传统多旋翼油动力无人机动力系统由汽油发电机、起动电机、螺旋桨、机载电池、减速器组成,机载电池容量有限,缺乏电力补给单元,限制了无人机续航时间。用起/发电机替代起动电机,一机两用,提供电力源,同时多机发电可为用电性负载提供电力源。起/发电机是多旋翼油动力无人机动力系统中的核心,其电磁性能影响着起动/发电系统的运行。对于无人机用起/发电机来说,电动工况下需要在短时间内提供足够大的输出转矩拖动发动机点火,发电工况下应满足负载两端的输入功率和输入电压,同时还需要实现体积小、重量轻、散热好以满足无人机的实际载重要求和环境温度要求。而永磁同步电机凭借其体积小、质量轻、损耗小、效率高、机械结构简单的特点,十分宜于在无人机电机领域的应用。本文对多旋翼油动力无人机用起/发电机的研究内容可以分为以下几个部分:首先,结合多旋翼油动力无人机的结构形式及动力系统运行特点,提出电机的运行特性曲线及主要电磁性能。针对永磁同步电机从电机原理和结构两个方面入手,通过改变定转子结构参数、分析极槽配合选取以及永磁体尺寸选取等方式提高了电机过载能力,并且最终确定了42极36槽分数槽集中绕组结构;对电机材料的选取以满足多旋翼无人机运行环境条件;针对电机的轻量化问题提出相应解决方法。其次,分析了不同时刻、不同电流大小下永磁体退磁区域的变化规律,比较了单元电机中所有永磁体不同位置的工作点磁密值。基于研究的永磁体退磁现象,提出一种新型不对称磁极结构,并对磁极结构的关键参数进行优化。与原磁极结构相比,新型磁极结构在输出转矩满足的情况下,提高了磁极的抗去磁能力。最后,利用有限元法对起/发电机在电动和发电工况下的电磁性能进行了仿真验证分析。针对电机在短时高过载状态下运行可能造成电机局部温升过高的现象,对电机的瞬态温升进行了仿真,并与实际情况进行了比较;在发电工况下,搭建了三相桥式不控整流电路以及降压斩波电路,使得电机输出结果满足系统发电要求。