外转子永磁同步电机作为永磁同步电机的一种,除了具有高功率因数、大功率密度、高效率的优点外,还具有更高的转动惯量和更大的转矩。这使得外转子永磁同步电机被广泛的应用于电动汽车、飞轮储能等领域。但作为永磁电机所特有的问题,齿槽转矩制约着外转子永磁同步电机的发展。过大的齿槽转矩会使电机的转速产生波动,引起电机的振动,严重时更会对电机的运行性能产生影响。此外,永磁体中的涡流损耗过大也会使永磁体温升过高,严重时将会导致永磁体发生永久性退磁现象。本文以一台功率为3kW的外转子永磁同步电机为研究对象,对电机的齿槽转矩与温度场等问题进行了研究。针对齿槽转矩引起的外转子永磁电机转矩波动问题,结合外转子永磁同步电机的结构特点,提出了定子齿顶采用偏心结构削弱齿槽转矩的方法。根据能量法推导了齿槽转矩的解析表达式,结合电机的实际参数,理论论证了定子齿顶偏心结构对齿槽转矩的削弱作用。建立了4种不同偏心距的外转子永磁同步电机二维瞬态场有限元模型,并计算了不同偏心距电机模型的齿槽转矩。将二维瞬态场仿真结果与理论分析结果进行对比,论证偏心结构对齿槽转矩的削弱作用。研究了偏心结构对电机性能的影响,计算并对比了不同偏心距电机模型的电流波形、感应电动势、转矩波动、各项损耗以及磁场分布。针对定子齿顶偏心所引起的永磁体涡流损耗增大的问题,提出了永磁体周向分段削弱涡流损耗的方法,并通过仿真计算论证了方法的有效性。建立了4种不同偏心距的外转子永磁同步电机三维温度场仿真模型,根据二维瞬态场计算的各项损耗对电机的热源进行设置,通过有限体积法计算了不同偏心距电机模型的温度场分布。分析了偏心结构对外转子永磁同步电机温升的影响。重点研究了偏心结构对永磁体温度的影响。