軸向磁通切換永磁電機(jī)（ASFPM)結(jié)合了軸向磁通永磁電機(jī)與磁通切換電機(jī)的特征，憑借其軸向長(zhǎng)度短、結(jié)構(gòu)緊湊、功率度高、散熱方便等優(yōu)勢(shì)，在電動(dòng)汽車、電動(dòng)飛機(jī)、風(fēng)力應(yīng)用分析等方面對(duì)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及進(jìn)展進(jìn)行綜述，并對(duì)借軸向長(zhǎng)度短、體積小、功率及轉(zhuǎn)矩密度大、效率高等動(dòng)汽車和風(fēng)力發(fā)電等方面應(yīng)用廣泛。磁通切換電機(jī)最初轉(zhuǎn)過(guò)程中不斷切換磁通大小、方向，使其呈現(xiàn)周期性變化表貼式結(jié)構(gòu)永磁體因高溫導(dǎo)致的退磁和脫落風(fēng)險(xiǎn)，以及電機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩密度，相關(guān)學(xué)者提出了定子型軸向磁通mAgnet，ASFPM)電機(jī)，該電機(jī)結(jié)合了AFPM電機(jī)與磁通切換電機(jī)的特點(diǎn)，電樞繞組和永磁體均位于定子，轉(zhuǎn)子僅由鐵構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固，適合高速運(yùn)行，且散熱方便，優(yōu)勢(shì)非常突出對(duì)齒槽轉(zhuǎn)矩抑制技術(shù)進(jìn)行了分析，然后總結(jié)了電機(jī)損耗析與優(yōu)化的研究，并且對(duì)此類電機(jī)的控制技術(shù)進(jìn)行了總單轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，雙定子/單轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、單定子/雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、多定子/極相反的永磁體對(duì)稱嵌在定子中，該電機(jī)結(jié)構(gòu)繞在定子齒上。該類電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但存在單邊磁者林明耀提出了如圖2所示的雙（單）轉(zhuǎn)子/單（雙）定個(gè)內(nèi)轉(zhuǎn)子組成，雙凸極結(jié)構(gòu)聚磁能力強(qiáng)，轉(zhuǎn)矩/功率密度軸向變磁通模塊化雙轉(zhuǎn)子磁阻電機(jī)，如圖3所示，入直流電流代替永磁體的作用，具有良好的靜向模塊化磁通切換永磁（AM-FSPM)電機(jī)，該電機(jī)由兩個(gè)模塊化部件和集成的環(huán)形繞組組成，如圖4所示，該結(jié)構(gòu)磁繞組的增磁或弱磁來(lái)提高磁場(chǎng)控制的靈活性以及穩(wěn)定行時(shí)可增大輸出轉(zhuǎn)矩，弱磁運(yùn)行時(shí)可拓寬恒功率運(yùn)行范圍。文獻(xiàn)該電機(jī)通過(guò)勵(lì)磁繞組調(diào)節(jié)氣隙磁場(chǎng)，增強(qiáng)了容氣隙磁場(chǎng)，但也增加了電機(jī)損耗，減小了電機(jī)效率。場(chǎng)與永磁體磁化方向相同時(shí)為增磁過(guò)程，相反時(shí)來(lái)達(dá)到連續(xù)平滑的控制電機(jī)磁場(chǎng)。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖6所示率密度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固，而且還可通過(guò)增加勵(lì)磁繞組磁場(chǎng)。但電樞繞組和永磁體均集中在定子上，不僅會(huì)限的大小，而且在電流密度一定的前提下，影響電機(jī)功率密度的提升；個(gè)轉(zhuǎn)子單元組成，永磁體嵌入在轉(zhuǎn)子體中，因且簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)電機(jī)可降低定子的磁飽2設(shè)計(jì)與分析方法有限元法。其中，解析計(jì)算法能夠在較短的時(shí)間內(nèi)的初步估算，但過(guò)度簡(jiǎn)化的模型會(huì)影響結(jié)果的精度。