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在石油化工、矿山开采、起重吊装等低速大扭矩传动领域，感应电机外加机械减速装置的传统驱动模式，因其效率多级传递，机械损耗大，已经不能满足现今发展需求。作为这种低效的传统驱动模式的替代产品，低速大扭矩永磁同步电机(Low Speed and High Torque Permanent Magnet Synchronous Motor,LSHT-PMSM)直驱系统备受市场青睐，指引着该技术领域的研究方向。
目前LSHT-PMSM设计方法并不成熟，设计过程中存在诸多瓶颈，本文细致的分析了国内外永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM)设计方法以及主要尺寸公式，在此基础上提出本课题LSHT-PMSM设计的详细步骤，并根据永磁电机(Permanent magnet motor，PM)的一般设计原则与电磁性能分析手段初步设计了额定转速为82rpm，额定功率为300kW，额定线电压为380V的采用径向充磁内置式磁路结构的LSHT-PMSM。同时利用RMxprt软件探讨了定子槽口宽度、气隙长度以及定子每槽导体数等重要参数对电机性能的影响。在完成电机初步方案设计后，本文又结合了ANSYS软件Maxwell2D模块采用一键导入方式建立电机有限元分析模型，对基于路算法计算的电机初始方案进行有限元仿真，分析了电机空载及负载运行状态磁场分布，并对空载气隙磁密及空载反电势进行FFT分解，分析谐波产生原因，同时对电机齿槽转矩的产生及削弱系统研究，采用定子斜槽的方法有效的削弱齿槽转矩。根据计算结果微调电机相关参数，优化电机初始方案。
最后，本文以节省永磁体材料，拓展永磁体摆放空间，提高气隙磁密及反电势波形正弦化为目的，在原有电机设计方案的基础上，只改进转子结构，采用V型永磁体代替原有的“一字型”。针对于V型永磁体结构的特殊性，本文采用转子磁钢开辅助槽及不均匀气隙结构的优化设计方法，并进行了全面的仿真分析，结果表明此种转子结构电机具有过载能力强，永磁体利用率高，转矩脉动小等优点。并通过与“一字型”转子结构进行对比，分析V型转子结构的LSHT-PMSM所具有的优势，对研究大功率密度、高转矩密度LSHT-PMSM有一定的参考意义。
目前LSHT-PMSM设计方法并不成熟，设计过程中存在诸多瓶颈，本文细致的分析了国内外永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM)设计方法以及主要尺寸公式，在此基础上提出本课题LSHT-PMSM设计的详细步骤，并根据永磁电机(Permanent magnet motor，PM)的一般设计原则与电磁性能分析手段初步设计了额定转速为82rpm，额定功率为300kW，额定线电压为380V的采用径向充磁内置式磁路结构的LSHT-PMSM。同时利用RMxprt软件探讨了定子槽口宽度、气隙长度以及定子每槽导体数等重要参数对电机性能的影响。在完成电机初步方案设计后，本文又结合了ANSYS软件Maxwell2D模块采用一键导入方式建立电机有限元分析模型，对基于路算法计算的电机初始方案进行有限元仿真，分析了电机空载及负载运行状态磁场分布，并对空载气隙磁密及空载反电势进行FFT分解，分析谐波产生原因，同时对电机齿槽转矩的产生及削弱系统研究，采用定子斜槽的方法有效的削弱齿槽转矩。根据计算结果微调电机相关参数，优化电机初始方案。
最后，本文以节省永磁体材料，拓展永磁体摆放空间，提高气隙磁密及反电势波形正弦化为目的，在原有电机设计方案的基础上，只改进转子结构，采用V型永磁体代替原有的“一字型”。针对于V型永磁体结构的特殊性，本文采用转子磁钢开辅助槽及不均匀气隙结构的优化设计方法，并进行了全面的仿真分析，结果表明此种转子结构电机具有过载能力强，永磁体利用率高，转矩脉动小等优点。并通过与“一字型”转子结构进行对比，分析V型转子结构的LSHT-PMSM所具有的优势，对研究大功率密度、高转矩密度LSHT-PMSM有一定的参考意义。