永磁同步电机具有效率高、功率密度高、可靠性高、控制性好等优点,在国防、航空航天、计算设备、工程应用等领域获得了越来越广泛的应用。永磁同步电机的磁场结构随着转子磁钢排列方式的不同而有所区别。永磁同步电机比较常用的磁钢排列形式有SPM结构形式和IPM结构形式。而SPM结构永磁同步电机磁钢除了有常用的平行充磁方式、径向充磁方式外,还有一种比较特殊的充磁方式,这就是Halbach结构。本文将该种结构作为研究的对象之一。磁钢有不同的结构形式,每种结构形式又有不同的充磁方式,那么电机就会有不同的特性和各自的优缺点。本文着重分析了四种不同磁钢结构形式电机的磁场特性和电抗特性,并采用有限元仿真的方法对不同磁钢结构形式电机进行了仿真计算,主要分析各种结构形式永磁同步电机的磁场特性。本文对影响每种结构形式电机的主要性能参数进行了分析,得到了不同磁钢结构形式电机的设计规律。为设计生产这些结构形式的永磁同步电机提供了参考依据,具有重要的工程实践意义。论文对不同磁钢结构形式电机进行了磁场特性、主要参数、主要材料、经济性等方面的对比分析,通过数据的对比,得出了不同磁钢结构形式电机的特点,为电机的进一步优化提供参考依据。本文作了经济性和性价比的对比分析,为电机的实际生产提供参考依据。论文对普通SPM结构永磁同步电机、径向式IPM结构永磁同步电机和切向式IPM结构永磁同步电机进行了参数的测试,并对实验结果进行了分析,其实验规律与仿真效果基本一致,证明了仿真分析的正确性。