限定值为正常状态下的5倍左右；（2）要具备较好的系统稳定性，尤其是在雨雪、高温、颠簸路面等恶劣环境下，要保证电动汽车具备良好的环境适应能力；（3）要提供给司乘人员良好的驾车体验，包括行车稳定性和舒适度等。
永磁同步电机在电动汽车中的应用研究
永磁同步电机在电动汽车中的应用研究一、前言随着全球环保趋势的发展，电动汽车已逐渐成为人们的主流选择。
作为重要的动力设备之一，电机的性能和效率对整个电动汽车的性能和效率有着重要的影响。
而永磁同步电机作为一种具有高效率、高性能的电机，越来越受到人们的关注。
本文将以永磁同步电机在电动汽车中的应用为研究对象，探讨其应用状况、优缺点以及未来发展方向。
二、永磁同步电机的概述永磁同步电机简称PMSM（Permanent Magnet Synchronous Motor），是一种直流电机和异步电机的综合体。
与异步电机相比，PMSM在效率、功率因数、机械特性等方面具有明显优势。
同时，相较于传统的感应电机，永磁同步电机具有高转矩、高转速、低噪音等优点。
因此，永磁同步电机成为电动汽车中的重要动力设备之一，受到广泛关注。
三、永磁同步电机在电动汽车中的应用1.电动汽车中的PMSM类型目前，永磁同步电机在电动汽车中的应用主要有两种类型。
一种是表面永磁同步电机（SPMSM），一种是内置永磁同步电机（IPMSM）。
其中，SPMSM通常用于轻型电动汽车和混合动力汽车中。
IPMSM则用于重型电动汽车、公交车和地铁等需求高效率和大功率的场合。
不同类型的PMSM适用于不同工况和负载类型，能够满足电动汽车在速度、性能和效率上的要求。
2.永磁同步电机在电动汽车中的优点与传统的感应电机相比，永磁同步电机在电动汽车中具有以下优点：（1）高效率：永磁同步电机的效率通常比感应电机高10%-15%；（2）高性能：永磁同步电机在低速、高载负荷等环境下都具有较好的性能；（3）高转矩：永磁同步电机具有较高的静态转矩和响应速度；（4）响应速度快：永磁同步电机可以快速响应加速、减速指令等，提高电动汽车的动态性能。
3.永磁同步电机在电动汽车中的应用现状截至目前，国内外汽车制造商已经开始广泛采用永磁同步电机作为电动汽车的动力设备。
例如，特斯拉的电动汽车采用IPMSM，而Nissan的电动汽车则采用SPMSM。
电机在新能源汽车中的应用有哪些新进展
电机在新能源汽车中的应用有哪些新进展在当今的汽车工业中，新能源汽车正以惊人的速度发展，而电机作为其核心部件之一，也在不断地演进和创新。
电机的性能和技术直接影响着新能源汽车的动力、续航里程、效率以及整体驾驶体验。
接下来，让我们深入探讨一下电机在新能源汽车中的应用所取得的新进展。
首先，从电机的类型来看，永磁同步电机和感应异步电机是目前新能源汽车中应用较为广泛的两种。
永磁同步电机具有高效率、高功率密度和良好的调速性能等优点，在很多中高端新能源汽车中备受青睐。
近年来，永磁同步电机在磁钢材料、绕组设计和冷却系统等方面取得了显著的进步。
新型的磁钢材料能够提供更强的磁场，从而提高电机的输出功率和扭矩。
在绕组设计上，采用了更先进的分布绕组和多层绕组技术，有效降低了电机的铜损和电阻，进一步提升了效率。
此外，高效的冷却系统，如油冷和水冷技术，能够更好地控制电机的工作温度，确保其在高负荷运行时的稳定性和可靠性。
感应异步电机则在成本和可靠性方面具有一定的优势，在一些经济型新能源汽车中得到应用。
针对感应异步电机的改进主要集中在优化转子结构和提高控制精度上。
通过改进转子的导条和端环设计，减少了电机的涡流损耗，提高了电机的效率。
