表贴式永磁同步电机由于功率密度高,且结构简单,被广泛应用在电动汽车、深海潜航、航空航天、数控机床等领域当中。由于采用永磁体励磁,电机气隙磁场恒定不变,因此需要弱磁控制进行扩速运行。然而传统的弱磁控制仅考虑稳态性能,对弱磁控制动态性能很少研究,所以,研究表贴式永磁同步电机高动态扩速运行,对一些需要高动态性能的场合,有着重要的实际意义。本文首先对表贴式永磁同步电机弱磁过程进行理论分析,在传统工作在恒功率区的弱磁控制理论分析的基础之上,对研究较少的恒转矩区的弱磁控制进行理论分析,研究能够适用于恒转矩区的新的弱磁控制方式。然后针对恒转矩区域的弱磁控制方式,采用一种新的基于单电流调节器的弱磁控制策略。通过分析传统双电流调节器弱磁控制方式与单电流调节器弱磁控制方式的稳态响应,比较两种不同弱磁控制算法的稳态性能,包括弱磁效果以及扩速比等。结果表明,基于双电流调节器的弱磁控制方式扩速比为1.13,而基于单电流调节器的弱磁控制方法扩速比可以达到1.30,因此单电流调节器弱磁控制具有更好的稳态性能。同时,本文着重研究两种弱磁控制方式下的动态性能,以电机负载起动、突加负载、突降负载以及恒速加载四种不同的负载情况,模拟电机在正常运行以及极限运行过程,进而通过仿真分析在四种不同负载运行情况下两种弱磁控制方法的动态响应,结果表明基于单电流调节器弱磁控制无论抗干扰能力,还是动态响应速度,电流运行轨迹等方面都优于双电流调节器弱磁控制,具有更好的弱磁动态性能。为了完成电机的进一步扩速,本文研究了电压过调制,在母线电压不变的基础上提高母线电压的利用率。通过采用一种区分调制区域,在不同过调制区域采用不同的过调制算法的方法,能够将电压矢量较好的控制在电压矢量正六边形上,结果显示这种方法电压利用率较线性调制下提高了1.05倍。将提出的基于单电流调节器的弱磁控制方法与过调制方法相结合,着重分析过调制策略下的单电流调节器弱磁控制的稳态性能及动态性能,稳态响应结果表明在过调制策略下的单电流弱磁控制扩速比可以达到1.37,稳态性能更好。而在不同负载情况下,由于过调制算法带来的电流谐波的影响,使得弱磁控制算法的动态性能变差,但不同负载情况下电机运行平稳,具有实际可行性。最后,本文设计了表贴式永磁同步电机的驱动系统,验证了所提出的控制策略的可行性与有效性。