永磁无刷直流电机是一种集电机和电力电子一体化的高科技产品,它具有结构简单、运行可靠,效率高,形状尺寸灵活等显著优点,因此在航空航天系统、工业自动化装备、医疗器械、交通运输、家电民用消费产品等领域有着越来越广泛的应用,目前从事永磁无刷直流电机设计、控制、应用的人员很多,本文的研究工作主要从以下几个方面展开：首先,详细阐述永磁无刷直流电机的发展概况和主要特点,分析国内外的研究现状,给出论文的结构和主要工作安排。然后分析永磁无刷直流电机的各个组成部分和运行原理,通过理论推导得到电机的数学模型和工作特性曲线。其次,分析永磁无刷直流电机的常用设计方法等效磁路法,对它的原理和特点进行阐述。然后利用磁路法设计一款24V,30W的电机,得到初步的设计结果。利用有限元分析软件得到电机的运行参数和性能曲线,验证了设计的合理性,并利用软件的参数优化分析模块,研究电机的内径、铁心长度等结构参数对电机性能的影响。再次,介绍电磁场分析常用方法有限元法,应用有限元分析软件Ansoft对电机的静态和瞬态工作状态进行仿真,主要对空载和负载特性进行研究,得到输出转矩、电流、转速、磁链、电势等性能曲线。然后对电机的感应电动势和电感进行研究,分析它们对电机性能产生的影响。最后,分析电机转矩波动产生的原因,并对由齿槽效应引起的齿槽转矩进行重点分析。利用有限元分析软件Ansoft对优化极弧系数、减小槽口宽度和增加辅助槽等措施对齿槽转矩的抑制效果进行仿真,证实这些措施的有效性。