永磁同步电机具有结构紧凑、功率密度高、效率高等优点,在航空航天,交通运载、工业生产及家用电器等领域具有广阔的应用前景。近年来,为了降低永磁同步电机的成本,采用铁氧体材料的永磁同步电机得到了越来越广泛的关注。在一些低成本、高性能要求的应用场合,如风机、水泵等,采用低成本的铁氧体永磁同步电机代替异步电机,可以显著地提高效率、降低成本。针对铁氧体永磁材料磁性能相对较弱的特点,本文采用聚磁结构,设计分析了一台内置式铁氧体永磁同步电动机。该电机具有高效率、高功率因数、低转矩脉动等优点,相对于同规格异步电机降低了两个机座号,有效的减小了电机体积、重量和成本,具有巨大的应用潜力。另外,针对参数受铁芯饱和影响较大的电机,如内置式永磁同步电机和同步磁阻电机,本文提出两种基于最大转矩电流比(MTPA)控制方法的优化控制策略。MTPA控制策略的目标在于利用相同的电流产生最大的转矩,以减小电机铜耗、降低温升、提高效率。但是,电机参数的不确定性(如实际参数与设计参数的差异、实际参数随工况而变化等)将导致电机最大转矩电流比轨迹发生偏移,使得电机运行状态偏离目标运行状态。为了补偿电机参数变化对MPTA控制的影响,本文提出基于参数变化补偿的优化MTPA控制策略,可以很好地跟随实际的MTPA轨迹,提高电机的运行性能。此外,采用MTPA控制策略,在电机重载时会出现功率因数下降问题,在高速区还会出现驱动电压不足的问题。本文基于参数变化补偿的优化MTPA控制策略,提出了一种三段式控制策略,保留了 MTPA控制策略的优点,并扩展了电机重载时的调速范围。最后,通过实验测定了不同负载条件下的MTPA轨迹,与仿真结果具有相近的表现。