随着对电机效率要求的提高,风机、水泵类负载也逐渐采用高性能的稀土永磁电机。内嵌式永磁同步电机由于结构紧凑、能量密度高、效率高等优点而受到越来越多的关注。然而,现在高性能永磁材料钕铁硼的价格越来越高,更多的电机制造商开始关注使用价格低廉的铁氧体的永磁电机,尤其是对成本敏感的电机应用场合。本论文项目所研究的是额定功率为1500W,额定转速为1000rpm的永磁交流电机,用于驱动工业风机通风设备,对成本敏感。文章首先确定了电机的基本结构为12槽、8极的内嵌式电机结构。在此基础上依次设计了分别使用钕铁硼和铁氧体两种不同永磁材料,转子永磁体放置方式为一字型、V字型两种结构共四个不同的电机方案,并分别从电机的材料成本、生产制造加工工艺、优化细节等方面对四个电机方案进行综合比较。然后针对选择的铁氧体材料、V字型转子结构的方案,优化电机参数,减小齿槽转矩和空载反电势总谐波含量,确定样机参数并制作样机。进行空载实验,空载实验数据与仿真结果一致。最后以仿真中样机负载运行合成电磁转矩中转矩脉动大的现象为出发点,研究了内嵌式永磁电机的转矩脉动。有限元分析结果证明永磁同步电动机,在空载反电势总谐波含量、齿槽转矩比较小的情况下,绕组电感中的4次谐波含量引起的磁阻转矩脉动是构成合成电磁转矩中转矩脉动的主要部分。同时有限元分析还证明了齿槽转矩的相位改变可以用来部分抵消磁阻转矩脉动,从而减小合成电磁转矩的转矩脉动。