与传统的三相电机相比,多相永磁电机具有转矩脉动小、容错能力强、功率密度高、转矩密度高、效率高的特点,使其特别适合于低压大功率、高性能和高可靠性的应用场合,例如航空航天、船舶动力推进、多电飞机和电动汽车等领域。本论文以电动车为应用目标,以具有分数槽集中绕组的新型轮毂电机为研究对象,对多相分数槽集中绕组设计、电机结构设计、多物理场分析和样机设计加工等方面做了如下工作:首先,利用绕组函数理论建立了多相分数槽集中绕组的统一数学模型,研究并提出了绕组谐波磁动势削弱的方法,并通过有限元分析验证了所提方法的有效性。其次,在原有两转子轴向磁通电机的基础上,提出了新型三转子复合磁通七相轮毂电机的结构。利用定子槽错位方法设计了七相分数槽集中绕组,并研究了toroidal分数槽集中绕组的实现方法,有效避免了由于定子槽错位方法引起的绕组端部重叠的问题。对该新型电机建立了电磁解析模型,并确定了样机初始尺寸。然后,建立了新型七相轮毂电机的多物理场有限元模型,对初始设计进行验证并调整,其中包括:利用电磁场模型对初始磁网络设计进行了分析和调整;利用温度场模型对电机各种工况下的温度分布进行了校验;利用应力场有限元模型对电机在高速下硅钢片磁桥宽度的设计进行了验证;分析了电机的径向电磁力波和振动模态,避免电机在运行区域内产生机械共振;根据多物理场分析的结果,确定了样机的加工方案,成功制作了样机。最后,对全文研究内容进行了总结,并对下一步的工作提出了展望。