轨道交通永磁同步电机关键技术研究综述

摘要

永磁同步电机（permanent magnet synchronous motor,PMSM）凭借其性能优势，在轨道交通领域得到普遍关注。系统梳理了PMSM在轨道交通领域的应用情况，重点探讨内置式转子结构的设计。研究表明，该结构通过磁路分布，显著提升了功率密度，增加了永磁体的抗退磁防护能力。根据永磁体的形状，对比分析了四种内置式PMSM转子拓扑结构的特点，阐释其在抑制漏磁、降低涡流损耗等方面的技术优势与局限性。结合PMSM的磁路特点，综述了气隙磁场波形的优化策略，以缓解转矩脉动问题。此外，从矢量控制算法改进和多物理场耦合建模等角度，评述了当前PMSM控制技术的研究动态与发展趋势。研究指出，反电势抑制与永磁体热退磁防护是制约PMSM规模化应用的关键挑战。未来需聚焦PMSM转子结构优化、永磁材料磁性能退化、动态参数耦合下的最优电流轨迹规划和智能退磁监测系统开发等方向，推动永磁牵引电机在轨道交通领域的深度适配与性能突破。

关键词

轨道交通 / 永磁同步电机 / 转子结构 / 矢量控制 / 反电势 / 永磁体退磁