，若 扭矩加大，则电流同比上升，相应电机温度也上升效率下降，出现热平衡点上升，甚至导致 电机烧坏。然而特定工况有特定的要求，对于机床主轴的驱动则要求低速区要有大扭矩，甚 至要求数倍于常用转速点的扭矩，高速则要求扭矩小，对于电动汽车则要求整个速度区间 过程中的恒扭矩，启动、提速、上坡时则要求大扭矩，同时必须满足速度提高对应功率同比 增大。该些矛盾都是现有技术未能解决的问题。本发明采用同一稀±永磁电机多个额定工 作点的设计方法不仅可提高工作效率，能让电机工作在高效点和高效区间，而且能有较大 的工作区域适应性，同时能在同一功率条件下低速区获得较大的扭矩，并且能保证高速区 有效地工作，同时解决永磁同步电机在高速状况下弱磁扩速难的矛盾，保证高速区永磁电 机能够高效工作。更重要的是可W根据不同的工况要求将电机工作区域进行分级分析，对 应设计分段区域额定工作点的工作性能，W使的电机在区间的驱动性能满足工况要求，达 到节省材料、体积小、高效节能的目的，克服了现有采用加大电机功率的办法来应对上述矛 盾而浪费能源。W 40KW-4级380V低速区域0~6000转/分的永磁同步电机为例，进行比 较分析，现有技术通常电机额定工作点设计在3000转/分（当然也可设计在2500转或3500 转/分）现W额定转速点在3000转/分为例，则额定工作点扭力=日40 =127. 3N. m，额 定工作点电流为73~74A，频率为100监，当工况为150转/分，工作频率为甜Z时，此时输 给电机的电压只为20V，扭矩为127. 3N. m，电流为73~74A但往往很多实际工况要求大扭 矩，例如纯电动汽车上坡、启动、提速时，机床低速切削时，往往低速区要求2倍W上额定工 作点工作扭矩，此工况扭力增加一倍则电流也对应增加一倍，此时如要获得额定工作点两 倍的扭矩127. 3*2=254. 6N. m，则电流为73*2=146A，电机则温升急升，效率下降，甚至失步 现象发生，导致电机出现质量问题，只好采用增大电机设计功率的办法。且该工作点150转 /分距额定工作点3000转/分相差2850转/分，速度相差大，此时的电机效率则^ 50%，无 法获得高的工作效率。当工作在高速区6000转/分时，则速度上升，扭矩等比例下降，电机 处于恒功率工作状况，但实际转速比额定转速上升了 1倍，则反电动势也上升1倍，为额定 工作点340V的2倍（680V)，反电动势大于正向电压（680V〉380V)，电机则无法正常工作，此 时变频器则使用弱磁扩速处理功能，则使电机功率下降，电机效率下降，甚至造成永磁铁失 磁现象的产生。本发明技术则采用同一永磁电机多个额定工作点的设计方法，还是W上述 40KW-4级，0~6000转/分电机为例对比说明，分别设定H个额定工作点，低速区额定工作 点为1000转，中速区额定工作点转速为2000转，高速工作区额定工作点转速为4000转，贝u H个工作点的主要电机参数体现为扭矩=，则低速工作点扭矩==382N. m， 中速区扭矩=95|f日4D =i9in. m，高速区扭矩=9等日瑞〇 =95. 5N. m，电流均为73~74A，反电动 势还是设计在340V，输入电压均为380V，因而体现出了转速在1000~4000转速区之间在 其H个额定工作点区域间有较优良的输出工作性能，在低速区保证了 0~1000转之间能有 382N.m的扭矩，相对于单一额定工作点电机的同区域127. 3N.m对比，则增大了 3倍之多，同 时工作电流还是保留在73~74A之间不增加，效率相对也高，因为根据实际状况的不同，效 率实际相差值是变化的，在此不作详细论述。在中速区，则有191N.m的扭力，相对于单额定 工作点电机的扭矩，则提高了 1.5倍，其电流还是保留在73~74A之间，反电动势也相应控 制在340V，输入电压为380V，在转速小于额定工作点2000转/分W下的区域工作都能获得 191N. m的扭力。