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优化设计了一款定子铁心为U型的单相永磁同步电动机。建立了电动机的数学模型，阐述了该款电动机的运行原理。通过Auto CAD和Ansys软件建立了电动机物理模型，并对模型进行有限元分析。分析了电动机的定位力矩、不均匀气隙结构下的空载气隙磁场分布、空载反电动势以及负载情况下的电动机转速，然后对电动机进行带负载启动性能进行仿真。设计了可以控制电机转向的控制电路，在需要固定转向的场合以控制电动机的转向。在此基础之上制作了样机，样机的性能测试表明了仿真设计的合理性。