永磁电机具有体积小、重量轻、效率高、性能好等一系列优点。随着高性能永磁材料的发展与电机制造技术的进步，永磁电机在电器产品、交通运输、工业以及国防等领域得到了非常广泛的应用。虽然永磁电机具有诸多优点，但仍存在一些影响其输出性能的问题值得研究和讨论，其中一种就是齿槽转矩。由于电机本身的齿槽物理结构会不可避免的在电机中产生一种转矩。即使永磁电机的绕组不通电也会产生这种转矩，这就是齿槽转矩。齿槽转矩会使电机出现转矩波动，导致振动和噪声的产生，使电机不能平稳运行，影响电机的性能。另外，对速度控制系统以及位置控制系统的精度和性能也有一定影响。因此，本文齿槽转矩削弱方法的研究对提高电机性能很有意义。本文目的是研究在电机设计的过程中简单有效的削弱齿槽转矩，优化电机性能的方法。本文的研究工作主要集中在以下几方面：较全面的对现阶段国内以及国外相关齿槽转矩削弱方法的现状以及削弱电机齿槽转矩的意义进行了综述，对永磁电机的发展、类型及其特点进行了简要的介绍，详细介绍了永磁同步电机的各种转子结构形式及其特点。简述了电机设计的流程以及电机磁场分析的常用方法。详细阐述了齿槽转矩产生的机理，并对常用的齿槽转矩计算分析方法磁通-磁动势绘图法、能量法以及麦克斯韦张量法进行了介绍。通过解析分析的方法，以基于能量法和傅里叶分解推导得到的齿槽转矩表达式为基础。分析了电机级数和槽数的配合、永磁体极弧系数、定子槽槽口宽度等一些设计参数对电机齿槽转矩的影响。推导了在永磁同步电机的设计中，这些电机设计参数优化选取的计算方法。另外，对通过优化永磁体削弱齿槽转矩的方法，如永磁体分块，不等厚永磁体等方法进行了研究。以表贴式永磁同步电机为例，利用数值仿真原理，建立电机电磁场有限元模型，对不同齿槽转矩削弱方法进行了仿真分析。运用傅立叶级数的方法分析了齿槽转矩的表达式，在此基础上分析了电机中单个永磁体(或单个槽)作用下产生的齿槽转矩对电机总的齿槽转矩起到的作用。通过齿槽转矩表达式的理论推导以及有限元研究验证，得到了电机各永磁体(或定子槽)合成电机总的齿槽转矩对应的叠加规律。提出了一种重复单元的概念，整个电机可以剖分成若干个重复单元。同一个电机的各重复单元所产生的齿槽转矩波形相同且同相。而重复单元内各永磁体（或定子槽）产生的齿槽转矩波形相同，但存在相位移。得到电机的齿槽转矩可以看成各重复单元产生的齿槽转矩的叠加的结论。研究了一种以重复单元为基础的磁极偏移削弱齿槽转矩的方法。将一个重复单元内的永磁体看成一个永磁体组。通过几个永磁体组之间进行适当角度的偏移，可以抵消它们产生的合成齿槽转矩中的某次或几次谐波。给出了磁极偏移角度的方法以及角度计算公式。与现有的磁极偏移方法相比，本文所提出的方法磁极偏移角度计算公式更简单，对电机齿槽转矩有显著的削弱效果，且不会引进新的低次谐波。使用该方法能够使空载感应电压波形更平滑，同时也能减小电机的转矩脉动。对各槽产生齿槽转矩合成电机总的齿槽转矩时的叠加规律进行了研究，提出了一种基于重复单元的槽口偏移削弱齿槽转矩的方法。将定子槽根据重复单元的划分分成若干个组。通过本文研究的方法将几个电机定子槽组的槽口偏移适当角度，可以抵消电机齿槽转矩中的某次或者几次谐波。同时空载感应电压波形保持三相对称性且不会增加其它谐波，转矩脉动减小。本文推导了槽口偏移角度的计算公式。将优选极弧系数、槽口宽度以及磁极偏移这三种方法应用于一台永磁同步电机。对齿槽转矩及电机性能进行有限元仿真及实验。结果证明，综合采用几种方法，齿槽转矩的削弱效果更显著，同时可以优化电机性能。仿真与实验结果证明了本文基于重复单元的齿槽转矩削弱方法的正确性与有效性。