目前永磁电机在经济发展、生产生活、军事工业和航天航空的各个方面得到了广泛应用，功率范围从几毫瓦到几百万瓦，电机的类型也在朝着多样化的趋势发展。各国的专家学者根据不同的要求和用途，对永磁电机的结构、性能以及分析方法进行设计研究，并加以优化改进。81486

1国外永磁电机研究现状

德国学者Jeongki An等人对电磁轴承表贴式PMSM进行了损耗分析和研究，并设计了一台30kW、30000r/min样机。研究显示当电机高速运行时，损耗主要是空气摩擦损耗和铁耗，同时详细分析了空载时电磁轴承转子损耗[10]；

韩国汉阳大学的Wenliang Zhao和美国佛罗里达州立大学的Thomas A。Lipo等人提出了一种新型的、具有高转矩性能的双转子轴向容错式磁通切换型永磁电机（FSPMM）。结果表明新型FSPMMs可以增加功率密度，降低齿槽转矩和转矩脉动，提高永磁电机的性能[11]。研究所用的FSPMMs拓扑结构如图1。1所示；论文网

韩国三星公司的Sung-Il Kim等人针对传统的表贴式PMSM提出了一种新型的转子结构，使用新的转子结构可以消除非磁性的套筒导致的额外损耗，并能够减少制造时永磁体的含量[12]；

（a）传统模型1（12S/10P）（b）传统模型2（12S/14P）

   （c）新型模型3（12S/13P）（d）模型3的展开图

图1。1  电机拓扑结构

美国巴克内尔大学的Jacob A。 Krizan提出了一种降低计算复杂度的凸极永磁电机设计模型。结果显示在宽速度范围的永磁同步电机中，转子凸极对减少电机质量和磁极体积，以及降低损耗方面的影响较小[13]；

意大利帕多瓦大学的Nicola Bianchi和Silverio Bolognani等学者针对无槽永磁电机展开深入研究，指出磁通密度越低，铁损越小，有效气隙越大，永磁发电机磁势和PWM电流畸变引起的磁通密度变化越小。通过实验表明，无槽永磁电机受反应电流的影响较小，由反应电流和PWM畸变电流产生的转子损耗较小[14]；

瑞士的Lukas Schwager等学者针对变速传动下变换器调制对电机损耗的影响，提出了个体模型来计算电机的转子、铜和铁芯损耗，并在该模型下将由PAM和PWM变换器驱动的高速永磁同步电机结构进行比较。研究得出PAM产生的整体效率较高，而以降低整体传动效率为代价的条件下，PWM可以被用来将损耗从转子转移至变换器中[15]。

2国内永磁电机研究现状

沈阳工业大学的段庆亮针对永磁同步电动机的杂散损耗，提出了一种计算模型与计算方法，分析了不同气隙长度、极槽配合、槽口宽度对永磁同步电机负载杂散损耗和谐波损耗的影响规律，并根据设计要求设计了一台电动汽车用永磁同步电动机[16]；

北京理工大学的严雅霜对转子齿进行了优化，使得电机的整体结构更为合理。研究设计了带容错齿结构的开关磁通永磁电机，提高了电机的容错性，使其更加适应对安全要求十分严格的电动汽车领域[17]；

沈阳工业大学的朱龙飞等学者提出了一种变磁滞损耗系数的铁耗计算模型，研究得出：在正弦波供电时，硅钢片电机的空载损耗高于非晶合金电机的空载损耗；而在变频器供电时，硅钢片电机的谐波损耗低于非晶合金电机的谐波损耗[18]；

哈尔滨理工大学的付晓风根据一台兆瓦级高速永磁同步风力发电机，提出了一种改进的等效磁路模型，解决了不能得到漏磁系数准确值的问题。总结得：可以通过提高功率因数，增大永磁体充磁方向和减小交直轴电抗等方式来降低发电机电压调整率[19]；

天津大学的陈浈斐考虑到定子的齿槽效应，针对一台表贴式永磁同步电机，提出了一种简化的空载磁场解析模型，并设计研制了一台额定功率为11KW的低转速高转矩的永磁同步电机进行实验[20]。