同时，更精确的控制算法使得感应异步电机能够在不同工况下实现更优化的运行，提升了整体性能。
除了传统的电机类型，轮毂电机技术也逐渐成为研究的热点。
轮毂电机将电机直接集成在车轮内部，每个车轮都可以独立驱动和控制，大大提高了车辆的操控性能和动力分配灵活性。
轮毂电机技术的发展使得新能源汽车可以实现更加精准的扭矩矢量控制，例如在转弯时，外侧车轮可以提供更大的扭矩，从而提高车辆的转弯稳定性和操控性。
此外，轮毂电机还能够减少传动系统的零部件，降低车辆的重量和复杂度，提高能量传递效率。
然而，轮毂电机技术目前还面临着一些挑战，如车轮内空间有限导致电机散热困难、非簧载质量增加影响悬挂系统性能以及成本较高等问题。
但随着技术的不断进步，这些问题正在逐步得到解决，相信轮毂电机在未来的新能源汽车中会有更广泛的应用。
新能源汽车中永磁同步电机技术的应用研究
Equipmen t Manufacturing Technology No.01，2019０前言现阶段，交流异步电动机主要应用于以特斯拉为首的美国汽车公司和一些欧洲公司。
一方面，这与特斯拉最初的技术路线选择有关。
交流感应电动机价格便宜，体积大，不妨碍美国汽车。
另一方面，美国高速公路网的发展，以及交流电机的高速效率性能好。
在中国、日本等国家利用最普遍的新能源汽车电机依旧是永磁同步电机。
符合国内道路条件是关键要素，永磁同步电机在不断启停、加减速环节里可以维持高效率，是高速公路网有限工况下的有效选择。
此外，中国稀土储量丰富，日本稀土永磁产业的支撑基地也是一个重要因素。
目前，永磁同步电机占中国新能源汽车使用量的90%以上。
新能源汽车电机技术要求很高，永磁同步电机的作用最大。
驱动电机是新能源汽车的3大关键装置之一。
相比较于传统工业电机，新能源汽车驱动电机拥有更大的性能指标。
从整体技术来看，永磁同步电机拥有极佳的地位，可以标志新能源汽车驱动电机的成长指标。
因为中国稀土储量很富饶，电机技术达到世界高级水平，预计永磁电机会长时间占领中国新能源汽车的电机市场。
１新能源汽车新能源汽车是指利用专门的汽车燃料充当动力源，利用汽车动力控制和驱动技术，做成发达技术与先进结构的汽车。
新能源汽车有纯电动、大范围电动、混合动力、燃料电池电动、氢动力等新能源汽车。
在混合动力汽车里，电动机是发动机驱动的辅助动力，但应该规范电池组的质量与整车的性能，进而降低混合动力汽车的总体性能。
因此，通用发电机只有在HEV发动机启动、车辆启动、加速或者爬升时才可以运转。
发电机是发动机的飞轮，功能是调控发动机输出功率。
发电机也起着发电的功能，将发动机的动能转变成电能保存在电池组之中。
HEV下坡或者制动的时候，汽车的惯性动能转变成电能保存在电池组中。
所以，混合动力汽车具有电动机的辅助功能，可以使混合动力汽车满足节能和“超低污染”的要求。
电动机类别很多，利用范围大，功率范围很高。
永磁同步电机在电动汽车中的应用研究
永磁同步电机在电动汽车中的应用研究随着全球节能环保的迫切需求，电动汽车已经成为未来发展的主要趋势之一。
而电动汽车中的关键部件——电机，也越来越成为人们研究的焦点，其中永磁同步电机是目前应用最为广泛的一种电机。
本文将从永磁同步电机的工作原理、优点以及应用研究三个方面来论述永磁同步电机在电动汽车中的应用。
一、永磁同步电机的工作原理永磁同步电机与传统的感应电机相比，具有更高的效率、更大的动力密度和更广阔的调速范围等优点。
其工作原理是在永磁体和定子绕组中产生交替的磁场，从而使转子转动。
具体的过程如下：首先，当三相交流电经过定子绕组时，会在定子内部创造一个旋转磁场。
