随着人类科技的进步,人们更加重视资源的节约与环境的保护,守护绿水青山。传统动力汽车以消耗石油为能源,而石油素有工业的血液之名,故而应珍惜利用。此外,在加工和利用石油资源时会产生大量含硫物质污染空气。因此,电机驱动代替内燃机的研究势在必行。作为电动汽车的关键部件,本文对电机驱动系统进行研究。旨在设计一种具有一定恒功率调速区间和可靠且灵敏的控制方法,主要内容如下:首先,针对外转子表贴式轮毂电机在恒功率调速段的不足,本文意图通过改变电机的磁路结构,增加电机的凸极性,增强电机的弱磁扩速能力。本文根据已有传统结构外转子表贴式永磁电机的指标参数为标准,通过对比5/6和8/9单元电机的性能,选择一种电磁波形有较好正弦度的配合作为电机的极槽配比方案,并且,从本质上分析阐述5/6单元电机在波形线性度和电磁性能的互补性两方面综合优势。通过有限元分析和理论的计算,进而强化证明5/6电机在理论分析中的性能优势。其次,由于结构的特殊性本文的交替极结构无法采用MATLAB自带模型,需要通过非线性化建模使得新模型更加适应新电机的特点。作为电机的关键参数,本文对电机的电感进行了专项的计算。针对传统磁链法计算电机电感中引入了过多的的几何近似,造成计算精度误差较大的问题。本文通过对上述交替极轮毂电机的几何模型进行共形变换,使得电机的气隙等效为一个规则几何形状。根据变换中的公式引出复相对磁导率的概念,进而准确分析电机的磁场分布,并与有限元结果对比验证准确性。然后,采用磁链法得到电机转子在不同位置的自感和互感值并进行派克变换得到d-q轴电感。最后,将解析计算结果与实验结果对比,数据吻合度高,证明计算的准确性。最后,本文对交替极电机采用MTPA控制方法,结合弱磁控制方法使之调速的性能动态响应且据可靠性,使电机具有良好的扩速范围。最后,通过MATLAB仿真验证控制策略的正确性与可靠性。证明电机的扩速范围能够达到2倍及以上的能力,且有充足的输出转矩,保证的电动汽车运行的需求。