开关磁阻电机(Switched reluctance machine,SRM)以其结构简单、可控性高和容错能力强等优良特性在高可靠性要求的场合受到了广泛的关注,但是作为系统运行必需环节的功率变换器和检测环节,具有较高的故障率,影响系统的安全可靠运行。而可靠性评估能够定量判定可靠性提高方法的应用效果,为实现最优系统级可靠性的提高奠定基础。因此本文针对SRM系统的可靠性评估与提高方法进行研究。首先进行了SRM系统可靠性的定量评估。在器件级可靠性评估方面,建立了常用不对称半桥功率变换器的三维热路模型,实现了不同控制策略下功率半导体器件的结温预计和元器件的失效率计算。在系统级可靠性方面,提出了基于k-out-of-n:G模型和Markov模型的系统级可靠性评估模型,实现了静态和动态的可靠性评估。为了定量提高系统的可靠性,进行了不同控制参数、控制策略和冗余策略下SRM系统的可靠性分析,从可靠性角度定向选取了控制参数和控制策略,确定了最优的冗余等级。同时搭建了硬件实验平台,设计了热应力和容错能力实验,间接验证了可靠性评估和分析的有效性。研究结果表明所提出的系统级可靠性评估方法能够实现SRM系统快速和精确的可靠性评估,同时具有良好的普适性。其次从快速故障诊断和修正策略选取角度定量提高了SRM系统的可靠性。通过分析不对称半桥功率变换器中开关管故障前后电流路径的变化情况,获取了开关管驱动信号与对应桥臂中点电压的关系,提出了采用驱动信号和中点电压特征在故障前后的不一致性作为诊断特征量。同时设计了低成本的故障诊断电路,避免了采样过程,实现了微秒级的故障诊断。通过建立能够反映修正策略影响的系统级可靠性评估模型,获得了可靠性最优的修正策略,使可靠性提高幅度达到28%以上。实验结果表明所提方法能够实现不同控制策略、多级故障和多种拓扑下功率变换器开关管的故障诊断,同时验证了修正策略可靠性定向选取的必要性。然后从功率变换器拓扑角度定量提高了SRM系统的可靠性。为了降低系统的成本,提出了一种新型集成化功率变换器拓扑,给出了基本的运行模式,验证了所提变换器良好的可控性。针对开关管是不对称半桥变换器中的薄弱环节,提出了一种基于串联导通的新型控制策略,降低了开关管的电热应力。为了减小开关管故障后SRM系统的转速和转矩脉动,分别提出了针对于下管和上管故障的容错策略。通过设定宽松和严厉两种失效标准,对比了所提出的变换器和传统不对称半桥变换器的系统级可靠性,增强了可靠性评估的可信度。仿真和实验结果表明所提变换器具有良好的可控性,同时不会带来热应力的增强和容错能力的降低,从而证明了所提变换器具有更高的静态和动态可靠性。最后分析了不同相电流检测方法下SRM系统的可靠性。在总结现有电流检测方法存在的不足及可能出现的可靠性问题的基础上,提出了一种基于两个传感器的多相电流检测方法。同时给出了适用于整个相电流周期的解耦策略,缩短了脉冲注入区域,获取了完整的相电流信息。通过建立反映不同电流检测方法影响的SRM系统级可靠性模型,结合功率变换器的损耗和热应力分布的变化,实现了不同相电流检测方法下SRM系统静态和动态可靠度的定量计算。仿真和实验结果表明单纯的减少电流传感器的数目并不意味着系统可靠性的提高,同时所提方法在提高SRM系统可靠性的同时不会带来系统其他控制性能的降低。该论文有图103幅,表30个,参考文献216篇。