开关磁阻电机是一种双凸极结构电机,定子一般采用集中绕组,转子既没有绕组也没有永磁体。由于其制造成本低、可靠性高、起动转矩大、故障容错性好以及调速范围广等优点受到越来越多国内外专家学者的关注。在电动工具、榨汁机、吸尘器、风机、水泵等单向高速运行场合,两相4/2极开关磁阻电机更突显其成本优势,但转矩波动和转矩死区的问题也更加凸出。为了解决电机运行过程中转矩死区和大转矩波动的问题,分析了影响转矩死区和转矩波动的因素,提出一种多阶阶梯式气隙的解决方案,构建了阶梯气隙长度与绕组电感的关系曲线,计算了不同阶数阶梯气隙长度的最优解。提出将静态转矩波动系数和静态平均转矩作为两相开关磁阻电机起动能力和输出能力的评价指标,仿真研究了不同阶数阶梯式气隙电机的动态转矩特性,验证了多阶气隙设计优化方法的有效性。针对气隙优化设计后的两相4/2极高速开关磁阻电机样机,搭建了有限元场路耦合仿真模型,仿真分析了电机的基本性能;基于电机电流特性表和转矩特性表,构建了 Matlab/Simulink平台下的真实电机模型的仿真系统,仿真研究了两相4/2极高速开关磁阻电机的基本控制策略。最后,基于DSP控制芯片搭建了两相4/2极高速开关磁阻电机驱动系统实验测试平台,并进行了空载、负载试验,验证了设计和仿真的正确性和可行性。