在高速区额定工作点设计为4000转，则保证了小于4000转额定转速区域 工作有96N.m的扭矩，此阶段主要考虑高速永磁电机内部反电动势对控制和工作所造成的 不良影响，W工况最高点6000转/分分析，相对于高速区额定工作点转速且其最高点与额 定工作点的转速比为1. 5倍，则相应的反电动势也增加1. 5倍，按设计340V高速额定工作 点反电动势而言，则340*1.5=510V，此时反电动势510V相对输入电压380V为1.34倍，而单 定点设计此时工况的反电动势为680V，则相对变频控制时，对电机采用弱磁扩速的压力也 就较小，可有效地保证永磁电机的工作性能和高效输出。W单额定工作点设计分析，在额定 工作点3000转时，反电动势340V，则6000转会上升到680V，相对于输入电压380V而言，贝U 为1. 78倍，变频控制在弱磁处理时就必须加大直轴的弱磁扩速的难度，直接影响此区域电 机的功率，且对永磁铁的工作性能也有一定的影响，同时弱磁扩速处理工作区间也较宽，电 机在高速峰值工作功率会急速下降，同时效率也下降。从上述同一 40KW-4级0~6000 转永磁电机的单一额定工作设计和多额定工作点工作设计其状况对比而言，显然多额定工 作点工作解决低速区大扭矩和高速区反电动势的矛盾所带来弱磁扩速难的问题，同时能保 证永磁电机在高效点工作，同时能有效地提高永磁电机的工作效率。并且解决了目前永磁 电机在特种工况下工作时所体现的缺点，最关键的是解决了速度扭力变化大的工况下工作 所带来的困难和矛盾。特别是纯电动汽车多额定工作点的设计方法还可满足适应及过程恒 扭矩的要求，在各不同的额定工作点W扭矩不变功率对应额定工作点转速的提高而增加的 方法进行设定，从而有效地满足电机的驱动，满足工况性能，达到节能、省材、高效的效果。
[0012] 本技术方案同样适用于各种H相变频电动机，包括开关磁组、变频驱动电动机。
【附图说明】
[0013] 图1为本发明实施例工作原理方块图。
[0014] 图2为本发明星形方法第一额定工作点绕组示图。
[0015] 图3为本发明星形接法第二额定工作点绕组示图。
[0016] 图4为本发明星形接法第H额定工作点绕组示图。
[0017] 图5为本发明H角形接法第一额定工作点绕组示图。
[0018] 图6为本发明H角形接法第二额定工作点绕组示图。
[0019] 图7为本发明H角形接法第H额定工作点绕组示图。 具体实施方案
[0020] 下面结合实施例工作原理方案图对本发明做进一步的阐述。
[0021] 实施例工作原理方块图1示按W下步骤；（1)永磁电机低速、中速、高速H个速度 区域的H组组合的独立绕组所对应的额定工作点电参数1、2、3分别通过变频器内面板5 输入变频器内，H个独立的数学模型板块6、7、8,分别独立建立H个合理的电机数学模型； (2)变频器内的采集元器件14分别从电机额定工作点绕组接线端11、12、13接线端a、b、C 点采集到电机对应额定工作点绕组工作时的电流、电压值结合数学模型板块6、7、8 H个对 应数学模型板块所建立的合理的数学模型板块经CPU计算优化输出新的电流电压值经驱 动板10输给分别独立所对应的额定工作点绕组接线端11、12、13 ; (3)电机对应某一工况 所要求的工作频率设定4经变频器内面板5输给CPU9结合新建立的数学模型值W及采集 元器件所采集的电流电压值和工况要求的频率输入值经CPU计算优化处理后输出新的电 流电压值和工况频率值，经驱动板10供工况工作所对应的额定工作点绕组接线端，此时稀 ±永磁电机15正常工作在设定点状况；步骤二，稀±永磁电机多额定工作点对应的电参数 I、 2、3分别经变频器内面板输给数学模型板块6、7、8,由CPU处