高压自起动永磁同步电机结合了高压异步感应电机和永磁同步电机的优点,具有自行起动能力并且在宽负载率下拥有较高的效率和功率因数,转矩密度大且运行电流小。然而,高压自起动永磁同步电机通常采用成型绕组,同时需配套开口槽,导致电机成本增加,气隙磁场谐波含量增大,齿槽转矩增大等一系列问题。为了解决上述问题,本文提出一种定子采用散嵌圆铜线绕组的新型高压自起动永磁同步电机,即高压散绕组自起动永磁同步电机（High-Voltage Random-Wound Line Start Permanent Magnet Synchronous Motor,简称HVRW-LS-PMSM）。以一台样机为例,针对HVRW-LS-PMSM的结构、绝缘、特性以及其他设计上的问题进行研究,为HVRW-LS-PMSM的设计提供参考。对HVRW-LS-PMSM来说,绝缘问题是设计的关键,因此针对样机的绝缘问题做出分析和优化。利用有限元法分析了HVRW-LS-PMSM采用散绕组的绝缘结构可靠性,分别分析了匝间绝缘、主绝缘、层间绝缘和端部绝缘的绝缘情况以及主绝缘被冲片毛刺划伤情况下的电场强度分布,并根据分析结果针对电机槽内绝缘做出了优化,验证了样机的绝缘可靠性,为HVRW-LS-PMSM的电磁设计提供基础。研究了HVRW-LS-PMSM的电磁设计方法。研究了主要尺寸、极槽配合、定转子槽配合的选取原则和方法。研究了转子磁路结构、转子冲片与起动笼条的设计方法。研究了定子冲片设计与高压散绕组的设计方法。采用有限元法分析HVRW-LS-PMSM的性能,制造样机并进行实验。分析了HVRW-LS-PMSM的起动性能,包括带载起动和降压条件下的带载起动,以及样机的空载和负载稳态运行性能。在设计方案和有限元分析的基础上制造了样机并进行对地耐压实验,验证了在自起动永磁电动机的定子上采用散绕组是一定程度上可行的。