作为全球耗电量最大的电气设备,电机及其控制系统消耗了全球超过40%的用电量。所以,电机及其控制系统效率的提升是推进工业节能工作的重点。电机系统效率的提升不仅体现在电机本身,更依赖于高效的控制策略。本文针对内置式永磁同步电机提出一种新型最大转矩电流比控制,保证了系统输出的铜损最小,具体研究内容如下:首先,通过分析永磁同步电机的转子磁路,对永磁同步电机进行分类。根据各类永磁同步电机磁路结构的差异,阐明进行最大转矩电流比控制是提升内置式永磁同步电机效率的有效途径。在不同坐标系下建立起永磁同步电机的数学模型,基于此,介绍矢量控制的原理和电流控制策略。分析电机控制在实际应用中所面临的死区、数字延迟等不利因素,并给出解决方法。其次,对永磁同步电机的定子磁链观测方式进行分析总结,从稳态精度、参数鲁棒性、动态特性三个方面对常见的定子磁链观测及其优化方法进行对比研究,分析各磁链观测方法的适用工况。再次,基于传统的搜索法最大转矩电流比控制,并结合所总结的磁链观测方式,提出改进的最大转矩电流比控制策略。所提算法在实现最大转矩电流比运行时未用到电感参数,所以所提算法对电感参数具有高鲁棒性,电感参数的变化将不会影响所提算法实现的品质。同时对传统搜索法的稳态精度与动态响应进行了改善。通过仿真将所提控制策略与传统搜索法进行对比,对所提控制策略的控制性能进行验证。最后,在2.2k W内置式永磁同步电机实验平台上验证所提控制策略。实验结果验证了所提控制策略的高动态品质与稳态精度。