1.成本問題

相對於非同步電機，永磁同步電機最大的成本增加來自於永磁材料，或者說稀土永磁材料，其成本佔整臺電機材料成本近1/4以上。以釹鐵硼材料為例，特斯拉Model3將會採用永磁同步電機的消息成為釹鐵硼板塊的最重要催化因素，價格不斷攀升。釹鐵硼行業開始出現因購買不到原材料而停產的現象，且下游釹鐵硼的價格開始快速上漲。相關機構認為，磁性材料將繼鋰、鈷之後，成為新能源汽車第三大重要的上游原材料。

在設計時既需要根據具體使用場合和要求進行性能、價格的比較後取捨，又要進行結構工藝的創新和設計優化，以降低成本。

2.弱磁調速問題

隨著電機調速控制理論、電力電子和微電子技術的迅速發展以及永磁材料性能價格比的不斷提高，永磁同步電動機的變頻調速進入了深入研究和廣泛應用的階段。與此同時，對永磁同步電動機的調速控制性能也提出了更高的要求，高性能的永磁同步電動機調速系統除了要有良好的轉矩控制性能外，還應具有較寬的調速範圍。隨著永磁同步電動機轉速的增加，電機定子繞組的反電動勢必然升高，當反電動勢達到電機的額定電壓或是逆變器的直流側電壓時，電機的輸入電流將不能跟蹤控制器的輸出給定電流，電流調節器處於飽和狀態。此時，要設法減小永磁同步電動機的反電動勢，即採用弱磁控制以達到擴速的目的。

理論上，弱磁控制可以實現永磁同步電動機在低速時能輸出恆定轉矩，高速時能輸出恆定功率，有較寬的調速範圍。較強的弱磁性能能夠在逆變器容量不變的情況下提高系統性能;或者說在保持系統性能不變的前提下降低電機的最大功率，從而降低逆變器的容量。目前，高倍速下的弱磁調速依然有很大的進步空間。

3.退磁問題

釹鐵硼永磁材料由於具有較高的最大磁能積、剩磁和矯頑力，而被廣泛應用於永磁電機。但是，釹鐵硼永磁材料最突出的不足之處是熱穩定性差，其居里溫度一般為310～410℃左右。下圖為釹鐵硼永磁材料在不同溫度下的退磁曲線。

這種熱穩定性缺陷增加了永磁電機設計的複雜性，也降低了電機運行的可靠性。如果設計或使用不當，永磁同步電機在過高(釹鐵硼永磁)或過低(鐵氧體永磁)溫度時，在衝擊電流產生的電樞反應作用下，或在劇烈的機械振動時有可能產生不可逆退磁，或叫失磁，使電機性能下降，甚至無法使用。

因此，既要研究開發適用於電機製造廠使用的檢查永磁材料熱穩定性的方法和裝置，又要分析各種不同結構型式的抗去磁能力，以便設計和製造時，採用相應措施保證永磁同步電機不退磁。

4.控制問題

永磁同步電機不需外界能量 即可維持其磁場，但這也造成從外部調節、控制其磁場極為困難。這個問題隨著MOSFET、IGBT等電力電子器件和控制技術的發展，大多數永磁同步電機在應用中，可以不進行磁場控制而只進行電樞控制。設計時需把永磁材料、電力電子器件和微機控制三項新技術結合起來，使永磁同步電機在嶄新的工況下運行。

此外，由於永磁同步電機本身具有一定非線性、強耦合性和時變性，同時以永磁同步電機作為執行元件的永磁交流伺服系統，其伺服對象也存在較強的不確定性和非線性，加之系統運行時易受到不同程度的幹擾 ，這些原因使得永磁同步電機的控制難上加難。

進一步優化控制策略和控制系統實現方式是提高永磁同步電機控制性能的必經之路。

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