随着高性能的稀土永磁电机在近几年的迅速发展,永磁电机已经广泛地应用于各个领域。低速大转矩永磁电动机取消减速装置,为实现电机低速直驱负载提供了可能。永磁电机在额定负载运行时具有效率和可靠性较高、电机噪声较小、易于实现多极设计、低速运行可靠性高、输出转矩较大等优点,现已成为电机驱动领域的研究热点,并且具有广泛的应用价值和研究意义。本文按照表贴式低速大转矩永磁同步电动机的设计要求,设计了一种外转子低速大转矩永磁同步电动机。详细介绍了电机定子和转子的设计特点,其中包括定子槽形的选择、定子绕组排布方式、转子磁路结构、永磁体形状等。并以此为基础,运用场路结合的方式对电机进行电磁设计,最终设计确定了一台额定功率20k W、额定转矩3183Nm、额定转速60rpm的外转子低速大转矩永磁同步电动机。利用电机设计确定的电机相关参数,建立电机的二维和三维模型,并利用有限元软件(Ansoft)对电机的各项性能进行仿真计算,主要包括电机空载和负载运行下在某一时刻下电机各部分的磁场分布、气隙磁密及其谐波分解、电机齿槽转矩幅值、电机的电磁转矩、以及电机在稳态运行下的空间和时变下的电磁力密度。并对电机三维有限元模型的定子齿部加载时变下的电磁力,对电机进行瞬态动力学仿真,计算时变下的振动位移曲线。利用以上仿真的结果得出结论,验证电机设计的合理性。根据本文电机的电磁力密度分布规律和振动位移的大小,本文提出了一种永磁体分段结构的减振设计,并计算和对比了电机优化前后的齿槽转矩幅值、电机输出转矩平均值和转矩波动,以及电机齿部受到的电磁力大小及其频谱分析对比。并将优化后的电磁力作为载荷条件,再次加载到定子齿部,对电机进行振动位移的计算,通过优化前后的振动位移对比验证本文所提出的减振结构的可靠性。