随着传动技术的进步,高铁、船舰等驱动要求慢速、大转矩的永磁电机,而传统电机由于齿槽磁电效应无法解耦,从根本上限制了转矩密度的提高。本文研究的横向磁通永磁电机,其定子齿槽结构和电枢线圈在空间上互相垂直,定子铁心和通电线圈相互独立,因此能够对电路和磁路进行解耦,与相同体积的传统电机相比较,转矩密度提高一倍以上,满足工业对电机体积更小,性能更优的标准。同时随着人们环保意识和军用装备隐蔽性要求的提高,对电机的振动噪声水平要求越来越高,而定子所受电磁力是电机产生振动噪声的主要原因,所以对横向磁通永磁电机的定子系统进行受力分析尤为重要。本文介绍了横向磁通永磁电机的结构及运行原理,并以一台20k W和一台15k W的横向磁通永磁电机为例,进行了以下研究:(1)利用有限元法,分析20k W电机定子轭部、含有内外齿的定子轭部的振动模态,并根据模态分析,寻找合适的等效模型,得到定子系统固有频率的较为准确的解析计算公式。(2)对空载场进行计算。计算15k W电机空载场的气隙磁密、反电动势、内外齿磁密,以及定子齿受力。(3)对正弦供电的负载场计算。正弦供电时,计算15k W电机内外齿磁密,定子齿受到的径向电磁力和切向电磁力。(4)对脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)供电的负载场计算。PWM供电时,计算15k W电机内外齿磁密和定子齿受力。(5)比较电机空载、正弦供电和PWM供电时的定子齿受力,从而为电机的振动噪声计算及抑制奠定基础。