永磁外转子爪极电机是近年来出现的一种新型结构电机，由于其具有转矩和功率密度高、结构简单和制造成本低等优点而受到广泛关注。永磁外转子爪极电机的结构新颖，其运行基理和性能分析与设计方法与常规电机有较大不同，且爪极材料比较特殊，但目前国内对该种电机的研究较少，尚有许多问题需要解决。论文主要围绕永磁外转子爪极发电机的分析与设计方法开展研究，所做工作主要包括以下几个部分：首先，分析了永磁外转子爪极发电机的基本电磁关系以及电机主磁通与漏磁通的分布规律，建立了永磁外转子爪极发电机的等效磁路和电路模型。对其爪极所用的特殊软磁复合材料进行了论述，简要说明了软磁复合材料的特性。在此基础上，推导了电机关键部分的磁阻计算公式。其次，对永磁外转子爪极发电机进行了磁场分析。根据对永磁外转子爪极发电机整体模型的磁场分析，提出了符合周期对称边界条件的求解模型，大大减少了求解时间。在此基础上，对永磁外转子爪极发电机的三维静态和瞬态磁场进行了分析，研究了电机的空载反电动势及气隙磁密分布，并利用傅立叶分析计算了电压波形正弦性畸变率。然后，用三维有限元方法，对不同参数下的永磁外转子爪极发电机的漏磁系数进行了建模、计算和分析，得到了电机的漏磁系数和不同结构参数之间的关系，对进一步研究、分析和优化该类电机具有一定的参考价值。最后，基于永磁外转子爪极发电机的等效磁路和电路模型，编制了电机的电磁设计仿真软件，对电机的运行特性进行了仿真研究；对仿真分析和有限元磁场分析计算得到的结果进行了对比分析，从而间接验证了电磁设计方案的可行性，为进一步研究该种电机以及样机研制打下了基础。