电动汽车驱动用开关磁阻轮毂电机,安装在车轮内部,安装空间小,功率密度高。为防止砂石和雨滴进入电机内部,一般采用封闭式结构,电机内部的热量不易散出,导致定子绕组温度、轴承及轴上温度都很高。电机温升过高不但会降低电机的出力和效率,而且会加速绝缘层和绝缘漆膜的老化速度,诱发匝间短路和相间短路等故障。在开关磁阻轮毂电机设计初期,准确计算电机绕组及定转子内部的温度分布,对于电机安全可靠运行具有重要意义。本文根据传热学理论,推导了开关磁阻电机温度场分析的数学模型,对一台55kW开关磁阻轮毂电机不同工况下的全域温度场进行稳态和暂态仿真分析,并提出利用热管进行优化的新方法。该电机采用外转子结构,直接驱动车轮转动。主要内容有:首先从传热学理论出发,推导出开关磁阻电机温度场数学模型,在满足计算精度的前提下,对电机绕组、气隙和定转子硅钢片进行了等效处理,并对各端面的对流换热系数进行了计算。利用Ansoft Maxwell计算了样机的内热源。在此基础上,利用SolidWorks建立了电机三维结构模型,并将其导入到ANSYS Workbench软件中,针对满载、半载和轻载三种工况,进行稳态温度场仿真分析,求得了样机全域温度场云图和各部件温度场云图。通过暂态温度场仿真,绘制了四个关键节点的温升曲线。提出应用热管对绕组及内定子温度场进行优化的新方法。最后设计了驱动控制系统,该驱动控制系统采用dsPIC33FJ128MC706为主控芯片,包括功率主电路、驱动电路、转子位置检测电路等硬件电路和软件程序两部分,搭建了实验平台,对样机温度分布进行试验测试,仿真值与实测值之间的误差在5%以内,说明仿真分析具有较高的精度,能够满足工程需要,为今后开关磁阻电机本体的设计与优化提供了基础。