电传动技术是车辆实现全电化的重要基础，电驱动系统是电动车辆的动力核心，而轮毂电驱系统是电驱动系统的终极驱动形式，轮毂电机的性能在轮毂电驱系统中具有决定性作用。随着电机领域新原理、新材料和电机加工工艺的不断发展，越来越多的新型电机拓扑结构和新工艺被提出和应用，有利于突破传统轮毂电机的部分瓶颈问题。

轮毂电机既需要低速大转矩，又需要高速高功率，这两个指标相互矛盾，很难同时满足。永磁记忆电机利用高剩磁低矫顽力永磁材料的不可逆退磁的特性，通过调节d轴电流脉冲控制永磁的剩磁，实现在线对永磁体进行调磁。轮毂电机在全速域内，根据不同转速对永磁体实施不同程度的磁化，从而整体提高电机运行性能。

目前，现存的记忆电机作为轮毂电机使用仍存在一些问题：转矩密度很难达到钕铁硼稀土永磁电机的水平；轮毂电机要求具有较高的过载能力，如果磁路设计不合理时容易出现退磁的风险；在线调磁控制，引入了励磁损耗，增加了电机的温升，且降低了系统效率。

记忆电机大体可以分为两类：交流脉冲调磁型永磁电机，电机定子绕组同时兼具驱动和控制两种功能，基于矢量控制方式调节永磁体剩磁；直流脉冲调磁型永磁电机，电机有两套绕组分别为驱动绕组和调磁绕组，其通过调节励磁电流的大小和方向对永磁体的磁场进行调节，目前研究主要集中在双凸极电机上。

交流脉冲调磁型记忆电机主要有单一永磁型和混合永磁型电机两种。加拿大康考迪亚大学M. Ibrahim等提出了一种新型的含铝镍钴磁体的变磁通电机，该电机转子结构以具有聚磁功能的切向充磁永磁电机为基础，通过在转子上采用沿d轴方向加入磁障降低q轴电流引起的铁心磁场饱和提高控制电枢d轴电流脉冲调节永磁体剩磁的能力的技术手段，并结合具有高剩磁低矫顽力的永磁体，使其具有与稀土永磁同步电机相当的转矩密度和在较宽的速度范围内都具有较高的运行效率。

英国谢菲尔德大学诸自强等提出了一种新型的永磁记忆电机，该电机转子磁路由钐钴永磁体和钕铁硼永磁体串联而成，其转矩密度可以达到80 kN·m/m3。图1所示为该电机的结构示意图，电机转子磁路采用高矫顽力的钕铁硼和低矫顽力的钐钴永磁体交替排布的方式。该电机利用磁阻转矩获得高的转矩密度，同时利用永磁体的退磁特性，并结合定子d轴电流对电机磁场进行调节，使得电机在不同的工作点都可以获得较高的效率。

图1 径向串联混合永磁电机

直流脉冲调磁型记忆电机主要的研究方向是双凸极记忆电机，该电机根据励磁方式也可以分为单一永磁型和混合永磁型电机。香港大学的邹国棠团队基于记忆电机和双凸极电机的原理提出了单一励磁型双凸极记忆电机（PM DSMM），结构如图2所示。

图2 单一励磁型双凸极记忆电机

电机转子拓扑结构为实心凸极外转子，适合实现高速运行且容易与减速器集成设计。电机定子电枢采用五相绕组分数槽结构，降低电机的齿槽转矩，削弱反电动势中的高次谐波，提高电机容错性能。电机采用单独的励磁绕组，同时永磁体在定子上，提高了电机的调磁效率，并且降低了电机控制的复杂程度，减少了调磁时的功率损耗。该团队研制了一款样机，电机主要参数见表1，电机弱磁倍数可以达到4，大幅提高了永磁电机的弱磁能力。

表1 电机主要参数

有文献提出了一种基于NdFeB和AlNiCo的混合励磁双凸极记忆电机，结构如图3所示，由NdFeB提供主要气隙磁通量，AlNiCo负责辅助调磁的作用。研制了一台样机，额定功率1.2 kW，转速运行范围0～4000 r/min，当处于起动阶段绕组电流不变的情况下，通过给AlNiCo增磁，输出转矩提升了50%。

图3 混合励磁型双凸极记忆电机

本文摘编自电工技术学报，原文标题为“永磁轮毂电机技术发展综述”。