然后，该旋转磁场会与转子内部的永磁体磁场相互作用，从而使转子开始旋转。
最后，转子旋转的速度与旋转磁场的速度相等，从而实现了永磁同步电机的工作。
二、永磁同步电机的优点永磁同步电机相较于传统的感应电机具有很多优点。
首先，它拥有更高的效率。
因为永磁同步电机具有永磁体，不需外接电源提供磁场，因此较传统感应电机更加节能环保。
其次，它具有更大的动力密度。
由于其在相同大小的转子之间产生更高的磁场密度，故永磁同步电机在体积和重量方面具有更高的动力密度。
最后，永磁同步电机的调速范围广阔，工作范围可达到几千转/分，适用于各种转速要求的场合。
三、永磁同步电机在电动汽车中的应用研究随着电动汽车的不断普及，永磁同步电机在其中的应用也越来越受到关注。
目前，许多汽车制造商已经开始将永磁同步电机作为电动汽车的驱动电机。
其中特斯拉公司的电动汽车，就是采用3相永磁同步电机作为驱动电机驱动轮胎运行。
同时，许多其他汽车制造商也开始整合永磁同步电机的技术，探索更高效、更环保且更具竞争力的电动汽车。
除此之外，近年来，永磁同步电机技术的研究方向也不断拓展，包括研究如何实现更高的效率、更好的稳定性以及更低的噪声等方面。
综上所述，永磁同步电机在电动汽车中的应用研究前景广阔，具有不可忽视的优势。
电动汽车用永磁同步电动机的设计与研究
电动汽车用永磁同步电动机的设计与研究摘要：本文介绍了电动汽车用永磁同步电动机（PMSM）的设计与研究。
通过对PMSM的基本原理和特点进行分析，选用了一种适合电动汽车的轴向通风式PMSM作为研究对象。
在电机结构设计过程中，采用有限元仿真对电机各项指标进行了优化设计。
同时，对电机的制造工艺和系统控制进行了探究，提出了一种基于矢量控制的电机控制算法。
实验结果表明，设计的PMSM具有较高的效率和动态响应性，能够满足电动汽车的实际需求。
关键词：永磁同步电动机；电动汽车；有限元仿真；矢量控制；效率1. 引言随着环保意识的增强和新能源政策的推出，电动汽车的市场需求逐渐增加。
作为电动汽车的核心部件之一，永磁同步电动机越来越受到关注。
与传统的感应电动机相比，PMSM具有高效率、高功率密度、响应快等优点，已成为电动汽车最优选择。
因此，对PMSM的设计与研究具有重要意义。
2. PMSM的基本原理和特点PMSM是一种由永磁体和定子线圈组成的电机。
其工作原理基于永磁体和定子磁场之间的相互作用，产生转矩和运动。
与感应电动机相比，PMSM具有永磁体磁通恒定、固有磁场较大、电机结构简单等特点。
3. PMSM的设计在选定轴向通风式PMSM作为研究对象之后，进行了电机结构设计。
通过有限元仿真，对电机的电磁特性进行了分析和优化，确定了最优的设计参数。
同时，对电机的机械结构和散热系统进行优化设计，保证电机的可靠性。
4. PMSM的制造工艺在制造过程中，采用了先进的加工技术和材料，确保电机的精度和品质。
通过调试和检验，对电机进行了质量保证。
5. 系统控制为了保证PMSM的高效率和动态性能，设计了基于矢量控制的电机控制算法。
该算法以电机的转矩和转速作为控制对象，通过磁场定向和PWM调制控制电机的运行状态。
实验结果表明，该算法具有较高的控制精度和稳定性。
6. 结论通过本文的研究，成功地设计了电动汽车用的PMSM，并对其制造工艺和系统控制进行了探究。
基于永磁同步电机的电动汽车控制技术研究
基于永磁同步电机的电动汽车控制技术研究电动汽车是当前国家节能减排和推进可持续发展的重要手段之一。
