永磁同步电机(PMSM，Permanent Magnet Synchronous Motor)具有体积小、重量轻、响应快、高功率因数以及控制方法简单等优点，这使得它在高功率密度和对控制要求高的场合得到广泛的应用。而多相永磁同步电机自身具有的可靠性是传统的三相电机无法比拟的优点，因此多相永磁同步电机在航天航空、船舶推进等领域得到了越来越多的关注。多相永磁同步电机的高可性从本质上来讲源于它的相冗余度，即在定子绕组一相或者多相发生开路故障时能够通过控制剩余正常相电流的相位和幅值使得电机能够持续运行，这种可持续运行能力在一些不允许中途停车的场合显得尤其重要，因此对多相电机不对称运行的研究具有深远的意义。本文首先介绍了多相永磁同步电机的发展历史和当前研究现状，并指出多相电机相数的选定并不是越多越好，最终本文将五相永磁同步电机作为具体研究对象，在五相静止坐标系下建立了其数学模型，为了实现对五相永磁同步电机的简易控制又在两相旋转静止坐标系下建立了其数学模型，进而介绍了基于id=0的磁场定向控制技术，然后通过仿真研究验证了该控制方法的有效性。在五相永磁同步电机出现定子绕组一相或者两相发生开路故障时定子合成磁势会发生变化，使得原先的磁场定向控制方法的控制性能大大下降，文中通过仿真验证了这一点。进而提出了两种补偿控制方法，即基于定子总磁势不变的补偿控制方法和基于镜象对称法的单相开路五相永磁同步电机电流优化补偿控制方法。前者是将剩余各相电流幅值相等作为约束条件，通过调整电流相位和幅值来弥补开相带来的磁势损失。方法二是较之方法一的电流优化算法，它不再将各相电流幅值相等作为约束条件，而是仅仅将关于故障轴对称的电流幅值相等作为约束条件，使得电流总幅值下降，系统铜损降低。仿真验证了方法一的有效性和方法二优越性。本文提出了一个五相永磁同步电机驱动系统的硬件电路设计方案并实现了控制系统硬件的制作，最后给出了不对称运行控制程序的流程图。