随着稀土永磁材料的广泛应用,对于低速大转矩永磁同步电机的研究也逐渐深入。在矿山、油田和冶金等低速传动领域,低速大转矩永磁同步电机直驱系统以其高效率、高功率因数和系统结构紧凑等优点正在逐步取代传统的异步电机加减速器的间接传动系统。然而,常规低速大转矩永磁同步电机径长比较大,整体结构成扁平状,电机内腔空间较大,电机功率密度较低。为充分利用电机内腔空间,有效提升电机的功率密度,本文提出了一种新型永磁/磁阻混合双转子低速大转矩同步电机,并对其电磁设计与优化方法进行深入研究。本文的主要工作内容如下:首先,详细介绍了永磁/磁阻混合双转子低速大转矩电机的基本结构,阐述了内、外单元电机的基本工作原理,针对该电机结构的特殊性,建立了相应的数学模型和相量图,为电机设计提供一定的理论基础。其次,以一台52kW永磁/磁阻混合双转子低速大转矩电机为研究对象,探究其内、外单元电机的功率分配原则,并在此基础上研究电机的主要尺寸、极槽配合方案、槽型及绕组参数等。为提高内单元同步磁阻电机的输出转矩,对磁障形状、磁障层数、极弧系数、导磁层占比和磁桥厚度等方面进行对比分析,确定电机设计方案。此外,为使该双转子电机输出转矩最大化,对该电机的矩角特性进行了分析。然后,为验证电机电磁设计方案的合理性,对电机的空载运行和额定负载运行状态下的电磁特性进行分析。研究了电机的损耗分布,采用解析法和有限元法分别对电机损耗进行计算。最后,针对该电机结构复杂、设计参数众多的问题,提出一种基于代理模型的电机优化设计方法。在对参数进行敏感性分析的基础上,建立该电机输出转矩和转矩脉动的代理模型。此外,针对遗传算法在求解过程中收敛速度慢的问题,提出了一种结合序贯思想的改进遗传算法对该电机进行优化设计。