Dans le cadre de la motorisation électrique des véhicules dits propres (tels que les véhicules hybrides) où le cahier des charges est difficile à satisfaire, une dizaine d équipes dans le monde prospectent des topologies de machines synchrones qui permettraient de combiner la souplesse de fonctionnement de la machine synchrone à excitation bobinée aux avantages de la machine synchrone à aimants permanents. Parmi ces structures, nous trouvons la Machine Synchrone à Aimants Permanents à Concentration de Flux et à Double Excitation (MSAPConFDE) qui fait l objet des travaux de recherche présentés dans cette thèse réalisée dans le cadre d une coopération interuniversitaire entre le laboratoire SET de l Université de Technologie de Belfort-Montbéliard et le laboratoire SATIE de l Ecole Normale Supérieure de Cachan. On s est intéressé, en premier lieu, à l étude par la méthode des éléments finis de cette structure. Les modèles prennent en compte l aspect tridimensionnel de la MSAPConFDE, l anisotropie du feuilletage et la saturation magnétique. Ils ont permis d approfondir la compréhension des phénomènes qui régissent le fonctionnement d une telle structure et d analyser les différents trajets de flux. En second lieu, des modèles réluctants ont été établis. Les trajets de flux tridimensionnels, la saturation magnétique et les différents trajets de fuites ont été pris en compte. Finalement, ces modèles ont été exploités dans une démarche de pré-dimensionnement optimal basée sur l algorithme génétique. Les résultats obtenus nous encouragent à enrichir l outil de pré-dimensionnement par de nouveaux modèles de machines synchrones et par différents algorithmes d optimisation.