近年来,节能减排的新能源汽车已逐渐成为未来汽车的发展方向。作为新能源汽车驱动电机主流类型的稀土永磁电机,具有高功率、高效率等优点。然而,稀土永磁材料的价格波动大,供需关系紧张,使得该类稀土永磁电机生产成本较高。因此少稀土或非稀土永磁电机已得到汽车驱动电机领域学者的高度重视和广泛关注。本文针对一种结构新颖的少稀土多励磁源双定子磁通切换(Multi Excitation Double-stator Switched Flux,MEDSF)电机,进行了深入系统的分析研究,建立了该类MEDSF电机基于电-磁-热-力的多物理场域的性能分析、多目标综合优化设计的一般方法。一、在分析少稀土电机、磁通切换电机及双定子电机发展现状的基础上,结合电动机在汽车驱动系统中的设计要求,提出MEDSF电机结构。分析该电机的运行原理及磁场调节机理,根据传统磁通切换电机的设计准则,初步确定电机主要尺寸,包括定转子极槽数、两种永磁体尺寸和绕组匝数配比。二、建立MEDSF电机参数化模型,针对电机性能指标,选取输出转矩、转矩波动和效率构建优化目标,使用参数敏感度分析方法筛选电机关键尺寸参数,通过响应面法分析关键参数对电机性能的影响,并基于多目标遗传算法优化(Multi Objective Genetic Algorithm,MOGA)对电机尺寸参数进行优化设计,得出Pareto最优解集;同时,结合应力场应力及形变分布的分析结果,进一步优选电机转子块尺寸参数,最终得出电机最优模型。三、针对新能源电动汽车运行工况复杂的特点,对MEDSF电机进行多物理场耦合分析。除了电机常规电磁性能的分析,考虑到电机中使用的铁氧体易被退磁,对不同负载下的电机抗去磁性能进行了仿真分析;根据电动汽车宽调速范围的需求,对电机的磁场调节能力及恒功率调速范围进行了研究分析;并分析电机永磁体成本和利用率。最后,在高速运行情况下,研究MEDSF电机的机械应力场分布及形变情况,并结合温度场电机各部分温度分布情况,验证该电机的设计合理性和运行可靠性。四、给出了 MEDSF电机的加工方案,原理样机的加工仍在进行中。后续将测试MEDSF样机的基本性能,验证该电机设计优化的正确性。