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异步起动永磁同步电动机是在三相感应电机转子铁心内放入永磁体,依靠鼠笼转子绕组产生的异步转矩实现起动。异步起动永磁同步电机具有体积小、重量轻、在较宽负载范围内效率高、功率因数高等优点。在能源问题越来越严重的今天,符合国家“节能降耗”的指导方向,具有广泛的应用前景。异步起动永磁同步电机的很多成果已用于工业生产,并取得了良好的节能效果。但由于这种电机转子结构复杂,使得电机的设计的难度增加,计算准确度较差;另外,异步起动永磁同步电动机中一些特殊问题如转子磁极结构与永磁体尺寸的优化等都是设计的难点。优化设计方法尚不完善在一定程度上阻碍了异步起动永磁同步电机大范围内的推广和应用。论文通过对国内外文献的大量查阅和分析,在掌握异步起动永磁同步电动机结构和磁路特点的基础上,重点研究了异步起动永磁同步电动机的优化设计。首先详细介绍了异步起动永磁同步电机各种不同结构形式及其特点,分析了这种电机的运行原理和磁场特点。提出了异步起动永磁同步电机的设计流程及设计方法,给出了电机的电磁设计过程,并采用该方法对电机进行了初步的设计。为了节省电机成本和使加工工艺简化,本文采用了感应电机Y100L1—4的定子绕组和机座,重新设计转子从而实现电机性能的提升。论文最后运用电磁场有限元分析软件ANSOFT对所设计样机进行了电磁场分析、仿真和优化。重点讨论了永磁体尺寸的变化对电机性能的影响,并对电机的齿槽转矩、起动电流、反电动势及其谐波等参数进行了分析和计算。与感应电机比较的结果表明:该电动机的磁路设计合理,输出性能良好,达到了设计的要求,研究结果具有较高的实用价值。