非晶合金作为一种新型导磁材料,具有低铁耗的优势,将其作电机的铁心可以显著提高效率。轴向磁通电机圆盘式结构具有高转矩密度的优点,可以解决一些应用场合的空间限制问题,在航空航天,新能源电动车等场合具有广阔的前景。导磁性能良好的粉末冶金软磁材料SMC替换部分永磁体,可以显著提高直轴磁路的磁导,使得直轴同步电抗提高,增加了电机弱磁扩速能力。此外,由于直轴同步电抗和交轴同步电抗不相等,在软磁区域会产生磁阻转矩,采用合适的控制方法即可增大电机输出转矩。基于以上优势,本文从以下几个方面来研究一台复合磁极非晶合金轴向磁通电机:首先,运用时步有限元法研究了复合磁极非晶合金轴向磁通电机磁密分布的特点,分析了电机的交直轴电感、空载反电动势和额定转矩中磁阻转矩和永磁转矩的占比,研究了软磁极和永磁极在不同面积比例时,以及不同凸极性时轴向磁通电机转矩大小和弱磁扩速能力。然后,为了研究磁导谐波、电枢磁动势空间谐波和变频器供电电流时间谐波对复合磁极轴向磁通电机损耗的影响,比较了理想空载时不同定子铁心材料、定子槽型,负载正弦波供电时不同转速和极槽配合以及变频器供电时不同开关频率和调制比参数的损耗大小。针对复合磁极轴向磁通电机转子损耗较大的问题,研究了永磁体沿周向分段、径向分段和周向径向同时分段时涡流损耗的大小,研究了转子支架开槽对支架涡流损耗的抑制效果。最后,基于以上仿真的正弦波和变频器供电损耗作为热源,用温度场软件计算了两种情况下电机各部分温升分布。为了提高电机散热效果,本文比较了绕组端部加灌封胶与不加灌封胶时绕组的温升大小,研究了不同冷却水道水速、不同水道截面积尺寸对电机各部分的温升影响。为了验证温度场软件计算结果的有效性,本文根据一台已有的传统轴向磁通永磁同步电机样机对比计算其温升大小,并与试验测试结果进行对比,验证温度场软件计算结果的有效性。