由于永磁同步电机具有体积小、重量轻、效率高等优点，所以在电动汽车控制技术中应用越来越广泛。
本文将从永磁同步电机的基本结构、控制原理和控制策略方面，对其在电动汽车中的应用进行探讨。
一、永磁同步电机的基本结构永磁同步电机是由定子和转子两部分组成。
定子上有三个相位交错的线圈，称为三相定子线圈，所以又称为三相永磁同步电机。
转子上有布满磁铁的滑动轮，所有的磁极两两成对，组成“北南北南”的磁极对，故磁铁数是定子线圈数的整数倍。
此外，还需要加强转子的结构强度，增加散热结构，以满足电机的工作条件。
二、永磁同步电机控制原理永磁同步电机是一种直流电机，其控制原理基于三相交流电的理论。
通过三相定子线圈中的交流电，在旋转的磁场作用下，驱动转子转动。
为了控制永磁同步电机的电流，需要电气控制系统，该系统由电感、电容、继电器、调节器等电子元器件组成。
三、永磁同步电机控制策略1、电流矢量控制电流矢量控制是目前永磁同步电机控制技术中最常见的方法。
其基本思想是根据磁场的方向和大小，将电流分解为两个独立的分量，分别称为磁通组分和扭矩组分。
通过调整这两个分量的大小和方向，来实现电机的转向和调速。
该控制策略具有调节范围广、控制精度高、响应速度快等优点。
2、直接扭矩控制直接扭矩控制法是通过直接控制电机的功率因数，而非电流向量，从而达到控制电机转矩的目的。
该控制策略简单易懂，容易实现，但其调节范围较窄，精度不如电流矢量控制。
3、滑模变结构控制滑模变结构控制是一种新型的永磁同步电机控制技术。
其基本思想是通过建立滑动变量，控制系统始终沿着滑动变量的轨迹进行运动。
在系统的参数变化和干扰下，滑动变量可以稳定地跟踪运动轨迹，实现对电机的控制。
四、永磁同步电机在电动汽车中的应用永磁同步电机在电动汽车中应用广泛。
比如，特斯拉Model S采用的就是永磁同步电机。
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磁滞式永磁同步电机在电动汽车上的应用探究M. Azizur Rahman, Fellow, IEEE and Ruifeng Qin
摘要：本文从改善电机在电动汽车上的应用前景出发，介绍了一种磁滞式永磁同步(PMHS)电机的设计、分析以及PWM矢量控制。
这种混合式的设计同时具备了传统的磁滞电机以及永磁电机两者的优点。
文中首先建立了同步和异步情况下磁滞式永磁同步电机的等效电路模型。
然后做了在给定电机驱动下电机PWM矢量控制仿真。
最终建立磁滞式永磁同步电机的实验室模型，并通过实验来验证这种新型电机的功能。
关键词：控制DSP 电动汽车混合磁滞电动机永磁矢量
Ⅰ引言
如今整个世界范围内都在致力于研究出一套可靠、方便、无污染且低成本的交通运输系统。
而电力电子学、磁性材料、电池、数字信号处理器以及控制策略的发展无疑对该系统的研发有着深远的影响。
电动汽车和混合动力汽车将会成为将来最为主流的两种交通工具。
电动汽车从20世纪初就开始非常流行，然而在20世纪30年代，电动汽车几乎不被用于交通运输，因为相比于内燃机，电动车的动力性差以及且价格昂贵。
但伴随着越来越多的环境问题以及能源危机，电动汽车无污染排放的优势使其重新得到人们的重视。
随着人们对空气质量越来越重视，一些城市甚至设立了零排放区域并且制定了一系列严格的排放法规来鼓励电动汽车的使用。
加州空气资源委员会甚至颁布了一项规定：截止1998年，在加利福尼亚出售的所有汽车中，至少要有2%是零排放汽车，2003年要增长到10%[1]。
电动车在城市运输以及其他的一些服务中也有着广泛的应用。
