软磁复合材料(SMC)是由表面带有绝缘的金属粉末颗粒压制而成。和硅钢片材料不同,SMC材料电阻率高,磁、热各向同性,涡流损耗小,适合在高频电机下应用。本课题是在国家自然科学基金项目—软磁复合材料的圆筒形永磁同步直线电机推力波动与材料损耗特性的支持下进行的。本文通过铁耗计算和实验对比验证了所采用分段式变系数正交分解法计算电机铁耗的准确性和SMC材料在高频下具有铁耗小的优点。基于对影响铁耗因素的分析,围绕软磁复合材料的特点,本文重新设计了一台额定功率为1kW的SMC材料永磁同步电机,取得了一定的研究成果。概括起来,本文所做的工作有以下内容:第一部分主要研究了铁耗计算方法和进行了电机铁耗实验。首先分析了铁耗产生机理,比较众多铁耗计算模型优缺点,在充分考虑磁化方式、谐波损耗、磁密大小和频率大小因素影响下,采用分段式变系数正交分解法计算SMC材料电机铁耗。然后用环形试样法测试SMC材料磁特性并用软件拟合铁耗系数。其次用Ansys有限元软件分析电机内部各部分磁化方式及各谐波磁密幅值大小。再次划分电机铁耗计算区域,进行各区域铁耗计算,比较电机各部区域的铁耗大小。最后为了验证SMC材料电机铁耗计算的准确性和高频下的优越性,采用反拖法和仅用转子法测量SMC材料电机和普通硅钢片材料电机铁耗,在相同频率下的两次测量值之差就是该电机的铁耗值。第二部分主要研究了影响电机铁耗的因素,主要从电机结构、不同负载和不同供电方式三方面进行研究。首先根据文献推导的铁耗优化判据,研究电机结构包括转子上开槽和改变电机槽数对电机铁耗的影响。其次对电机槽口宽度和电机槽深长度进行参数化仿真,分析槽口宽度和槽深度对电机铁耗的影响。最后研究了不同负载对电机铁耗的影响和SVPWM逆变器供电时开关频率大小对电机铁耗的影响。第三部分根据电磁设计流程及电机齿槽结构对电机铁耗影响的结论,参考原SMC材料电机尺寸重新设计了一台定、转子材料为SMC额定功率为1kW的永磁同步电动机,分析原电机和重新设计后电机铁耗差异及电磁性能。