一．课题研究背景及意义

众所周知，电机是以磁场为媒介进行机械能和电能相互转换的电磁装置。为了在电机内建立进行机电能量转换所必须的气隙磁场，可以有两种方法。一种是在电机绕组内通以电流来产生磁场，例如普通的直流电机和同步电机。这种电励磁的电机既需要有专门的绕组和相应的装置，又需要不断供给能量以维持电流流动：另一种是由永磁体来产生磁场。由于永磁材料的固有特性，它经过预先磁化以后，不再需要外加能量就能在其周围空间建立磁场^[7]。双凸极永磁电机(DSPM)随着永磁材料的飞速发展应运而生。DSPM电机的基本结构与开关磁阻电机(SRM)类似，其定转子均为双凸极齿槽结构，定子和转子铁心由硅钢片叠压而成，定子上装有集中绕组，空间相对的两个定子齿上的绕组串联构成一组，转子上无绕组^[1]。与传统电励磁电机相比，永磁电机具有很多特点。

（1）永磁电动机体积小、重量轻

永磁电动机不论是有刷还是无刷，都是以永磁体磁极取代定子电励磁磁极，或是以永磁体磁极取代转子电励磁磁极，因此会使永磁电动机的体积减小。由于去掉了电励磁绕组，因此重量比电励磁的轻，永磁电动机的重量可以达到同容量电励磁电动机重量的20%-50%。

（2）永磁电动机励磁损耗小^[5]，效率高、节电

永磁体对外做功不损失其自身磁能，因此永磁电动机效率高且节能。

（3）永磁电动机调速范围大

永磁无刷电动机的调速是靠调整逆变器输出矩形波或正弦波电流频率来实现的，其调速范围非常宽。

（4）温升低、噪声小、结构简单、便于维护

由于永磁电动机用永磁体磁极，或取代定子励磁绕组所形成的磁极，或取代转子电励磁绕组所形成的磁极，因而没有电励磁绕组的铜损耗所形成的热量，因此，永磁电动机的温升要比电励磁的电动机温升低，同时噪声也小^[8]。由于永磁电动机用永磁体磁极取代定子电励磁绕组磁极或取代转子电励磁绕组磁极，省去了绕组，因此，结构简单，特别是永磁无刷永磁电动机结构更为简单，结构简单了，维护就更加容易^[2]。