随着清洁能源的不断推广,应用于电动汽车、风力发电、船舶推进等背景下的直驱电机受到了广泛关注。直驱电机中,永磁游标电机基于磁场调制原理实现低速大转矩的功能,不仅消除了齿轮箱带来的振动和噪声问题,也为传动系统提供了过载保护。首先总结了各种永磁游标电机的结构特点和性能,并对不同结构的永磁游标电机的运行原理进行了分析。然后,针对在转子含永磁体且定子开槽的永磁游标电机中,转子永磁体极数较多导致的转子结构复杂、限制电机尺寸的问题和在定子含永磁体且定子和转子均开槽的永磁游标电机中,定子限制永磁体极数和用量的问题,以定子含永磁体且定子和转子均开槽的永磁游标电机结构为基础,相继提出了新型双定子永磁游标电机和混合励磁双定子游标电机的拓扑结构。建立了新型双定子永磁游标电机的有限元模型,分析了该电机的性能,验证了该电机结构设计的合理性。以输出转矩为目标,对该电机的重要参数进行了分析。针对新型双定子永磁游标电机永磁体利用率不高、励磁方式单一和空间利用不充分的问题,建立了混合励磁双定子游标电机的有限元模型。对该电机的性能进行了分析,并与新型双定子永磁游标电机进行了对比,然后对该电机的重要参数进行了分析。最后,采用田口法设计正交试验对混合励磁双定子游标电机结构的关键参数进一步优化。结果表明,提出的两种电机结构合理;混合励磁双定子游标电机的性能优于新型双定子永磁游标电机;经田口法优化后,电机平均转矩较高,转矩脉动较小,永磁体利用率较高。