永磁无刷直流电机的设计原理和方法与普通无刷直流电机基本相同，分为磁路设计和电路设计。磁路设计是要求出永磁体的尺寸、外磁路特性，并由永磁体工作图求出工作点的气隙磁通密度和磁通量；电路设计是在电机总体方案和磁路设计的基础上对绕组参数进行设计计算，同时校核电机的各项指标要求。‘由于永磁无刷直流电机是永磁体励磁，因而与普通无刷直流电机相比,在计算中的参数选取、性能计算等许多方面存在差异。

　　电机设计的思想是要获得大的气隙磁通密度bδ（或气隙中的磁通量φδ），这样不仅可以提高电机出力，还可以改善电机的动态品质。因此，气隙磁通密度（或气隙中的磁通量）成为决定电机尺寸、影响电机性能的重要参数之一，在电机设计中准确计算它十分重要。

　　电机的设计最终通过磁路的计算进行。对磁悬浮飞轮用电机，电机的总气隙磁通量φδ可通过下式求得

　　式中，br为永磁体剩余磁通密度；sm为永磁体供磁面积；aδ、ab分别为电机主磁路的主磁导和永磁体的磁导；σeq为电机的等效漏磁系数，这一等效漏磁系数应反映径向漏磁及轴向漏磁。

　　电机的最大磁通密度可以表示为

　　式中，τ、t分别为极距及导体有效长度；bδav为等效气隙磁通密度的平均值；αeq为等效气隙磁通密度计算系数，应是等效径向磁通密度计算系数和等效轴向磁通密度计算系数的合成。

　　由以上两式可以看出，计算电机的气隙磁通密度bδ和气隙中的磁通量φδ的关键在于计算等效漏磁系数σeq和等效气隙磁通密度计算系数α eq因此两者的准确计算直接关系着磁悬浮飞轮用电机的设计精确性。

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