开关磁阻电机的双凸极结构和开关控制方式使其功率密度较低,且转矩脉动明显。采用多相系统可提高开关磁阻电机功率密度,降低电机转矩脉动,但功率器件开关频率和损耗也随之提升,影响电机高速运行性能。采用少相系统更适合开关磁阻电机高速运行,但其低速效率较低,转矩脉动较大。针对上述单一运行方式难以同时满足电机低速和中高速运行需求的问题,本文研究了一种通过绕组结构切换兼顾六相和三相运行优点的12/10极开关磁阻电机,建立了电机系统模型,对电机性能开展了仿真和实验研究。研究了一种12/10极绕组变结构开关磁阻电机,分析了其电磁特性。对比了电机三种绕组结构,根据绕组结构特点将电机运行模式区分为六相运行、三相并联运行和三相串联运行模式,并分析了电机不同运行模式的参数关系和磁极排布方式;针对开关磁阻电机参数呈高度非线性的特点,通过有限元模型对比分析了电机不同运行模式的静态电磁特性和稳态工作特性,获得了电机六相和三相运行模式的磁链、电感和转矩特性,为电机系统模型建立和性能研究提供理论依据和关键参数数据。建立了电机六相和三相运行模式的非线性模型和电机模式切换系统模型,仿真分析了电机系统的运行性能。基于电机三相运行模式静态磁链特性,建立了采用高阶傅里叶级数和指数函数作为拟合函数的三相运行模式电机模型,通过关键转子位置磁链矩阵,简化了高阶傅里叶级数系数的求解过程;针对六相运行模式互感影响较大的特点,基于神经网络模型建立了计及互感耦合的六相运行模式电机模型;基于三相运行模式和六相运行模式电机模型,在Matlab/Simulink环境中搭建了电机模式切换系统仿真模型。电机系统起动、调速和模式切换仿真结果表明,电机两种运行模式起动和调速性能较好,相同电压下通过切换电机运行模式可改变电机输出转矩和功率,提高电机调速范围。设计了12/10极绕组变结构开关磁阻电机控制系统,搭建样机实验平台,对系统运行性能进行了实验验证。设计了功率变换器、驱动板、位置检测电路和控制器等硬件系统,分析了电机绕组结构切换在硬件系统中的实现方式,并编写了基于DSP控制的软件驱动程序。开展了稳态运行、起动调速和模式切换实验,实验结果与仿真结果吻合较好,证明了本文12/10极绕组变结构开关磁阻电机方案和系统模型的正确性。