單快捷，通過(guò)建立磁阻網(wǎng)絡(luò)模型，可以快速準(zhǔn)確地估算電機(jī)的性能，相較于解析法，等效法提高了計(jì)算精度，但增加了時(shí)間元法利用數(shù)學(xué)近似的方法對(duì)真實(shí)物理系統(tǒng)進(jìn)行模擬，計(jì)算精度高，精確的解析計(jì)算需要基于電機(jī)的三維物理模型，為簡(jiǎn)采用降階模型的方法，并且忽略鐵心超飽和等復(fù)雜電磁特性的影響，通過(guò)建立三維或者二維空間的麥克斯韋方程組，電磁場(chǎng)的解析解，計(jì)算精度欠佳，所以在應(yīng)用時(shí)的二維解析模型，通過(guò)為2d分析模型注入虛擬表面電子齒的影響，應(yīng)用邊界條件和求解拉普拉斯/泊松隙磁通密度的垂直和切向磁通分量，最后用三維有所提方法和所得結(jié)果的正確性。該方法能提高2d模徑向分環(huán)方法。該方法將3d模型沿圓環(huán)切割成多個(gè)2d直線模型，逐次計(jì)算2d直線電機(jī)模型的氣隙磁密，最后將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行基于平均半徑等效的直線電機(jī)模型，忽略了不同半徑位異，各自建立等效二維直線電機(jī)模型，運(yùn)用等效磁位法損耗，如圖8所示，它可以更方便地預(yù)測(cè)每個(gè)切片的核心飽和特性，在功率密度和效率之間達(dá)到更好的平衡，并對(duì)該等效磁路法(mAgneticequivAlentcircuit，Mec）將復(fù)雜的場(chǎng)問(wèn)題等效為簡(jiǎn)單的路問(wèn)題，減少了計(jì)算量，構(gòu)建類似電路的磁路模型，考慮磁路飽和、磁漏和電樞反應(yīng)等因素的影響。有時(shí)為度，需要?jiǎng)澐指?xì)致的網(wǎng)格并構(gòu)建磁路，對(duì)磁路進(jìn)行求更高的結(jié)果，但時(shí)間成本也會(huì)增加。等效磁路法的計(jì)算的等效磁路模型，考慮磁路飽和及氣隙漏磁的影響，局磁路圖如圖9所示?；诘刃Т怕纺Ｐ停玫桨庀洞琶茈姼性趦?nèi)的一系列電機(jī)靜態(tài)特性，計(jì)算結(jié)果與三維有限雙凸極結(jié)構(gòu)和定子內(nèi)部永磁的存在，使得電機(jī)的二子內(nèi)部永磁體，確定永磁體剩磁，其次構(gòu)建電絡(luò)，被用于ASFPM記憶電機(jī)的性能預(yù)測(cè)。如圖11所示為三維磁網(wǎng)絡(luò)單元模型，運(yùn)用此方法構(gòu)建了一個(gè)三維等效磁網(wǎng)絡(luò)模型于該模型對(duì)非線性方程組的求解，最后將Mec結(jié)果與有限元計(jì)算結(jié)三維有限元分析法（3dFeM)是目前ASFP廣泛、計(jì)算精度最高的方法，可以較好地處理復(fù)雜的感應(yīng)電勢(shì)和齒槽轉(zhuǎn)矩為優(yōu)化目標(biāo)，以電機(jī)的定子限元模型，并進(jìn)行磁場(chǎng)分析，計(jì)算了氣隙磁密、磁綜上，以上3種電磁性能的設(shè)計(jì)分析方法均能估算，但得到的計(jì)算結(jié)果精度和時(shí)間成本卻各不相同。析計(jì)算法能夠快速計(jì)算出結(jié)果，但是簡(jiǎn)化模型會(huì)導(dǎo)致精生較大的誤差。等效磁路法考慮到了模型邊緣的變化以況，計(jì)算精度得以提升，但相應(yīng)的計(jì)算時(shí)間也會(huì)大幅增三維磁網(wǎng)絡(luò)模型，在二維磁網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上提高計(jì)算精度了也相應(yīng)增加。三維有限元法可以考慮到復(fù)雜的邊緣效應(yīng)需要更多的計(jì)算機(jī)資源和時(shí)間成本。為了提高計(jì)算精度成本，未來(lái)將可能采用以上3種方法互相結(jié)合的方式對(duì)電3齒槽轉(zhuǎn)矩抑制技術(shù)大的齒槽轉(zhuǎn)矩。齒槽轉(zhuǎn)矩是由電機(jī)中永磁體與定生的切向分量引起的，齒槽轉(zhuǎn)矩過(guò)大會(huì)產(chǎn)生較大的機(jī)械振動(dòng)與噪音，影響電機(jī)的整體性能，但抑制齒槽轉(zhuǎn)矩的同時(shí)會(huì)在電機(jī)本體方面，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)定子厚度、定子度、定子極角、定子槽倒角等開(kāi)展了大量研究，研究表述參數(shù)的合理優(yōu)化可以顯著抑制齒槽轉(zhuǎn)矩、減小電機(jī)振動(dòng)。