当今世界环境问题日益突出,随着世界工业化的发展,全球环境污染及能源紧缺问题日益突出,大力发展电动汽车已成为缓解环境问题的必然趋势。然而传统永磁同步电机存在永磁磁通不可调节,电机的调速范围较小等问题。本文提出具有被动弱磁功能的内置式永磁同步电机,基于增加电机漏磁调节气隙磁通的思路,提出了在电机转子中增设导磁滑块的结构。本文利用数学建模、有限元分析及实验验证的方法对具有被动弱磁功能的内置式永磁同步电机进行原理分析、弱磁功能验证及弱磁性能优化的研究。首先,介绍了具有被动弱磁功能的内置式永磁同步电机的基本结构和基本工作原理。根据电机的基本结构建立等效磁路图和磁路的数学模型,通过与传统永磁同步电机的等效磁路模型进行对比分析,说明本文设计的电机被动弱磁功能的基本工作原理。其次,采用有限元的分析方法对电机的弱磁性能进行分析研究,分析电机的反电势、交直轴电感及电机转矩与滑块位置之间的关系;通过对反电势、交直轴电感和电机转矩的仿真分析电机的弱磁性能。然后,搭建了实验平台,测量当导磁滑块处于不同位置时,电机的交轴电感及反电势与转速的关系,根据实验数据分析电机的弱磁性能;对导磁滑块进行受力分析,并根据反电势实验结果分析选择合理的弹簧倔强系数;通过数学模型分析影响弹簧倔强系数的因素,结合选择的倔强系数和电机内部的结构尺寸,确定弹簧的基本参数。最后,对电机的弱磁性能进行优化。分析导磁滑块滞回特性、电枢反应以及弹簧形变不均匀对电机弱磁性能的影响;利用有限元方法分析导磁滑块的宽度、厚度及永磁体跨距角对电机弱磁性能的影响并进行优化分析。