阀用电动执行器在现代工业驱动领域应用广泛,其多采用感应电动机作为核心部件,并辅以减速器、控制器、传动齿轮等部件。由于工业阀用电动执行器所处工作环境恶劣、工作情况复杂,其减速器为最易损坏部分。因此,近年来无减速器的直驱式阀用电动执行器以其快速响应及高可靠性等优点而倍受关注。综合转速、成本等因素,开关磁阻电机在直驱式电动执行器中应用较为普遍。本文以ABB公司MOE712型电动执行器的性能参数为设计指标,开展电动执行器用开关磁阻电机的设计与研究。采用高极槽数、₂工作制（短时工作制）的方案,完成开关磁阻电机的初步设计,在此基础上,针对其电磁特性、热特性进行优化。论文主要包括以下内容:（1）通过理论分析得到电机主要结构尺寸变量对电机输出性能的影响,对直驱式开关磁阻电机的结构尺寸进行初始设计;利用ANSOFT软件对电机的电磁特性和输出性能进行了仿真分析,为后续设计优化提供依据。（2）为降低电机优化设计的计算时长,采用代理模型方法对电机效率进行优化,通过相关性分析,确定的优化约束条件分别为50%-60%的槽满率、低于30%的平均转矩脉动和大于150N·m的平均转矩;优化变量分别为定子轭厚、转子轭厚、定子极弧系数、转子极弧系数、转子槽深、匝数、绕组线径。（3）采用拉丁超立方采样获取优化变量的样本点,结合ANSOFT软件明确不同样本点处的电机输出特性;应用Kriging法构建电机输出特性与优化变量的代理模型和优化目标函数;采用粒子群优化算法对代理模型的优化变量进行分析,得到电机效率的局部最优解。（4）综合考虑电机损耗、尺寸、工况等因素,采用ANSYS软件对优化后的电机模型进行电热耦合分析,明确了电机主要部件的温度分布和动态温升特性,验证电动执行器工作制对开关磁阻电机热特性的要求。采用代理模型法后减少了电机优化的运算量,将优化时间由87h降至10h,电机的转矩脉动由36.5384%降低至29.0559%,效率从52.45%提升至54.15%,转矩为156.4994N·m,满足工业阀用电动执行器的设计要求。