永磁无刷直流电动机是一种先进的集电力电子变换器与永磁电机本体于一体的机电一体化系统,它既具备交流电动机结构简单、运行可靠、维护方便的一系列优点,又具备直流电动机运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好的诸多特点。正是由于这些原因,自上世纪末起,逐渐形成永磁无刷直流电机的研究热潮。在此背景下,本文以此为课题,对永磁无刷直流电机系统进行了一些理论分析和实践应用。本文首先在综合国内外有关文献的基础上,分析了永磁无刷直流电机的发展历程、现状和趋势,提出了目前存在的一些问题。介绍了永磁无刷直流电机的结构和运行原理,推导出永磁无刷直流电机的数学模型。针对永磁无刷直流电机的转矩脉动,本文详细分析了各种调制斩波方式对注入电机电流以及转矩脉动的影响,比较分析各种斩波方式下系统运行情况,提出一种有利于减少转矩波动的斩波方式。同时,本文还提出了一种回馈制动的方式,进一步提升系统性能,节约能源。在大型永磁电机磁极设计中,通常采用多块磁钢来组成励磁磁极。考虑到磁钢本体的分散性和加工误差,本文从工程实际应用出发,提出了一种磁钢优化配置方法,保证每个磁极中各段磁钢产生的合成磁密幅值接近相等且通量均衡,从电机本体设计角度上提高系统性能。本文在理论分析基础上,以单片机和功率智能模块为硬件平台,实现了一套多相永磁无刷直流电机系统。针对理论分析,进行了各种方案的比较分析,经过试验结果和仿真分析结果,进一步支持了论证了理论分析正确性和实用性。同时,对于实际应用中的一些问题,本文也做了一些工作,提出一些分析和改进。