与整数槽内置式永磁电机相比,分数槽内置式永磁电机具有制造简单,损耗小、槽满率高、转矩密度大等特点,广泛应用于现代人类的日常生产生活中。随着科学技术的发展与生活质量的不断提高,对永磁电机性能的要求也越来越高。因此研究新型高功率密度的永磁电机,对节能减排的意义重大。在此背景下,论文从电机的转矩密度最大化和减小电机转矩脉动的角度出发,选择了Z=2p±1和Z=2(2p±1)两种不同槽极配合的电机。从减小磁体用量的角度,选择了单层和双层内置’V’型两种不同转子结构模型。首先,研究了新型分数槽电机的数学模型。在分数槽电机槽极配合的基础上,分析了槽极配合方式为Z=2p±1的高功率密度分数槽电机,以及此种配合方式的优缺点。然后针对奇数槽电机绕组空间分布不对称的问题,采用了Z=2(2p±1)的槽极配合方式。介绍了新型电机的定子和转子设计的原则,并对内置‘V’型磁路结构进行了详细分析。从电机能量转换的角度,说明了齿槽转矩产生的原因。其次,按照高功率密度的分数槽电机的配合原则,确定了本文的研究对象为9槽10极电机和18槽10极电机,分析了两种不同槽极配合方式对电机的性能影响。由于采用节距为y=1的18槽10极电机的绕组系数较小,本文重新设计了18槽电机绕组,采用线圈节距为y=2的分布绕组,这样既解决了电机绕组空间排列不对称的问题,也提高了电机的绕组系数。确定了电机的定转子尺寸,磁路结构采用单层和双层内置‘V’型。详细推导了9槽10极、节距y=1的18槽10极和节距y=2的18槽10极电机的绕组系数。使用有限元软件建模,确定了电机的设计方案。最后,使用有限元计算的方法,对电机的空载特性、转矩特性、弱磁性能、电机的损耗以及效率进行了对比分析。综合电机的分析结果,得出了18槽10极电机具有较好性能的结论。