随着科学技术的进步,与减速机结合的传统电机已不能满足现代工农业发展的高精度要求。在直驱技术中,电机直接与负载相连,取消了机械变速机构,使其具有结构简单、无磨损,无传动间隙、可靠性高等诸多优点,因而在船舶推进、新能源汽车、潮汐能发电、风能发电等领域得到越来越广泛地应用。永磁游标电机(PMVM)是一种基于磁场调制原理的高转矩密度电机,通过定子齿的调制作用可将转速较低的转子永磁磁场调制成转速较高的气隙磁场,弥补大功率低速电机极槽数较多的缺点。除基波外,调制出的高次谐波也可用于机电能量的转换,因此其转矩密度比传统永磁电机(PMM)高,另外其单层气隙结构使制造工艺相对简单。为解决现代工农业对低速大转矩直驱电机的需求,本文对PMVM的转矩进行了一系列研究,以减小负载电流使铜耗减少的方式提高效率,从而减少发热量,改善了无冷却系统电机的性能,并取得了相关研究成果。针对传统表贴式永磁游标电机(SPMVM)永磁体利用率低的问题,将其双极性转子结构改为单极性并在定子槽内嵌入相同极性的永磁体,即双励磁式永磁游标电机(DPMVM)。然后对改进后的电机进行详细的理论推导,并用2D有限元法(FEM)对解析法进行验证,证明了理论推导的有效性。基于FEM仿真对比了SPMVM、单极性永磁游标电机(UPMVM)和DPMVM的性能,证明双励磁式永磁游标电机结构的可行性,此研究可为双励磁式永磁游标电机的设计提供理论支持。最后,分析影响DPMVM转矩的各个参数,针对转矩和负载电流两个指标对定转子永磁体尺寸和气隙长度进行优化以确定其最佳值。然后对电机的电气参数进行优化得到额定值。