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的文章，从理论上系统分析了永磁同步电动机利用PARK模型随转子一起旋转的d,q,0系统。
1990年，加拿大学者M.A.Rahman等给出了较为全面的异步起动永磁同步电动机似稳态分析的等值电路。
1994年，英国学者B.J.Chalmers等提出永磁同步电动机采用“V”型永磁体结构，该结构在保证足够的起动笼设计空间的前提下增加了磁钢的有效利用体积。
1994年，Zhou P.等发表了用有限元法计算永磁同步电动机参数和性能的文章，指出以往的不计永磁作用、不计交直轴交叉耦合影响，单独计算交直轴电枢磁场求取电机参数的方法是不合理的。提出了采用负载法进行交直轴电枢反应电抗计算，是参数真实反应负载时电机材料的饱和程度。
1994年，Kurihara K.在IEEE上发表文章，提出采用场路耦合时步有限元法分析永磁同步电动机的稳态运行性能，探讨了由于谐波磁场存在而引起的电流谐波和转矩波动问题，开辟了永磁同步电动机新的研究方法。
1998年，GE公司提出一种新的转子结构:起动绕组内置，而永磁体分块面贴，从而达到好的起动性能。
从80年代起，国内学者对永磁电机也进行了大量的研究，沈阳工业大学特种电机研究所的唐任远教授编著的《现代永磁电机理论与设计》一书中采用以等效磁路解析求解为主，结合磁场数值计算的方法对多种永磁电机的原理、结构、设计进行了研究，总结了近年来永磁电机的研究成果。西北工业大学李钟明、刘卫国等编著的《稀土永磁电机》中阐述了稀土永磁电机的特殊性，全面介绍了各类永磁电机的理论和设计技术。
1986年，上海电器科学研究所开发化纤用外转子永磁同步电动机，这是一种高速纺机，作变速卷绕头传动装置的专用电机，调速范围1500-9000r/min或1500-12720r/min，调速平稳、性能稳定、运行可靠。
1996年，邱捷等发表用有限兀法分析永磁同步电动机的文章。计算实心转子永磁同步电动机的稳态电抗参数，动态转子参数和起动性能。
1999年，王秀和等发表用有限元法确定用永磁电机漏磁系数的文章。提出了单位端部漏磁系数的新概念。
2003年，张东等发表关于U形转子磁路结构永磁同步电动机极间漏磁分析的文章。计算分析了U形永磁体转子磁路结构永磁同步电动机的隔磁措施对极间漏磁系数的影响。
2004年，窦满锋等发表高效节能稀土永磁同步电动机设计技术研究的文章。提出了油田抽油机专用稀土永磁同步电动机的设计方法和特点。
2005年，王秀和等发表关于自起动永磁同步电动机齿槽转矩研究的文章提出了一种针对自起动永磁同步电动机的解析分析方法，得到了齿槽转矩的解析表达式。
2006年，王步来等发表稀土永磁同步电动机的工程设计研究的文章。提出了适
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用于电机制造公司的工程设计方法。
随着永磁材料性能的不断提高和完善，特别是钕铁硼永磁材料的热稳定性和耐腐蚀性的改善和价格的逐步降低以及电力电子器件的进一步发展，加上永磁电机开发经验的逐步成熟，除了大力推广和应用已有的研究成果，还促进了永磁电机在国防、工农业生产和日常生活等方面的广泛的应用，使稀土永磁电机的研究开发进入一个新阶段。一方面，正向大功率(高转速、高转矩)、高功能化和微型化发展。另一方面，促使永磁电机的设计理论、计算方法、结构工艺和控制技术等方面的研究工作出现了崭新的局面[2]。
1.3永磁材料的发展
电机是以气隙磁场为媒介进行机电能量的转换的装置，传统异步电机的气隙磁场是由定子电流形成的，而永磁体的出现使电机励磁机理发生了根本性的变化。19世纪20年代出现了世界上第一台由永磁体励磁的电机。但由于当时用的永磁材料是天然的磁铁矿石，磁能密度非常低，所以用其制造的电机体积庞大，不久就被电励磁电机所取代。
近年来，永磁材料开发得很快，现有铝镍钻、铁氧体和稀土永磁体三大类。稀土永磁体又有第一代稀土永磁材料1:5型(RC05 )，第二代稀土永磁材料2:17型(R2C017 )，还有第三代新型稀土永磁材料钕铁硼，由1983年日本住友特殊金属公司和美国通用汽车公司各自研制成功，在世界上引起轰动。钕铁硼具有高的剩磁感应强度、高的矫顽力和高的磁能积，是目前磁性能最好的永磁材料。这些特点都特别适合在电机中使用。由于铁、硼的价格便宜，且不含钻，因此钕铁硼的价格比稀土钴便宜得多。因此自从问世以来，钕铁硼在工业和民用的永磁同步电机中迅速得到推广应用。但是钕铁硼也有缺点，就是温度系数较高，居里温度较低，容易氧化生锈而需涂覆处理。但随着技术的不断改进，这些缺点大多己经克服，能够满足绝大多数电机的使用。2004年又一种新型稀土永磁材料钕铁氮也在我国实现了产业化并具有自主知识产权。
第二章 永磁同步电动机的结构及特点
2.1永磁同步电动机的总体结构
