永磁电机与电励磁式电机相比，没有励磁线圈，使得整个电机结构简单，运行可靠性提高，电机维护成本相对较低，同时没有励磁损耗。永磁电机因其功率密度高，在工业各个领域有着广泛的应用。
现有永磁电机多为转子永磁式结构，永磁体均为表贴式或内嵌式结构，与转子一起旋转运动提供旋转磁场。对于高速旋转的永磁电机而言，转子式永磁结构使永磁体处于高速运动状态，永磁体相对转子有较大的离心力，对永磁体的安装和固定提出了更高的要求；其次，转子旋转过程中温升过高，对永磁体的工作点造成影响，严重时会使得永磁体发生不可逆退磁。
磁通切换电机由于其独特的拓扑结构可以规避传统永磁电机存在的上述问题。其结构与传统永磁电机的区别在于：其永磁体和电枢线圈均置于定子侧，避免了转子旋转导致永磁体离心力过大，进而降低了永磁体安装和固定的要求；同时也避免了转子温升过高对永磁体造成的恶劣影响。磁通切换电机的聚磁效应使其功率密度比普通永磁电机功率密度高，在电动汽车和航空等领域有着较好的应用前景。
关于磁通切换电机的报道研究主要集中在电机拓扑结构、优化设计、电磁特性以及损耗方面。关于磁通切换电机谐波特性的分析研究也有涉猎，但基于转子齿数的谐波特性研究鲜有报道。研究在传统磁通切换电机的基础上，提出了一种改变转子齿数的方法，优化磁通切换电机的谐波特性。分析结果表明不同的转子齿数对电机磁链和反电动势的谐波特性有着重大影响。
磁通切换，顾名思义是指电枢绕组匝链磁通的切换。在现有磁通切换电机中，主要是依靠转子齿与定子齿的相对位置决定线圈匝链的磁通的大小和方向。磁通切换电机的一个电周期对应着转子的一个极距对应的机械角度。假定磁通的正方向为穿出线圈，图1中(a)中的转子齿与定子齿正对，磁通穿出线圈，根据磁阻最小原理，线圈匝链的磁通为正向最大；在转子齿运动到图1中(b)中所示位置时，转子齿与定子槽正对，此时穿入线圈的磁通与穿出线圈的磁通相等，线圈匝链的磁通为零；转子齿继续沿相同方向运动到图1中(c)中所示位置，此时转子齿与定子齿依旧正对，由于永磁体充磁方向的原因，此时线圈匝链的磁通方向为穿人线圈，与假定的正方向相反，即线圈匝链的磁通为反向最大。结合上述分析发现，在转子齿与定子齿的相对位置发生变化时，对应线圈匝链的磁通始终沿磁阻最小路径闭合，导致转子齿在运动半个极距的过程中，线圈匝链的磁通方向由穿出线圈变为穿人线圈，磁通由正向最大变为反向最大。上述过程完成了磁通的切换，包括磁通的大小和方向。
为研究转子齿数对磁通切换电机谐波特性的影响，首先需要研究转子齿数的变化对线圈交匝磁链的影响。选择12/10型和12/11型两种结构的磁通切换电机为研究对象，以磁链为目标作对比分析。建立12/10型和12/ll型两种结构的磁通切换电机有限元模型如图2所示。在转子齿旋转一个极距过程中，根据两种电机的结构分别选择5个特殊的转子位置，判断各个线圈的磁链大小和极性。两种电机的A相磁链与转子的位置关系如表1和表2所示。
综合来看，转子齿数的变化，改变了A相绕组中各个线圈的磁链符号和相位。各个线圈磁链符号的改变使A相合成磁链中谐波成分发生变化；各个线圈磁链相位的变化使A相合成磁链的幅值发生变化。
研究了磁通切换电机原理，分析了转子在不同位置时各个线圈所匝链的磁链情况，并结合有限元方法对比分析了12/10型电机和12/11型电机的磁链和反电动势，得到如下结论：
1)转子齿数的不同会改变单相各个线圈之间的互补性；
2)转子齿数的不同会改变线圈所匝链的磁链的极性，对单相线圈磁链的谐波成分造成影响，进而对电机的谐波特性造成影响；
3)转子齿数的不同会改变各个线圈之间的相位差，进而改变单相线圈匝链的磁链幅值，进而影响电机的功率密度。
