永磁同步电机因为其具有高性能、运行稳定及微型化等特点被越来越多的应用于不同领域。外转子电机由于其电机转子在电机的外侧，而定子在电机内部，和一般的电机结构差异很大。因为其结构特殊，与其具有相同外径的普通电机比较，外转子电机更易获得较大的气隙直径，转动惯量等。分数槽永磁同步电机与一般电机相比，电枢冲片槽数少，降低了电机电枢铁心冲片的制造难度，同时还更加适合工程上对发电机多极少槽的要求。因为本文所设计的电机电枢绕组是绕在一个定子齿上的，所以降低了定子绕组端部铜的用量，节约了电机成本。同时此种电机的定子齿和转子磁极可以相互错开，从而更好的减小了齿槽转矩。由于本文所设计的电机结构特殊，目前国内对其的研究并不深入，所以本文首先分析了外转子永磁同步发电机的结构特点，在槽电动势星形图的帮助下，给出了分数槽集中绕组永磁同步发电机的槽数与极对数配合条件，由此结论得出本文所设计电机的槽数与极对数。接下来给出了电机设计过程中一些主要参数的设计过程，其中主要包括电机的主要尺寸、永磁体材料及尺寸及定子槽型等。然后使用有限元软件ANSOFT对样机进行了二维有限元仿真，对其静态磁场和瞬态磁场进行了分析，主要分析其空载特性，结合外电路的负载特性。分析其仿真得出的齿槽转矩波形，结合电机的结构提出了降低齿槽转矩的方法。最后使用VB语言进行本电机的机辅设计，完成了电机电磁计算程序的编写，制作了操作方便的可视化人机交互界面。在所编软件的辅助下，分析了影响永磁发电机电压调整率一些重要参数，并且在以上结论的基础上对样机进行了优化。