针对冶金、矿山、电力等负载具有低速大转矩要求的机械装备中使用的感应电机一齿轮减速机驱动结构存在的成本高,传动效率低,伴有严重振动和噪声等弊端,提出了真分数槽绕组低压低速兆瓦级直驱永磁同步电动机。将电机定子绕组设计成多支路结构,各个支路做成独立的对称绕组,分别引出三相接线端连接多个低压变频器或接触器,分担极限电流,解决低负载率情况下电机运行效率较低的问题,并减少了接触器有害电弧的产生,削减了系统成本。结合低速大转矩多极永磁电机的设计特点,提出了真分数槽绕组低压低速兆瓦级多支路永磁电机电磁设计、关键参数选取及机械强度校核方法。推导了低压低速兆瓦级多支路永磁电机齿槽转矩的解析表达式,得出齿槽转矩的削弱方式。通过有限元仿真分析,得出削弱该类电机齿槽转矩较为有效的方式依次是选择最优极弧系数、定子斜槽、不均匀气隙设计和磁性槽楔等。提出真分数槽绕组概念,分析其优缺点,得出真分数槽绕组形成三相对称绕组的条件。提出了真分数槽绕组的两种绕组排布方法。对采用真分数槽绕组的永磁同步电动机进行了谐波分析,得出其分布系数的计算方法。通过对真分数槽绕组低压低速兆瓦级多支路永磁电机气隙磁密的傅里叶分析,考察其谐波含量、幅值等,可得真分数槽绕组能够提升电机的槽利用率、减少绕组用铜量、提升永磁电机的效率、改善电机反电势波形、削弱谐波磁场及齿槽转矩,并且减小振动和噪声对永磁电机稳定运转和精确控制的影响。最后,本文试制了一台1300KW,120极的低压低速兆瓦级多支路永磁电机样机,样机实验结果表明本文提出的齿槽转矩削弱方式有效,真分数槽绕组结构合理。