随着大气污染和石油紧缺的问题日益凸显,电动汽车对环境的保护和能源结构的改善具有着巨大推动作用。轮毂电机驱动电动汽车更适合汽车轻量化、智能化和网联化的发展趋势,轮毂电机作为电动汽车动力输出的核心部件,其电磁参数,电磁场特性,电磁振动等因素对满足电动汽车性能要求具有重大的实用价值。本文是在国家自然科学基金项目和江西省杰出青年人才资助计划项目的支持下开展相关工作,主要内容如下:(1)阐述了电动汽车轮毂电机国内外研究现状,分析了常见驱动电机类型及特性,确定了外转子永磁同步电机作为轮毂电机类型;分析了电动汽车的动力性指标,根据整车参数与性能指标,确定了轮毂电机的性能要求,对轮毂电机的功率、转矩和转速等基本参数进行了分析计算,匹配了电动汽车轮毂电机的动力参数。(2)根据轮毂电机的基本参数,确定了轮毂电机的基本尺寸,确定了硅钢片为轮毂电机的内定子和外转子材料,选择了钕铁硼作为永磁体材料;确定了27槽48极的极槽数组合,选用了梨形槽作为内定子槽型,确定了绕组层数为双层集中绕组;并对空载反电势以及基波电动势进行了计算,确定了永磁体尺寸和气隙长度,完成了对轮毂电机电磁参数总体方案的设计。(3)根据设计的轮毂电机电磁参数,建立了轮毂电机的基本模型,验证了模型的准确性;对轮毂电机的静磁场和电感进行了计算分析,对其瞬态电磁场以及齿槽转矩进行了仿真分析研究,分别得到了空载瞬态、额定转速下负载瞬态和机械瞬态工况下负载时的仿真结果以及齿槽转矩波形图,分析结果表明其齿槽转矩值较小,内部电磁场情况稳定,轮毂电机具有起动转矩大的特点,转矩波动幅值逐渐趋于平缓,转速也趋于稳定,其转矩值,转速值等参数都符合电动汽车轮毂电机的设计要求。(4)本文考虑了轮毂电机电磁振动问题,通过数值分析法对轮毂电机进行模态分析,分别对内定子铁芯、带绕组的内定子铁芯以及外转子进行了建模,得到了其五阶模态振型和固有频率,分析结果表明模态振型的阶次越高,固有频率越大,轮毂电机的结构振动形变也趋于复杂化;分析研究了外转子的临界转速,表明了外转子在工作时不会对轮毂电机产生较大的振动;对轮毂电机进行了谐响应分析,分别得到了内定子和外转子的位移—频率曲线,分析结果表明轮毂电机不在电磁力波的频率范围内,且不会发生共振,在较高频率值时,其形变位移幅值会达到最大。