采用双定子拓扑结构可以较好地解决传统低速大转矩永磁同步电动机功率密度在某些应用场合下不足的问题,但是由于双定子低速大转矩永磁同步电动机,一方面性能指标较为特殊,另一方面其拓扑也较为复杂,设计上较常规电机更加困难。本文以一台双定子表贴式低速大转矩永磁同步电动机为例,首先根据额定的输出指标采用叠加原理对其进行了本体设计,然后在设计的电机基础上,通过对转矩脉动相位进行分析,利用相位因素对转矩脉动进行了抑制,最后在相位分析的基础上,引入分段Halbach阵列与谐波电流注入的方法进一步抑制了电机的转矩脉动。本文所做的研究主要有以下几个方面:1、分析了双定子永磁同步电动机的磁路特点,并据此引入叠加原理,将整个电机拆分成内外两个电机,并根据所要求的额定输出指标,联合磁路计算以及有限元方法,对电机本体参数进行设计,同时,根据同步电机的电磁关系建立了相关的数学模型,利用虚功原理,从磁场的角度分别推导了关于对双定子永磁同步电动机的转矩脉动中的纹波转矩和齿槽转矩这两种成分相应的数学模型,并从数学模型出发分析了双定子永磁同步电动机转矩脉动。2、从叠加原理出发,基于相位分析,对双定子永磁同步电动机的转矩脉动进行了讨论。分析了内外电机A相轴线相对位置以及内外定子槽数配合对双定子永磁同步电动机转矩脉动的影响。基于反电动势和电流建立了相关的数学模型,并利用对应的关于相位的数学模型给出了转矩脉动较小时的必要条件。3、考虑到外电机转矩脉动水平较高,限制了以上利用相位对电机转矩脉动的抑制,为进一步减小双定子永磁同步电动机的转矩脉动,分别在两种情况下对外电机侧使用了分段Halbach阵列以及谐波电流注入的方法,建立了相应的数学模型,并联合有限元仿真对这两种方法进行了优化获得了较好的转矩脉动抑制效果。本文在理论分析的基础上对影响双定子永磁同步电动机的转矩脉动因素进行了研究,讨论了基于转矩脉动的相位对双定子永磁同步电动机的转矩脉动抑制的条件,同时,为进一步抑制转矩脉动引入了分段Halbach阵列与谐波电流注入这两种方法,并采用有限元分析分别对这两种方法进行了优化。