横向磁通永磁电机(Transverse Flux Permanent Magnet Motor,TFPMM)是一种磁通方向与转子旋转方向垂直的新型结构电机,该电机解决了传统电机在增大气隙磁通和提高绕组电流之间相互矛盾的问题,以其高转矩密度和高功率密度的特点成为电机设计和相关研究的热点。本课题以电机的电磁场分析和优化设计为主题,通过理论分析及有限元仿真计算对双C型定子聚磁式转子横向磁通永磁电机(DSFCR-TFPMM)的基本参数、电磁场分布和永磁体涡流损耗进行了详细的分析和研究。阐述了DSFCR-TFPMM的基本结构与工作原理,并分析了DSFCR-TFPMM与传统TFPMM相比具有的优势。利用MAXWELL有限元软件建立DSFCR-TFPMM的三维有限元模型,计算得出电机的空载反电动势、空载气隙磁密、电磁转矩、齿槽转矩及电磁场分布。同时,就该电机存在的漏磁严重及永磁体涡流损耗较大的问题做了以下两方面的研究工作:1、对于横向磁通电机普遍存在的漏磁严重问题,提出通过改变定子齿截面形状来减小DSFCR-TFPMM漏磁的方法,对不同定子齿形状下的漏磁系数进行对比分析。利用田口法对定子的尺寸做具体的优化,在电机定子内外半径一定时,将漏磁系数作为优化目标,选取定子齿所在圆半径、定转子间气隙厚度以及定子齿宽度为试验因子,通过正交试验结果分析得出在减小漏磁通方面定子的最佳尺寸。分析对比了电机定子改进前后的气隙磁密、电磁转矩、功率及效率,验证了优化方法的可行性。2、对单相DSFCR-TFPMM永磁体涡流损耗进行计算分析,阐述了永磁体涡流损耗产生的原因。在电磁屏蔽原理的基础上,采用在转子内侧添加铜层来抑制谐波分量进入永磁体,从而达到减小永磁体涡流损耗的目的,最后分析对比了不同厚度的铜层对转子涡流损耗的影响,得出铜层厚度的最佳值。