因具有高效率、高功率因数、拓扑结构灵活等优点,由低速大转矩永磁同步电机构成的永磁直驱系统正在逐步取代传统的由异步电机和机械减速装置构成的低速传动系统,永磁同步电机已逐渐成为舰船推进、起重机械、矿石开采等行业的主流电机。然而,传统的低速大转矩永磁同步电机由于有较大的径长比,电机整体呈现扁平状,电机转子内部仍有较大的空间未被充分利用。本文采用双定子拓扑结构来利用转子内部空间,从而提高电机在有限外部尺寸限制下的功率和转矩输出。双定子拓扑结构增大了电机设计难度,目前也没有确切的适用于双定子电机的设计方法。本文设计了一台矿山传送带用双定子低速大转矩永磁同步电机,主要研究内容如下:首先,查阅课题相关的国内外资料与文献,介绍了课题研究的背景意义,阐述了课题的发展状态,指出了课题进行中所遇到的问题,介绍了双定子永磁电机的结构类型,讨论了双定子电机磁路结构的形式和选择。其次,基于电机设计的一般方法,并结合双定子永磁电机的特点,进行双定子低速大转矩永磁同步电机的电磁设计,主要工作包括:电机额定参数的确定,合适的电机内、外定子绕组的功率裂比的选择,电机极槽配合的选取,电机内、外定子绕组的设计与匹配,转子内、外永磁体尺寸的确定,电机主要尺寸参数的确定等。然后,基于电机所采用的磁路结构,选择电机内、外气隙长度,内、外永磁体宽度和内、外永磁体厚度为控制变量,利用田口法研究这六个变量对电机空载性能(空载反电动势和齿槽转矩)影响,处理和分析数据,进而得到最优的参数组合。最后,利用有限元分析法验证所设计电机的合理性,在ANSYS建立电机的有限元模型,仿真其空载特性和负载特性,主要包括:不同负载状态下电机的磁场分布状况和电机内、外气隙中的磁场分布状况,电机的齿槽转矩,电机空载反电动势,电机额定工况下的输出转矩等。