Halbach永磁电机具有两个主要特性：理想的Halbach永磁电机可以产生完美的正弦气隙磁场，进而感应出正弦的电动势：Halbach磁体一侧增磁一侧消磁，消磁侧漏磁很小，可以无需铁轭支撑。Halbach永磁电机脉动转矩小铁耗低，功率密度和效率高于传统永磁电机，具有较大的节能潜力。我国稀土资源丰富，大力研究和推广稀土永磁电机，具有重要的现实意义。 气隙磁场是电机重要部分之一，电机的性能与气隙磁场紧密相连。在永磁电机中，磁极结构多种多样，磁场分布更为复杂，计算准确度比电励磁电机要低；而且永磁材料性能在一定范围内波动，直接影响磁场大小并使电机性能产生波动；永磁电机的励磁不能调节，所以对永磁电机磁场的计算显得更为重要。 本文完成的主要工作如下： (1)通过构建Halbach永磁电机的物理模型，推导Halbach永磁电机气隙磁密的解析解，并分别针对内转子和外转子两种情况，对所得的解析解进行了定性分析； (2)采用有限元数值计算方法求解了Halbach永磁电机的气隙磁密，得到了几点有一定参考价值的结论； (3)通过对比分析Halbach永磁电机与平行充磁永磁电机的气隙磁密，阐释了Halbach永磁电机的优异性能； (4)对气隙磁密沿轴向的衰减情况进行了初步分析； (5)对实心Halbach磁体和单极外部充磁Halbach磁体两种特殊形式进行了数值分析。 通过解析解与数值解计算结果的对比验证，说明了本文结论在工程实践上的可行性。