现有医疗设备大多采用无刷直流电机。本文针对现有无刷直流电机存在气隙磁密较正弦化，齿槽转矩大等问题，提出了采用新型椭圆磁极结构的无槽无刷直流电机。这种电机可以使气隙磁密接近梯形波，进一步降低转矩脉动，减小振动与噪声，提高电机的运行性能。本文对其气隙磁密、磁极椭圆度、振动与噪声等问题进行了分析与研究。
　　首先，介绍了椭圆磁极无槽无刷直流电机的结构，采用气隙磁场叠加的解析方法来计算不等厚磁极的气隙磁密，并用有限元仿真验证其正确性；研究平行和径向两种充磁方式对电机空载反电动势，电枢电流以及电磁转矩的影响；对椭圆磁极在不同椭圆度下电机气隙磁密波形、气隙磁密基波幅值、电磁转矩大小和转矩脉动率的影响进行了仿真分析；研究了非晶材料和软磁铁氧体两种材料下椭圆磁极无槽无刷直流电机的定子铁耗，并与传统的硅钢片定子铁心进行了对比分析。其次，研究椭圆磁极结构在不同椭圆度下对电机振动与噪声的影响，包括采用了解析法和有限元法研究电机定子结构的固有模态频率。解析法时将样机简化成圆环板，计算得到了样机的固有频率，有限元法时利用ANSYS软件对电机定子结构模型、加入机壳后的电机定子模型以及加入端盖后的电机定子结构模型分别进行了模态仿真；在固有模态分析的基础上，分析了不同椭圆度下椭圆磁极无槽无刷直流电机空载和负载径向电磁力波的大小和频谱，对引起电机电磁噪声的径向电磁力波进行了对比分析，并将电磁力波和振动与噪声做了耦合仿真分析，得出振动加速度和电磁噪声的仿真结果。最后，试制了一台104W椭圆磁极无槽无刷直流电机样机，进行了空载反电动势实验，负载实验时测得电机的电压、电流波形和电磁转矩曲线；采用锤击法进行了模态实验，测量了电机的固有模态频率；振动和噪声实验时测量了椭圆磁极无槽无刷直流电机机壳表面的振动加速度和电机噪声；测量了不同转速下圆形与椭圆磁极无槽无刷直流电机振动加速度和噪声，并做了对比分析。