电机直驱系统将负载与电机转轴直接耦合，免去了传统电机驱动系统中减速器或齿轮箱等机械传动部件带来的精度、噪声、磨损等问题。在车船推进、风力发电等大部分直驱系统中要求电机具有低速大转矩的特点，横向磁场电机由于电机主磁路与运动方向垂直，电磁负荷设计相对自由，适用于低速大转矩直驱场合。在上述背景下，本论文提出了一种新型横向磁场磁通反向电机方案，通过等效磁路法和3D有限元仿真分析相结合的方法，分析了电机中各个部件尺寸对于电机转矩密度的影响，基于分析结果研究了横向磁场磁通反向电机的初步设计方法并设计一台实验样机。本论文的主要研究工作如下：首先，介绍了横向磁场磁通反向电机的基本结构，分析了电机的基本运行原理，利用等效磁路法建立了电机的磁路模型，并通过合理简化建立电机的数学模型，分析电机中的电感参数、空载反电势表达式、电磁转矩表达式。其次，在磁路分析的基础上，利用3D有限元模型分析了电机中极距、转子齿宽、定子横向齿宽及永磁体厚度等主要结构尺寸参数对于电机电磁转矩密度的影响，并利用有限元结果对前述数学模型进行修正。最后，推导电机的主要尺寸公式，给出了电机中主要尺寸的确定方法，进而研究了电机中定子铁心、永磁体、绕组、转子铁心等组成部分的初步设计方法。设计一台实验样机，简要介绍电机主要部件的加工、装配工艺，搭建样机实验平台，对上述分析结果进行实验验证。