电力推进在电梯、手扶车、轮椅以及机场穿梭巴士等工具上已经被运用了很多年了，都主要是短途运输。
续航能力过差的缺陷大大的限制了电力推进的应用，这种情形估计要到电池技术取得突破性的进展后才会得到改善。
以内燃机为常规动力并辅以电池电机以提升发动机性能的混合动力概念再次跃入人们的视野[2]。
目前混合动力汽车有两种基本的形式，即串联式混合动力和并联式混合动力。
两种方式都有各自的优点和不足[2]。
不过在短期内，混合动力汽车还是被视为减少汽车排放以及能源消耗的最可行的方案。
混合动力汽车也提出了目前汽车工业的现状，也就是利用现有的汽油调配站，对基础设施不作或作很小的变化，再加上几个插座。
目前世界上的混合动力汽车的研究者们主要把精力集中在制造出性能与价格能被大众接受且满足排放法规的混合动力汽车[3][4]。
电机驱动是电动汽车的中央核心[5]。
世界上对于电动汽车和混合动力汽车的研究最重要的考虑因素是电机在12000---15000r/m的高转速下的高能高效应用。
电动汽车和混合动力汽车主要有三种电机驱动器。
它们分别是常规的永磁直流电机驱动器、标准异步电机(IM)驱动器和永磁(PM)电机驱动器[5]。
最后一类包含了永磁同步电机和永磁无刷直流电机，永磁无刷直流电机从本质上来讲是一种多相整流永磁同步电机。
由于常规的异步电机与永磁直流电机转速范围小、比较笨重且体积较大，因此它们常常需要两到三种齿数比。
而永磁同步电机和用高能磁性材料硼铁化钕(NdFeB)制成的永磁无刷直流电机即使在12000r/m以上的高转速下不需要齿轮变速也有很好的性能。
开关磁阻电机在一些特殊的领域也会发挥出一些出人意料的效果。
Ⅱ电动汽车驱动电机的选择
为电动汽车选择一部好的驱动电机是一项很具挑战性的事，其原因如下[6]，[7]：
●在较大的转速范围(0~15000r/m)内需要有足够的转矩保持电机稳定工作；
●由于电池能提供的电压较低，因此直流电压等级也被限制；
●电机的安装空间也受到限制；
●电机在行程范围内应该保持所能达到的最高效率；
●电机的成本应尽可能低。
电动汽车和混合动力汽车电机驱动的选择主要取决于三个因素，就是表1中所列的质量、效率以及全部成本。
这些数据是在40~50kW的额定功率下得到的，适用于中型客车、小汽车以及小型货车[3]，[4]。
可以推测所有影响电机驱动的因素都与电力电子有关。
必须注意的是电机的整体效率和相关的电子设备都影响着电池的负荷。
下个世纪之后，随着产量的增加，NdFeB型高能磁铁价格的降低以及电力电子器件成本的减少，永磁电机驱动的成本也会越来越低。
此外，据推测，矢量控制电机驱动需要某种形式的转子位置检测。
因此，在不久的将来，无需位置检测的电机驱动将会成为行业发展趋势，所以三种电机的成本将会非常接近。
电动汽车上的大部分交流电机都是液体冷却的，因为这样可以减少体积和质量。
永磁电机和磁滞式永磁同步电机都能使磁铁保持较低的温度，这对NdFeB磁铁是非常有利的。
预计磁滞式永磁同步电机在近几年里质量、效率以及成本因素都会接近永磁电机驱动。
因此，总的来说，将来电动汽车最好的电机驱动将会是：
1) 未来的五年是鼠笼式异步电机驱动；
2)2001~2005年将会是永磁和混合永磁电机驱动。
传统的直流整流子式电动机在电动汽车推进系统中有着卓越的表现。
电动汽车中直流整流子式电动机的控制非常简单。
然而，直流电机的电刷和换向器需要经常的维护，同时机械式换向器系统运转时所产生的火花也限制了它的应用。
直流电机的这几个主要问题使得它不适用于免维护的操作。
