永磁同步电机具有性能稳定,结构简单,体积小,高效率,高转矩输出比等优点,因此永磁同步电机已经广泛应用在国防,工业,航空航天以及日常生活方方面面。永磁同步电动机稳态运行时存在一定的转矩脉动,从而影响电机系统的寿命和控制精度。因此,针对如何削弱永磁同步电机的转矩脉动来抑制电机的电磁振动和噪声的研究具有重要的实际意义。首先,本文利用Ansoft软件建立永磁同步电机的二维有限元模型,并对其进行仿真计算,得出永磁同步电机在平行充磁状态下的磁密云图、气隙磁通密度和电磁力分布曲线。通过麦克斯韦应力张量法计算出永磁同步电机气隙内的电磁力,并对二者进行傅里叶变换得到谐波分析图和频谱分析图。研究发现永磁同步电机的径向电磁力远大于切向电磁力,是引起电机电磁振动噪声的主要激励源。根据等效面电流分析法编制了永磁同步电机气隙磁场解析计算分析软件。将样机的气隙磁密有限元仿真结果与解析法计算结果进行对比,验证了解析法的有效性。为后文的研究奠定了理论基础。其次,通过对永磁同步电机齿槽转矩形成机理进行分析,考虑极弧系数和磁极结构对齿槽转矩的影响。基于等效面电流法对永磁同步电机的气隙磁场进行建模。采用粒子群算法对永磁同步电机的结构参数进行多目标优化设计,利用大小磁极结构配置方式,降低了气隙电磁力谐波对转矩脉动幅值影响较大的次谐波,从而实现抑制电机齿槽转矩的目标。最后,利用有限元软件仿真计算了改进前后电机的转矩特性,并对改进前后的样机进行了噪声实验分析,验证了该磁极结构可有效地抑制齿槽转矩,降低永磁同步电机的振动噪声,证实了该优化方法的有效性,并对提高电机系统的寿命和控制精度同样具有重要的实际意义。