盘式永磁同步电机性能优越而结构特殊,跟其他电机相比有着鲜明的特点,具有重量轻、体积小、结构紧凑等一系列优点,随着时间的推移和工艺的进步,盘式永磁电机越来越受到研究者的重视,在工业、农业生产,国防科技的高新领域及生活生产中应用越来越广泛。本文使用PCB工艺制作定子,一方面省去了定子铁心,使得齿槽转矩得以消除,起动阻转矩得以减小;另一方面简化了定子的加工工艺,提高了加工精度,易于批量生产且产品一致性强。对电机电磁场的分析在电机设计的过程中或是对电机进行性能预测的计算中有着不可或缺的作用。与传统的径向磁场电机不同,盘式电机的气隙磁场方向为电机轴向。这使得电机磁场的计算与分析难以像径向磁场电机一样容易,不能够方便地转化为二维电磁场问题进行分析。对电机绕组的分析同样如此,需要其他的简化方法进行解析分析。论文首先介绍了双转子、单定子盘式电机的结构。在此基础上应用了Halbach阵列构成电机的磁钢结构。用磁路的方法分析其磁场分布特点,计算主磁通的参数。然后利用PCB绕组导体位置精确,线圈的匝数较少的特点,将线圈沿径向分割为导体元,计算绕组系数,通过积分得到整体的绕组系数。基于此解析模型本文分析对比了三种基本的绕组形状,圆形、菱形与梯形,并结合圆形与梯形的特点设计了新的绕组形状,使得在能够获得较高反电势的基础上尽量使端部长度较短,以减小铜耗,增大可以承受的电流密度。然后分别建立四种形状的有限元模型,验证分析的结果。最后制作新绕组形状的样机,将样机作为发电机,由其他电机拖动,测量反电势等数值,验证理论分析的正确性。