轮毂直驱,将电机与车轮融为一体,实现电机直驱,达到最高效率,极具发展潜力。确保电动汽车动力性能良好的关键是找到类型合适、性能优异的轮毂直驱电机,而现有车用轮毂直驱式电机在高效、高功率密度、兼顾低速大转矩和宽调速范围等方面,仍存在不足或尚未解决的问题。可调磁通永磁电机(Variable Flux Permanent Magnet Moter,VFPMM)是近年来捉出的一种新型电机,它利用低矫顽力永磁体易被磁化且具备“记忆”功能的特点,从电机本体上实现弱磁,同时具有高转矩密度、宽弱磁调速范围、效率高等优势。但是,由于可调磁通永磁电机的永磁体充磁困难、不同永磁体相互影响以及控制难度增加等问题,在电磁方案设计、磁化特性分析、电机控制策略等方面还存在许多难题,有待突破。本文依附于国家自然科学基金项目“电动车用轮毂直驱式新型外转子永磁电机的研究”项目,对电动车进行动力学分析,以得到电机设计所需要的扭矩和转速。并对电动车用轮毂直驱式可调磁通永磁电机磁路法电磁计算、有限元法充磁和去磁特性分析、电机结构参数优化及其性能分析方面展开研究,解决了铝镍钴尺寸确定等关键问题,为可调磁通永磁电机的设计和推广提供了理论依据和实践指导。本文的主要创新性工作如下:可调磁通永磁电机中铝镍钴的工作点可以在四个象限内变化,这一点与传统永磁电机不同,传统永磁电机中永磁体工作点仅在第二象限。此外,铝镍钴具有矫顽力低的特点且具备“记忆”功能,其剩余磁通密度可以调节,进而能实现气隙磁通的调节。然而,钕铁硼和铝镍钴被同时采用于可调磁通永磁电机中,两者之间关系复杂,尺寸难以确定。针对这个问题,本文建立了可调磁通永磁电机等效磁路模型,根据可调磁通永磁电机的运行原理,推导了铝镍钴永磁体尺寸范围的数学公式,为永磁体尺寸的确定提供了理论依据。为了对不同磁化状态下电机的性能进行仿真分析,本文采用Preisach磁滞模型和有限元法耦合的仿真方法,分析了铝镍钴永磁体的充磁和去磁特性,并分析了不同磁化状态下电机的转矩和功率特性,进行了电机的损耗分析和效率计算。验证了本文所提出的可调磁通永磁电机方案具有恒功率转速范围宽广和效率较高的优势。仿真结果表明该电机既有较大的转矩输出能力,又能够有效的调节气隙磁通以扩展调速范围,拥有广泛的应用前景,尤其在电动汽车领域。