随着现代功率电子技术、计算机辅助设计及微机控制技术的发展,双凸极结构的永磁电机的设计与控制得到了很好的改善,其结构简单、鲁棒性好、功率密度和转矩输出高等优点也得到更好的展示。针对此类型电机的本体优化和控制策略不断被提出,有望使双凸极结构的永磁电机的市场化推广和应用得到很好的支持和实现。其中永磁开关磁链电机是双凸极结构永磁电机中运行性能较好,并且具备较强弱磁扩速能力的竞争者。本文首先简要介绍了双凸极永磁电机的研究及发展概况,由此讲述了永磁开关磁链电机的由来及发展。结合国内外现行主要的调速系统及弱磁控制方式的应用现状(其中包括传统电励磁机、永磁电机和混合励磁电机的弱磁相关介绍),主要说明了永磁开关磁链电机在弱磁扩速领域的优势。接着,研究了永磁同步电机、双凸极永磁电机和永磁开关磁链电机这几类电机的基本弱磁原理及方法,其中对适用于永磁开关磁链电机弱磁运行的永磁同步电动机弱磁原理进行数学上详细的推导和说明,并在此基础上分析了影响永磁电机弱磁的关键参数和基于弱磁的本体优化设计的方向。在这基础上,进行了三相6/4、6/5、12/10极永磁开关磁链电机运行性能和弱磁能力的对比,从中论证了6/5极结构电机在正常运行和弱磁扩速运行的相对优势;并以6/5极结构为对象,通过定性的磁路分析和定量的电磁场有限元计算,研究了不同转子齿高、齿宽对电机运行性能及弱磁能力等的影响,最后在此基础上进行了样机相关参数的校对与弱磁扩速实验的研究。研究结果表明本文设计的6/5极永磁开关磁链电机具有远高于普通永磁电机的弱磁扩速能力(达11.6倍),适用于对扩速运行要求较高的场合。