当今,节约能源、保护环境是全世界共同关心的话题。泵类产品的市场占有率高,研究泵用电机的节能措施,提高其运行性能,降低系统能耗对我国实现可持续发展战略具有重要意义。永磁无刷直流电动机（Brushless Permanent-Magnet DC Motor,以下简称BLDCM）具有效率高、能耗低,与有刷直流电动机比无换相火花,控制简单、运行寿命长、噪声低、体积小等优点,在泵类系统中受到广泛青睐。本课题结合水泵用电动机的运行特点,优化设计并研制了一台BLDCM样机进行实验验证。主要内容如下:第一章,简述课题研究的背景、意义,国内外泵用电机的研究现状,及泵用BLDCM进行优化设计的目的意义和重要性。依据并研究水泵电机的三大关键技术:电机技术、泵负载的机械特性、电机与泵的融合设计,确定所设计的泵用电动机为变频调速控制的BLDCM。第二章,分析泵用电机的基本结构及工作原理;结合BLDCM的换相过程,建立考虑电枢绕组电感时BLDCM的等效电路及数学模型,基于该数学模型对BLDCM的电枢等效电阻、机械特性进行分析研究。采用场路结合计算法优化设计BLDCM磁路结构,完成泵用BLDCM的电磁方案设计。第三章,依据电磁场基本理论及二维有限元计算方法,基于电磁场有限元计算软件Ansoft Maxwell对BLDCM进行建模分析,分析定子冲片结构、转子磁路结构、极弧系数、气隙长度等设计参数对电机性能的影响,提高材料利用率,对BLDCM的电磁性能进行优化设计。第四章,根据水泵系统控制需求,本课题基于ds PIC30F4011芯片设计了一台泵用BLDCM的驱动器,给出驱动器的主电路设计方案及控制电路、软件设计流程,完成该驱动器的硬件设计和软件设计。第五章,根据研究设计,研制一台额定功率370W、转速3000r/min的泵用BLDCM样机,对样机进行实验测试,测试结果达到设计性能指标要求。将测试结果与有限元计算结果进行分析对比,验证本文分析与设计方案的准确性和可行性。