文獻(xiàn)維有限元方法，研究了定子齒寬、定子永磁體寬等結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響。結(jié)果表明，當(dāng)定子齒寬為厚度對(duì)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響。在定子齒中添加倒角后同定子結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，為了使齒槽轉(zhuǎn)矩降低到最對(duì)氣隙磁通密度、磁鏈、反電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩等軛ASFPM（yASA-ASFPM)電機(jī)，無(wú)磁軛結(jié)構(gòu)增加了電樞繞組的空間，提高了電機(jī)的帶載能力。研究結(jié)果表明yASA-ASFPM電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩峰峰值為0.45Nm,遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)ASFPM電機(jī)的3.5Nm。轉(zhuǎn)子斜極是指轉(zhuǎn)子極形狀相同但偏移一定角度然后可以在這兩個(gè)轉(zhuǎn)子部分之間引入角度偏移，轉(zhuǎn)子偏移槽的槽口寬度、槽口深度和槽口形狀的最佳優(yōu)化維有限元分析法和田口分析法確定了轉(zhuǎn)子的最最佳開(kāi)槽尺寸，將優(yōu)化后的電機(jī)結(jié)構(gòu)與之前的表明新結(jié)構(gòu)可以改善電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩、平均電磁轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、4損耗與熱性能分析與優(yōu)化機(jī)類似。銅耗為電路中流過(guò)的電流產(chǎn)生，鐵耗損耗為轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生。損耗產(chǎn)生的熱會(huì)耗進(jìn)行抑制，并對(duì)電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行熱性能分析，度和定子齒寬等設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)損耗的影響，隨著電機(jī)參數(shù)算了銅損和鐵損，結(jié)果表明轉(zhuǎn)子極數(shù)對(duì)損耗的影響最大。該定子齒、定子槽和中間齒的寬度與永磁體的厚度相同的損耗大小和電機(jī)效率，三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分別為：％，電機(jī)溫度升高會(huì)直接影響到電機(jī)的使用壽命和運(yùn)行可示，考慮了材料的各向異性導(dǎo)熱系數(shù)、接觸電阻等關(guān)鍵有限元分析驗(yàn)證了熱網(wǎng)絡(luò)模型的實(shí)用性，保證了機(jī)器在射、鐵心材料的各向異性導(dǎo)熱率、槽中繞組的等導(dǎo)熱率氣隙長(zhǎng)度、負(fù)載水平以及電流密度和速度同時(shí)％，轉(zhuǎn)子框架損耗，為30％，相當(dāng)數(shù)量的轉(zhuǎn)子框架損耗會(huì)導(dǎo)致效率下降，為了增大散熱面積、提高散熱效率，在電機(jī)框架上插入了冷卻葉片，殼材料、環(huán)境溫度、外部傳熱系數(shù)、電流密度和轉(zhuǎn)速對(duì)電％；率大于隨轉(zhuǎn)速的增加速率，因?yàn)樵诟咚傧聜鳠嵯禂?shù)的快的散熱。研究了外對(duì)流系數(shù)變化對(duì)部件溫度的影18所示，與外對(duì)流系數(shù)為10W/(m2·k）相比，最大對(duì)流系數(shù)為20W/(m2·k）、40W/(m2·k）和80W/(m2·k）時(shí)，最高溫法各有優(yōu)勢(shì)，如何選擇最適合的方法，需要根據(jù)具體機(jī)的效率和穩(wěn)定性，拓寬恒功率工作范圍，提矢量控制是指將定子電流分解為與轉(zhuǎn)子磁鏈同方分量和與磁鏈方向正交的定子電流轉(zhuǎn)矩分量，實(shí)現(xiàn)勵(lì)磁該電機(jī)在整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)的運(yùn)行性能。