- 文献综述（或调研报告）：
- 永磁同步电机的发展现状。
世界上第一台电机是永磁电机，当时的永磁材料性能较差，永磁体矫顽力和剩磁过低，不久之后就被电励磁电机所取代[1]。随着各种电机迅速发展的需要和电流充磁器的发明,以及对永磁材料的机理、构成和制造技术进行了深入研究，人们相继发现了碳钢、钨钢、钴钢等多种永磁材料。
20世纪30年代出现的铝镍钴永磁 和50年代出现的铁氧体永磁在磁性能上有了很大提高。在20世纪60年代和80年代, 稀土钴永磁和钕铁硼永磁相继问世。它们的高剩磁密度、高矫顽力、高磁能积和线性退磁曲线的优异磁性能特别适合于制造电机,从此永磁电机的发展进入一个新的历史时期。1983年日本住友特种金属公司和美国通用汽车公司各自研制成功钕铁硼 (NdFeB) 永磁,称为第三代稀土永磁。1983年日本住友特种金属公司和美国通用汽车公司各自研制成功钕铁硼 (NdFeB) 永磁, 称为第三代稀土永磁。由于钕铁硼永磁的磁性能高于其他永磁材料, 价格又低于稀土钴永磁材料, 在稀土矿中钕的含量高许多传统的电励磁电机纷纷用稀土永磁电机来替代, 而且可以实现传统的电励磁电机难以达到的高性能[2]。
图1 永磁同步电机结构图
永磁同步电机因本身的功率效率高以及功率因数高[3];发热小，因此电机冷却系统结构简单、体积小、噪声小等优点而被广泛用于混合动力车。风力发电、余热发电等领域[4]。目前，永磁同步电机正向高速度、大转矩、大功率、高效率、微型化以及以及智能化的方向发展[5][6]。
- 永磁同步电机的分类[7]。
按照转子在定子上产生的反电动势的种类分类：
- 三相永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）。此种电机每相励磁磁动势分布是正弦波状。
- 永磁无刷直流电机（Brushless DC Motor,BDCM）。此种电机每相励磁磁动势分布呈方波状。
方波无刷直流电动机具有控制简单、成本低、检测装置简单、系统实现起来相对容易等优点。但是方波无刷直流电动机原理上存在固有缺陷，因电枢中电流和电枢磁势移动的不连续性而存在电磁脉动，而这种脉动在高速运转时产生噪声，在中低速又是平稳力矩驱动的主要障碍。转矩脉动又使得电机速度控制特性恶化，从而限制了由其构成的方波无刷直流电动机伺服系统在高精度、高性能要求的伺服驱动场合下的应用（尤其是在低速直接驱动场合）。
因此，对于一般性能的电伺服驱动控制系统，选用方波无刷直流电动机及相应的控制方式。而PM、SM伺服系统要求定子输入三相正弦波电流，可以获得更好的平稳性，具有更优越的低速伺服性能。因而广泛用于数控机床，工业机器人等高性能高精度的伺服驱动系统中。
由于工业生产及生活多采用三相永磁同步电机，故接下来的仿真设计中采用三相永磁同步电机作为研究对象。
