随着中国制造2025规划的提出,节能与新能源汽车领域得到进一步的重视。本文以60 k W电动汽车用驱动电机作为研究对象,进行了电磁分析,研究电机的磁极拓扑结构和水道类型,并制造样机,进行电机实验以验证仿真分析计算的准确性。首先,进行电磁分析,研究了不同的拓扑结构、极槽配合、磁极结构、绕组绕制型式和绕组的每槽导体数对轴向磁通永磁同步电机电磁性能的影响。并将样机在空载和额定负载时的磁密云图进行对比。其次,为了降低永磁体的涡流损耗,进行电机磁极拓扑结构的研究。按照实测变频器供电的电流波形,计算电机损耗,并将所得的结果与正弦波电流激励得到的电机损耗进行了对比。建立样机的三维模型,介绍仿真分析的理论基础、边界和求解条件,对样机的温度场进行分析,以提供一个比较的基准。将永磁体进行径向等长度、径向等体积和周向等体积分段,研究考虑实际变频器供电永磁体分段后的电密和涡流损耗。结合降低涡流损耗的效果和经济性综合分析,优选出永磁体的分段数。在优选分段数的基础上,考虑永磁体之间粘接胶的影响,分析三种磁极分段拓扑结构的温度场,并与永磁体未分段时电机的温度进行对比。再次,为了得到高效的冷却结构,从螺旋型、半螺旋串联型和半螺旋并联型水道出发,对比了三种冷却结构的流速、进出口压差和温度。通过对电机的冷却效果和冷却设备的性能需求进行分析,优选出螺旋型水道。针对螺旋型水道的结构参数,进行了包括注水流量、横截面轴向长度和横截面径向长度的分析,得到不同的水道结构参数对进出口压差、电机电磁部件的温度和水道温度的影响。然后,为提高电机的功率密度留有设计余量,并且要求注水流量和进出水口截面不变。综合考虑电机定子侧和转子侧的散热,充分利用机壳端盖的轴向空间,提出了螺旋水道并联轴向Z字形水道和螺旋水道并联径向Z字形水道的水道冷却结构形式。将这两种水道与螺旋水道进行流速、进出口压差和温度的对比。最后,制造样机,搭建实验平台进行样机的电磁和温升实验,验证了三维电磁场和温度场仿真计算的准确性。