該文提出一種新磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的最小銅損(minimumcoPPerloSS，Mcl）控制方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明Mcl控制提高了輸出轉(zhuǎn)矩，拓寬了調(diào)速范圍。很明顯，所提出的控制方法降低了電機(jī)系統(tǒng)的銅損環(huán)容錯(cuò)控制進(jìn)行了研究和比較，控制框圖如圖19所示。結(jié)果表明，錯(cuò)控制方法，并通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)對(duì)該控制方法進(jìn)行了驗(yàn)證，證明了該參考自適應(yīng)系統(tǒng)(MrAS）無(wú)速度傳感器控制方法進(jìn)行了研究和比較。結(jié)果表明，在恒速、變速和變轉(zhuǎn)矩條件下，簡(jiǎn)感器位置控制方法下，速度和位置誤差都隨著控制方法，該控制方法具有更好的穩(wěn)態(tài)性能，感器運(yùn)行，提出并研究了一種基于模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)(MrAS）檢測(cè)位置和速度的改進(jìn)控制方法，控制框圖如圖20所圖如圖21所示，通過(guò)保持d軸為零，在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)實(shí)現(xiàn)了適應(yīng)控制，在恒功率區(qū)采用弱磁控制方法以拓寬速度范結(jié)果表明，該控制方法在提高效率的同時(shí)降低了量，恒功率工作范圍得到拓寬。此外，該控制系統(tǒng)具有良好電機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，利用Simulink建立驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的模型，對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行了研究和比較。結(jié)果表明，直接轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩波形比矢量控制的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度快，速度波形具有模型預(yù)測(cè)控制由預(yù)測(cè)模型、反饋校正、滾動(dòng)優(yōu)化、參考軌跡組成，模型預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)矩控制(MPtc）方法，控制框圖如圖22所示，通過(guò)優(yōu)化有源電壓矢量持續(xù)時(shí)間來(lái)降低轉(zhuǎn)矩和磁鏈脈動(dòng)，在理論分礎(chǔ)上建立電機(jī)的離散時(shí)間模型，基于增磁和弱磁方法，設(shè)計(jì)提出了一種多目標(biāo)最優(yōu)預(yù)測(cè)控制方法，框圖如圖23所 基于鐵損的電機(jī)數(shù)學(xué)模型來(lái)計(jì)算鐵和銅消耗的最小最后，基于模型預(yù)測(cè)控制原理，利用損耗最聯(lián)合設(shè)計(jì)價(jià)值函數(shù)以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了永6電動(dòng)汽車應(yīng)用分析構(gòu)（雙定子和一個(gè)內(nèi)部單齒轉(zhuǎn)子）的轉(zhuǎn)矩密度分高功率密度，與idyr和edyr拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相比分別提高了48.5％和對(duì)電動(dòng)汽車的電機(jī)調(diào)速控制采用勵(lì)磁繞組容錯(cuò)7未來(lái)的研究方向的優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者也在該領(lǐng)域進(jìn)行了研究及可能的發(fā)展方向如下：一步提升的空