1 磁路結(jié)構(gòu)和設(shè)計計算

　　為了充分發(fā)揮各種永磁材料的磁性能，特別是稀土永磁的優(yōu)異磁性能，制造出性價比高的永磁同步電機(jī)，就不能簡單套用傳統(tǒng)的永磁電機(jī)或電勵磁電機(jī)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計計算方法，必須建立新的設(shè)計概念，重新分析和改進(jìn)磁路結(jié)構(gòu)。隨著計算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的迅猛發(fā)展，以及電磁場數(shù)值計算、優(yōu)化設(shè)計和仿真技術(shù)等現(xiàn)代化設(shè)計方法的不斷完善，經(jīng)過電機(jī)學(xué)術(shù)界和工程界的共同努力，現(xiàn)已在永磁電機(jī)的設(shè)計理論、計算方法、結(jié)構(gòu)工藝和控制技術(shù)等方面取得了突破性進(jìn)展，形成了以電磁場數(shù)值計算和等效磁路解析求解相結(jié)合的一整套分析研究方法和計算機(jī)輔助分析、設(shè)計軟件，并正在不斷完善中。

　　2 控制問題

　　永磁同步電機(jī)制成后不需外界能量即可維持其磁場，但也造成從外部調(diào)節(jié)、控制其磁場極為困難。永磁發(fā)電機(jī)難以從外部調(diào)節(jié)其輸出電壓和功率因數(shù)，永磁直流電動機(jī)不能再用改變勵磁的辦法來調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速。這些使永磁電機(jī)的應(yīng)用范圍受到了限制。但是，隨著MOSFET、IGBT等電力電子器件和控制技術(shù)的迅猛發(fā)展，大多數(shù)永磁電機(jī)在應(yīng)用中，可以不必進(jìn)行磁場控制而只進(jìn)行電樞控制。設(shè)計時需要把稀土永磁材料、電力電子器件和微機(jī)控制三項新技術(shù)結(jié)合起來，使永磁電機(jī)在嶄新的工況下運(yùn)行。

　　3 不可逆退磁問題

　　如果設(shè)計或使用不當(dāng)，永磁電機(jī)在過高（釹鐵硼永磁）或過低（鐵氧體永磁）溫度時，在沖擊電流產(chǎn)生的電樞反應(yīng)作用下，或在劇烈的機(jī)械震動時有可能產(chǎn)生不可逆退磁，或叫失磁，使電機(jī)性能降低，甚至無法使用。因而，既要研究開發(fā)適于電機(jī)制造廠使用的檢查永磁材料熱穩(wěn)定性的方法和裝置，又要分析各種不同結(jié)構(gòu)形式的抗去磁能力，以便在設(shè)計和制造時，采用相應(yīng)措施保證永磁同步電機(jī)不失磁。

　　4 成本問題

　　鐵氧體永磁同步電機(jī)，特別是微型永磁直流電動機(jī)，由于結(jié)構(gòu)工藝簡單、質(zhì)量減輕，總成本一般比電勵磁電機(jī)低，因而得到了極為廣泛的應(yīng)用。由于稀土永磁目前價格還比較貴，稀土永磁同步電機(jī)的成本一般比電勵磁電機(jī)高，這需要用它的高性能和運(yùn)行費用的節(jié)省來補(bǔ)償。在某些場合，例如計算機(jī)磁盤驅(qū)動器的音圈電動機(jī)，采用釹鐵硼永磁后性能提高，體積質(zhì)量顯著減小，總成本反而降低。在設(shè)計時既需根據(jù)具體使用場合和要求，進(jìn)行性能、價格的比較后決定取舍，又要進(jìn)行結(jié)構(gòu)工藝的創(chuàng)新和設(shè)計優(yōu)化以降低成本。