永磁轮边直驱动力总成结构无论是高传动效率还是有效减少车体空间占用等方面,都明显优于集中驱动结构。而相较于传统内转子永磁电机而言,外转子永磁同步电机拥有更高的功率密度和转矩密度。该课题对电动汽车轮边直驱电机进行研究。针对轮边直驱电机的特殊需求,本文以轮边直驱电机的拓扑结构研究为主线,同时对电机的控制进行研究,最后计算温度是否满足要求。本文从汽车动力学特性角度出发,根据轮边驱动纯电动汽车的动力特性指标要求,对电机性能参数进行校核,确定电机的性能参数。首先,合理选取电机极槽配合、转子磁路结构。接下来通过电机磁路算法计算电机主要尺寸、定子齿轭磁密、电磁负荷、空载反电势等电机基本参数。在初步方案确定之后,用有限元软件对电机额定工况、过载工况以及弱磁工况进行仿真计算。对于车用轮边直驱电机来说,电机的振动对车辆的安全运行以及舒适性会产生很大影响,其中电机转矩脉动是电机振动的重要来源,因此本文采用不均匀气隙的方法降低电机齿槽转矩和转矩脉动。最后针对于电机续航能力问题,分析了电机在整个运行区间的效率分布。对于纯电动汽车来说,电机的控制策略对电机运行状况有很重要的影响。因此,对轮边直驱永磁电机的控制策略进行分析,设计了一款滑模速度控制器,相比于传统的PI速度控制器,整个系统的控制精度和响应速度有所提高,搭建永磁电机的矢量控制模型,仿真电机的转速、转矩、电流波形,验证了控制模型的可行性。由于轮边直驱电机在额定工况长时间运行,在过载工况时电机输出峰值转矩,电机电流较大,电机的热负荷以及铜耗偏高,因此电机在这两个工况运行时温度较高。为验算永磁电机温升能否满足绝缘材料要求,建立了永磁电机温度场仿真模型。计算电机在额定以及过载工况时的电机温度分布,验证电机能够安全运行。