容错式磁通切换永磁(Fault-Tolerant Flux-Switching Permanent-Magnet,FT-FSPM)电机结合了永磁同步电机和开关磁阻电机的特点,兼具高效率、高可靠性以及良好的冷却条件而具有较好的应用前景。因此,本文以8/15极FT-FSPM电机为研究对象,深入研究了气隙磁场调制过程。本文的研究成果主要包括以下几个方面:1.运用将电机的“原始磁动势”、“凸极磁阻”和“电枢绕组”级联的“三要素”法简单阐述了FT-FSPM电机的气隙磁场调制工作原理,结合有限元仿真具体分析了FT-FSPM电机定转子凸极调制器的磁场调制过程,主要由转子齿调制出不同阶次的谐波,定子齿辅助转子齿来共同削弱永磁磁场产生的气隙磁密谐波幅值,进而与电枢磁场相互作用产生电磁转矩,完成相应的能量转换。2.运用气隙-磁导模型推导了永磁磁场和电枢磁场分别单独作用时的气隙磁密,得出了气隙磁密谐波的次数以及谐波旋转速度,为研究电磁转矩以及永磁体涡流损耗奠定理论基础。3.根据永磁磁场和电枢磁场产生的相同谐波次数和旋转速度的谐波之间相互作用确定了电磁转矩产生原则以及有效工作谐波次数;运用麦克斯韦应力张量法分析了电磁转矩产生机理,研究了有效工作波产生的转矩在总转矩中的占比。4.运用气隙磁场调制运行理论提出了永磁体涡流损耗模型,确定了产生永磁体涡流损耗的主导谐波次数;提出了在电机转子上加入磁障的两种新型转子结构,降低了低阶次谐波的幅值,减小了永磁体涡流损耗。5.加工制造了FT-FSPM电机与新型转子结构的样机,结合实验室现有设备搭建了相关实验测试平台。样机的空载和负载实验验证了电机电磁设计以及磁场调制原理的理论分析的正确性。另外,通过测量两台样机永磁体的温度并进行对比验证了新型转子结构对于永磁体涡流损耗抑制的有效性。