现代数控机床、智能家电以及机器人等高端装备要求电机驱动系统具备转子绝对位置检测能力。本文针对常规同步电机以及无传感器控制无法实现转子绝对位置检测的技术难题,从电机拓扑角度出发,研究了一种结构紧凑、性能可靠的双气隙复合电机拓扑结构。该结构由永磁同步电机与磁阻式旋变径向集成,利用极对数的合理组合,在提高电机系统功率密度的同时,实现电机转子的绝对位置无传感器控制。主要研究内容包括以下几个方面:首先,分析双气隙复合电机的拓扑结构特点,揭示双气隙复合电机的转子机械位置估计方法的基本原理,基于具体指标给出电机的电磁设计方案,并利用有限元仿真软件对电机进行二维有限元分析,验证设计方案的合理性。其次,针对永磁与磁阻式旋变集成的双气隙复合电机,分析外转子磁阻式旋变的结构特点。给出外转子磁阻式旋变的设计方案,从极槽配合、绕组排布和气隙函数三个方面详细阐述磁阻式旋变的设计方法。再次,基于改进绕组函数法,建立外转子磁阻式旋变的等效磁路模型。通过对改进绕组函数法的推导,得到旋变电磁参数的解析计算方法。建立旋变的有限元仿真模型,通过有限元分析验证解析计算结果和转子位置检测能力。最后,考虑到双气隙复合电机复杂的特殊结构以及加工条件的限制,给出样机的结构设计方案,并对样机的主要部件进行结构分析,验证结构设计的合理性。在此基础上,搭建实验平台,对样机进行不同转速下的实验测试,并对实验结果进行分析,验证研究成果的可行性。