摘要：针对机器人关节轻量化、柔顺化的要求，研究了提高转矩密度的无框永磁力矩电机。首先设计了一台无框永磁同步电机，转子结构分别采用表贴式磁钢和Halbach结构，对表贴式磁钢的圆弧形状进行参数化仿真以减小电机齿槽转矩。其次建立了Halbach多极环的无槽定子解析模型，并用有限元验证了解析法的正确性。最后分别从转子磁轭厚度、气隙磁密、T-I曲线三方面比较两种转子结构的电机性能。样机实验结果证明与传统表贴式磁钢相比，采用Halbach结构多极环在额定05Nm时，转矩常数比表贴式大76%，在过载14Nm时，转矩常数比表贴式大216%。

关键词：表贴式；Halbach结构；多极环；转矩密度；气隙磁密