高超声速飞行器等先进装备的发展对航空伺服系统提出了苛刻的性能要求。与传统的余度容错伺服系统相比,基于多相容错永磁电机的多相容错伺服系统具有体积小、功率密度高和容错能力强的特点,受到了国内外学者的广泛关注。多相容错伺服系统的电机绕组或逆变器开关管发生故障后,可以在取消备份硬件的情况下,通过采取合适的容错控制策略,实现故障状态下的全额力矩输出,满足航空伺服的应用需求。本文针对航空伺服应用背景,对六相容错永磁电机的电磁设计、开路和短路故障容错控制等方面展开研究,主要工作如下:首先,对六相容错永磁电机的电磁方案设计及优化进行了研究。结合航空伺服应用背景,给出了六相容错永磁电机的极槽配合方案选取原则,结合技术指标确定了六相容错永磁电机的电磁方案及定转子结构形式。为了减小永磁体涡流损耗以及降低电机转矩波动,探讨电机转子采用Halbach永磁阵列,同时分析了Halbach永磁阵列以及电机转子的关键参数对电机性能的影响规律,确定了电机的关键结构参数,进一步研究了电机定子槽漏感的计算方法,给出了电机绕组短路电流的抑制方法。其次,研究了六相容错永磁电机在一相和两相绕组开路故障下的容错控制策略。分析了电机在正常运行及不同开路故障状态下的转矩输出特性,阐明电机在故障状态下的转矩波动产生机理。以铜损最小为目标,研究了基于磁动势不变原则和瞬时功率平衡原则的开路故障容错控制策略,并采用有限元方法进行验证,进一步对这两种容错控制策略的控制效果给出综合评价。最后,分析了六相容错永磁电机的绕组短路故障特性及容错控制方法。通过解析方法计算了六相容错永磁电机的绕组短路电流,分析了绕组短路电流的变化特征及其对电机转矩特性的影响规律。进一步研究了基于瞬时功率平衡原则的短路故障容错控制策略,实现了电机在端部短路故障状态下的全额转矩输出,同时降低了电机的转矩波动。