交流异步电机由于它们比直流电机更高的可靠性和可以实现免维护操作而更加受到人们的青睐，这两点恰好时电动汽车驱动系统主要考虑的因素。
异步电机驱动是用现存的基础工业设施就可以完成的标准技术。
可是，当电机频率改变时，电机的阻抗也会改变，定子阻抗的变化会引起电机气隙磁通的改变，并最终影响到输出转矩。
直接和正交轴耦合的动态模型的非线性性使得它的控制比较复杂。
此外，异步电机还有转子滑移导致同损耗的固有问题，同时还有电机核心的散热问题。
还有就是异步电机一般是两极或四极，它们的绕组端部较大并且有相当大的背铁套，这些都部分导致了电机质量的增加。
在用高能磁性材料如NdFeB替换磁场绕组之后，永磁同步电机就可以摆脱传统的电刷和滑动环。
但永磁电机没有自启动转矩，如果加入鼠笼式绕组的话，它就可以以异步电机的工作模式启动。
电动汽车需要拥有更高效率以及更大转矩容量的新型电机。
必须强调的是电机的设计必须要对整个系统进行权衡，举个例子，选择单速或是多速变速箱就会给电机的设计带来不同的约束。
因此，车用电机的设计必须考虑系统的水平。
永磁同步电机有几个很明显的优势，那就是高效率、高功率因数以及相对较高的稳定性。
永磁同步电机的平顺无刷工作以及简单的转子结构还给它带来了许多额外的优势，尤其是在高速下的应用。
此外，大量的极对减轻了电机的重量并节约了许多材料。
在同步转速下没有了转子铜的损耗使得它具有更高的效率。
永磁同步电机的定子与驱动所用到的电子技术与异步电机驱动的差不多。
当然它也有一些不足之处。
目前高能磁性材料NdFeB的成本相当高，它的磁铁腐蚀以及较差的温度承受能力是其他电机驱动技术没有出现过的潜在危险。
固定的磁通使它在恒定电压下的转速范围很小。
不过弱磁和逐步推进的混合设计有可能将电机的转速范围变为原来的3倍。
当永磁同步电机工作在行频的时候，在启动时有一个很大的缺陷，那就是启动时磁铁产生的制动力矩会减小启动转矩，这会降低转子的同步负载能力。
在鼠笼式绕组的帮助下，常规的设计就可以有足够的加速转矩，当电机达到同步转矩时，鼠笼的转矩就会减小到0，反之磁力矩就是电机转矩的唯一来源。
图1显示了典型的永磁电机和磁滞式电机在启动过程中的转矩变化。
图1 典型永磁电机与磁滞式电机转矩随转速的变化
(a:磁滞式电机转矩；b:理想磁滞转矩；c:永磁电机转矩；d:负载曲线)
磁滞式电机不仅仅具有常规的多相定子绕组和实心转子滞后环这些结构特征，同时在启动到同步这段时间里具有较高内置自启动转矩。
它没有转子槽，因而它在运行过程中的噪音也很小。
这些优点使得磁滞式电机特别适用于需要恒转矩、恒转速以及低噪音的工作环境[8]。
它有较高的磁环电流和附加损失，当转子达到同步转速时，转子磁通不再清扫转子周围，转子上的磁滞材料的剩余磁通密度就会相对固定。
由于同步转速下电涡流力矩的消失，磁滞式电机就会暂时成为永磁电机。
混合电机是将永磁电机和磁滞式电机的转子进行了合并，这使得它有很多不同于永磁电机和磁滞式电机的优点[8]。
这种将永磁体嵌入磁滞环内表面的槽里的混合电机被称之为磁滞式永磁同步电机。
在异步转速阶段，电机的转矩由磁滞转矩、涡流转矩和永磁制动力矩组成；在同步转速阶段，电机转矩由磁滞转矩和永磁转矩构成。
它具有磁滞电机和永磁电机两者的优点，常规永磁电机磁铁制动力矩被高电涡流和磁滞力矩完美的补偿了，尤其是在最初的启动阶段，这种混合的PMHS电机在需要平顺安静工作环境电动汽车上有非常好的应用前景。
这篇文章的主要目的就是介绍电动汽车用的磁滞式永磁同步电机的设计。
同时等效电路、PWM矢量控制仿真和一定边界条件下的实验结果也会被介绍。