近年来随着电力电子技术与永磁材料技术的不断发展,永磁无刷直流电机以其功率密度大、效率高、响应速度快、结构简单、运行可靠、控制性能好等优点,得到了越来越广泛的应用,也成为水下推进电机的首选类型。根据电机与螺旋桨相对安装位置的不同,水下推进电机可以分为集成式与分离式。与分离式推进电机相比,集成式推进电机无需减速器,结构更为紧凑、简单,越来越得到人们的关注。本文分析了深海推进电机的结构特点与运行原理,通过理论推导得到了推进电机的数学模型。研究了计算电机主要尺寸的方法,电机定转子的结构特点及设计方法,电磁负荷的选取方法以及永磁体的设计方法。使用Matlab程序语言按等效磁路法编写了电机电磁计算程序,用来替代人工计算,不仅运算速度快,结果精确,而且程序具有良好的人机界面,便于使用者调整电机参数,如此可以大为缩短电磁计算时间。程序中使用了插值法来处理数表问题,通过迭代的方法来实现电机部分参数自动调整,使电磁计算更加快捷、精确。以Matlab电磁计算的结果为参考,在Ansoft RMxprt模块下建立无刷推进电机的磁路计算模型,以验证Matlab电磁计算结果的准确性,同时为下一步的有限元分析做好准备。依据磁路计算的结果,在Ansoft Maxwell 2D模块下面建立电机的有限元模型,对电机的静态与瞬态两种工作状态进行仿真,对电机的空载特性与负载特性进行分析研究,得到电机的输出转矩、电流、转速、磁链等性能曲线。根据有限元分析结果修正Matlab电磁计算程序。通过分析电机的设计方案,设计方法的正确性得到了验证,误差在允许的范围内。依据电机的设计方案,总结了电机参数的合理取值范围。论文的最后一章深入地分析了永磁无刷直流电机转矩波动产生的原因,并重点分析了齿槽转矩,推导出永磁无刷直流电机齿槽转矩的解析表达式,给出了降低齿槽转矩较为实用的几种方法。