5.3　永磁式开关磁阻电机

为了克服开关磁阻电机的固有弱点，除了提高控制装置及控制软件的设计水平外，在电机本身结构上也要进行改进。在上述开关磁阻电机定子轭部对称地嵌入高性能的钕铁硼永磁体，永磁体磁场与各相绕组的磁场共同组成新型电机磁场，形成永磁式开关磁阻电机（PMSRM）。其基本结构、磁通和反电动势如图2-45所示。

图2-45　永磁式开关磁阻电机的基本结构、磁通和反电动势

永磁式开关磁阻电机也称为双凸极永磁电机，可采用圆柱形径向磁场结构、盘式轴向磁场结构和环形横向磁场结构。该电机在磁阻转矩的基础上叠加了永磁转矩，永磁转矩的存在有助于提高电机的功率密度和减小转矩脉动，以利于它在电动车辆驱动系统中的应用。它可以加速绕组换流速度，减小波动，提高能量利用率。

永磁式开关磁阻电机的工作原理是：永磁体产生的磁通在凸极相对齐时最大，在一个凸极对准一个极槽时最小，而定子绕组所产生的磁通与原先的一样，两种磁通叠加之后共同作用于转子，驱使电机转子转动。如果在给定子绕组单独通电时不考虑永磁体的磁场作用，将给绕组磁通回路带来较大的磁阻，减小定子绕组电感，这也给电机相间快速换流提供了有利条件。所以改进后的永磁式开关磁阻电机体积变小，效率更高，稳定性更好。当前，双凸极永磁电机是研究的热门，其被做成外转子型轮毂驱动方式。