双凸极永磁电机以其结构简单、装配方便、可靠性高和抗退磁能力强等良好特性在驱动领域中有着广阔的发展和应用前景。但这类电机的线圈磁链为单极性,在一定程度上约束了转矩输出能力;再加之其定转子均为凸极结构,转矩脉动也较大,因此双凸极永磁电机难以用于转矩质量要求严苛的场合。为此,本文围绕定子结构、极槽配合和绕组配置三方面本体设计,研究了双凸极永磁电机的转矩脉动抑制和转矩密度提升方法。针对传统12定子槽8转子极（12/8）三相双凸极永磁电机,相邻永磁体之间的定子齿数为3（E型铁心）,定子中间齿的磁路有别于定子边齿,导致磁路不对称。加之极槽配合为12/8,使每个E型铁心的相线圈分布完全相同,最终使三相反电势不对称。当馈入三相正弦电流波时,形成较多的永磁转矩脉动谐波,导致转矩脉动增大。本文比较研究了四种定子结构对上述电机转矩脉动的影响,发现相邻永磁体之间铁心上的定子齿数由3调整为1（T型铁心）或2（Π型铁心）,可从根本上解决磁路非对称问题,进而抑制转矩脉动。另外,引入聚磁齿设计,通过削除定子轭部低磁密区来增加定子槽面积,进而增大转矩密度。上述改进定子结构的方法可在一定程度上减小转矩脉动和提升转矩密度,但减小相邻永磁体之间的定子齿数,势必增加永磁体用量,容易造成永磁体利用率不佳。为此,本文基于传统E型铁心三相双凸极永磁电机提出了一种仅通过改进极槽配合来降低转矩脉动的方法,该新型极槽配合为18k/11k和18k/13k,其中,k为正整数。通过采用新型极槽配合,除了可以将传统E型铁心的中间齿平均分配给三相来实现三相反电势平衡之外,还可以消除每相反电势中的偶次谐波,得到的三相反电势波形对称且近似正弦,因此产生的电磁转矩脉动谐波较少。此外,新构思的极槽配合还有效减小了齿槽转矩幅值,这进一步抑制了电机的转矩脉动。为了揭示铁心为E型的双凸极永磁电机在改进极槽配合后的综合性能,本文比较研究了两种极槽配合和定子结构各异的双凸极永磁电机,一种极槽配合为18/13、铁心为E型,而另一种为18/17极槽配合、T型铁心。结果表明,改进极槽配合,电机不以牺牲永磁体利用率为代价,且也能获得平滑的转矩输出,是更佳的转矩脉动抑制方法。此外,本文发现采用新型极槽配合可以显著抑制双凸极永磁电机转矩脉动,但其平均转矩也略有减小,这使得本就不佳的转矩密度进一步恶化。为此,本文提出一种双电枢绕组配置,并将其应用于改进极槽配合后的双凸极永磁电机,形成新型双电枢双凸极永磁电机。由于转子槽内的附加电枢绕组也可以感应出反电势,与相电流作用产生转矩,从而增强了转矩输出能力。针对上述定子结构、极槽配合和绕组配置设计,本文制造了多台样机,并完成了转矩性能测试,验证了所提方法的可行性。