永磁同步电动机与其它旋转电机一样，也由定子、转子和端盖等部件组成，定转子之间存在空气隙。整体结构示意图，如图2-1所示。
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1—定子铁心；2—定子槽；3—转子槽；4—转子铁心；5—永磁体；6—轴
2-1 磁同步电动机结构示意图
2.1.1 定子结构
永磁同步电动机的定子结构与感应电动机相同。为减小磁场引起的涡流损耗和磁滞损耗，定子铁心通常由0.5mm厚的硅钢片叠压而成，上面冲有均匀分布的槽，内嵌二相对称绕组。定子槽型通常采用半闭口槽，如图2-2所示，其中梨形槽的槽面积利用率高，冲模寿命长，且槽绝缘的弯曲程度较小，不易损伤，应用广泛。定子绕组由圆铜线绕制而成，通常采用星形接法的双层短距绕组以避免电动机绕组中产生环流，并削弱电动势谐波，减小杂散损耗。
a)梨形槽 b)梯形槽
图2-2 定子槽形
为提高零部件的通用性、缩短开发周期，在进行永磁同步电动机设计时，常常选用感应电动机的定子冲片、机壳、端盖和轴等。
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2.1.2 转子结构
按照转子是否有起动笼，可将转子结构分为实心永磁转子和笼型永磁转子两种。实心永磁转子结构铁心由整块钢加工而成，上面铣出槽以放置永磁体。这种结构靠旋转磁场在转子铁心感应的涡流产生的转矩起动，无需起动绕组。有时为提高起动转矩，采用表面镀铜的方法增大涡流。
笼型永磁转子是最常见的结构，转子铁心由0.5mm厚的硅钢片叠压而成，上面冲有均匀分布的槽，通常采用半闭口槽，如图2-3a)~d)所示。小功率电动机可采用图2-3a) 、图2-3b)所示的槽型。为增强集肤效应、提高起动转矩，可采用图2-3c)所示的凸形槽和图2-3d)所示的刀形槽。但由于转子上要放置永磁体，槽一般不深，电流的趋肤效应没有同功率感应电动机那么明显。图2-3e)、图2-3f)所示的闭口槽也有一定的应用，它可以简化冲模制造、减小杂散损耗，且不影响运行时的功率因数，但转子漏抗较大，对起动性能有一定影响。需要注意的是，当选用内置径向式转子磁极结构且转子槽形尺寸较小时，通常采用平底槽，以保证合适的隔磁磁桥，避免过大的漏磁系数。当转子槽形尺寸足够大时，也可采用圆底槽。
a) b) c) d) e) f)
图2-3 转子槽形
感应电动机中通常采用转子斜槽，但在永磁同步电动机中，鉴于因有永磁体槽而不便斜槽，一般将电动机的定子叠片沿轴向扭斜一定距离以削弱谐波，减小电动机杂散损耗和附加转矩。
转子笼型绕组有铜导条焊接式和铸铝式两种。前者在转子槽内插入铜导条，在转子铁心两端各放置一个铜端环，将铜端环和导条焊接在一起；后者采用离心铸铝或压力铸铝工艺，将导条、风扇和端环一次铸出。与焊接法相比，铸铝式具有工艺简单、成本低的优点，因此永磁同步电动机通常采用铸铝转子。永磁体的固定方式有两种：一是在永磁体上涂树脂，然后插入转子铁心，树脂凝固后将永磁体和转子铁心固定在一起；二是先将永磁体插入转子铁心，然后在铁心两端加非磁性端环，端环固定在转子铁心上。
2.1.3 永磁同步电动机的转子磁极结构型式
永磁同步电动机转子磁极结构不同，则其运行性能、控制系统、制造工艺和适用场合也不同。永磁同步电动机可采用多种转子磁极结构，通常永磁体放置在转子
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上，其放置的方式影响到气隙磁通、漏磁乃至电机的性能，是永磁同步电动机设计中的核心问题。
根据永磁体在转子上放置的位置不同，分为表面式和内置式两种转子磁极结构。 1) 表面式转子磁极结构
a) b)
1—铁心；2—永磁体；3—导条；4—护环；5—极间填充物；6—轴
图2-4 表面式转子磁极结构
表面式转子磁极结构永磁体用高强度非导磁圈固定在笼型转子的外部，磁极之间可以用非导磁材料，如树脂、铝、铜等填充，也可用导磁材料填充，其结构如图2-4所示。这种结构中，永磁体通常呈瓦片形，永磁体提供磁通的方向为径向，且永磁体外表面与定子铁心内圆之间一般仅套以起保护作用的非磁性圆筒，或在永磁磁极表面包以无纬玻璃丝带作保护层。当极数较少时，每极永磁体圆弧角度较大，材料利用率低、加工困难，可以采用拼块式结构，由多块永磁体拼成整个磁极。表面式转子磁极结构的缺点是:导条在转子内部，产生的异步转矩较小，仅适合于对起动性能要求不高的场合。
2) 内置式转子磁极结构
内置式转子磁极结构中，永磁体位于导条和铁心轴孔之间的铁心中，永磁体外表面与定子铁心内圆之间有铁磁物质制成的极靴，极靴中可以放置铸铝笼或铜条笼，起动阻尼或（和）起动作用，动、稳态性能好，广泛用于要求有异步起动能力或动态性能高的永磁同步电动机。
按永磁体磁化方向与转子旋转方向的相互关系，内置式转子磁极结构可分为径向式、切向式和混合式三种。
a. 径向式结构
径向式结构是指稀土永磁体产生的磁通方向是沿转子圆的半径方向，优点是漏