现有机械装置的驱动主要采用异步电动机配合减速机一起使用的方式。但是,减速机及异步电机的低效率,会导致这种使用方式的损耗会非常大。而随着科技的发展,高效节能的直接驱动方式越来越受到广泛地关注。因此,用外转子永磁同步电动机取代异步电机与减速机的组合直接驱动机械装置是十分有意义的。本文利用外转子永磁同步电动机直接驱动机械装置以达到高效节能的目的。这种电机的转子在电机的外部,而定子在内。本文的主要工作如下。分析了外转子永磁同步电动机的结构,总结了外转子永磁同步电动机的主要特点。结合常规永磁电机的原理,提出了一台样机的电磁方案,并详细介绍了设计过程。建立了外转子永磁同步电动机样机的有限元模型,在有限元分析软件ANSOFT中对样机的电磁场进行二维仿真分析,得到样机的空载反电势、磁密波形、磁场分布等结果。对外转子永磁同步电动机齿槽转矩的形成原因进行了分析,列举了几种常用的降低齿槽转矩影响的方法。本论文结合外转子电机的结构特点,采用真分数槽降低齿槽转矩的影响。结果表明,真分数槽可以有效降低齿槽转矩的影响。对永磁体采用整体式结构和轴向分段式结构的涡流损耗分别进行三维分析比对表明,相比于整体式永磁体结构,采用分段式永磁体结构时的永磁体表面涡流损耗会减小,能够降低永磁体由于表面涡流损耗引起的温升,进而使永磁体发生退磁现象的可能性降低,证明了永磁体分段式结构可以有效降低表面涡流损耗。根据外转子电机的一些特点,选用空心轴作为电机的轴。建立外转子永磁同步电动机样机的三维有限元模型,并且在有限元分析软件ABAQUS中对样机的轴和转子壳体分析与仿真了在最大转矩时的位移变形量与机械应力,结果表明了电机轴及转子壳体选取的合理性。