采用轮毂电机驱动技术的电动汽车,具有控制灵活且整车效率高等众多优点,在倡导保护环境和节约能源的时代背景下,拥有良好转矩输出特性的轮毂电机成为电动汽车领域研究发展的重点。本文基于磁通调制原理设计了一台轮毂直驱式电动汽车用的永磁游标电机,采用等效磁路法解析其工作原理,利用有限元软件分析了轮毂电机电磁性能。设计了轮毂电机三维结构模型,并研究了轮毂电机的振噪特性,证明了该轮毂电机可以满足电动汽车的性能需求。首先通过永磁游标电机气隙磁密的组成来论述电机的工作原理,并基于等效磁路法进一步的阐述永磁游标电机较永磁同步电机具有更高转矩密度的原因。以一台电动汽车的轮毂尺寸为基础,设计了永磁游标电机的主要结构参数,采用ANSOFT Maxwell软件对其气隙长度等参数进行了优化,最终确定了永磁游标电机电磁场计算模型。通过有限元分析法,对电机静态和瞬态电磁场进行分析,同时针对永磁游标电机提出了一种削弱齿槽转矩的方法,并分析其优化前后的电磁性能。其次在Solid Works中以二维电磁场计算模型参数为基础,建立轮毂电机的三维结构模型。计算电动汽车在紧急制动、颠簸路面和侧滑三种工况时轮毂电机轮轴的受力情况,通过轮轴的静态动力学分析,判断其设计是否满足电动汽车运行性能要求。利用ANSYS Workbench软件对轮毂电机进行模态分析,得到其结构每一阶次对应的模态频率和振型,为后续电机避免共振问题等方面奠定了基础。最后基于瞬态磁场得到的气隙磁密,结合麦克斯韦应力方程计算了游标电机的径向电磁力,将其作为载荷条件,利用ANSYS Workbench Harmonic Response模块得到轮毂电机机壳外表面最大振动加速度和振动位移曲线。同时基于振动计算结果,构建声场仿真模型,研究轮毂电机在声场仿真环境中电磁噪声的变化规律。