目前,石油开采采用永磁电机直驱螺杆泵是主要趋势,由于采用永磁体励磁,较异步电机功率因数高,并且采用直驱减少了中间装置,具有运行可靠,结构简单的优势。然而作为战略物资的稀土永磁材料近些年价格在上涨,造成电机成本升高,给电机制造带来不确定性。因此,在永磁电机领域中,使用无稀土和少稀土的永磁材料成为研究方向,采用混合转子结构,即采用较多的铁氧体和少量的钕铁硼永磁材料,既能够降低电机成本,电机性能也较好。本文研究内容如下:首先,设计出表面式钕铁硼永磁电机和内置铁氧体永磁电机这两种单一磁极电机,通过优化转子开口槽宽度、隔磁桥、永磁体尺寸等参数,改善电机性能,使得内置铁氧体电机的性能得以提升,并与表面式永磁电机得性能进行比较。然后,由于内置铁氧体电机的电磁性能较差,考虑采用混合转子结构用以改善电机性能,对比多种转子模型的电机性能后,提出一种混合转子结构方式,该模型采用表面+切向的模型,表面部分采用钕铁硼永磁体,内置部分采用铁氧体永磁体,对比分析了表面部分的极弧系数和两种不同材料永磁体磁化方向长度对气隙磁密、齿槽转矩和转矩波动等的影响,分析其变化规律。考虑到钕铁硼磁化方向长度小,并分析其抗去磁能力。最后,基于电机设计要求,对永磁电机进行设计,比较不同极槽配合下的气隙磁密、反电动势以及齿槽转矩等特性,以及优化气隙长度和定子内径的大小,分析电机的电磁特性,通过与一台表面式螺杆泵用钕铁硼永磁电机设计值与实验值对比分析,验证了该类电机设计方法的正确性及合理性,最后对电机的机械强度进行分析。