外转子永磁轮毂电机以其环保、高效及驱动方式灵活等众多优点得到广泛应用,然而由其功率密度高、工作电流大、工作空间封闭狭窄以及散热条件较差导致的电机发热问题是其必须面临的难题。全文以一台75k W外转子永磁轮毂电机为研究对象,就其电磁损耗与发热问题以三个部分展开详细研究:第一,多工况损耗求解及永磁体涡流损耗抑制。采用不同分析方法对电机额定工况下的电磁损耗进行计算,对比验证不同方法计算结果,为轮毂电机温度场仿真提供较为准确的热源数据。同时,结合轮毂电机实际运行工况,选择轮毂电机3个典型行驶工况进行研究,分析电机热源部件的损耗数值及其增长情况,发现爬坡及高速工况时电磁损耗增加显著,是需要重点关注的两个极端工况。然后,为最大限度地抑制永磁体涡流损耗以降低永磁体温升,探究永磁体内部磁密波动和涡流电密分布规律,提出两种抑制涡流损耗的永磁体不均匀分段方案,发现两种方案抑制效果相近,需综合考虑,合理选择。第二,轮毂电机额定工况热-流固耦合温度场求解模型的建立与分析。确定了轴向“Z”字型冷却水路更适用于轮毂电机空间有限、结构紧凑的特点,进而根据水冷散热机理优化电机冷却水路,并通过流体动力学仿真验证了优化后水路结构的优越性。而后,根据轮毂电机各部件简化模型及其等效物性参数建立单元轮毂电机热-流固耦合温度场有限元模型,揭示轮毂电机温度分布规律,给出关键部件的瞬态温升曲线,并通过搭建轮毂电机端部绕组温升实验平台验证电磁场及温度场分析的正确性。第三,爬坡和高速工况下轮毂电机关键部件温升的影响因素探究。就绕组和永磁体在此两种工况下的稳态温升变化规律进行研究。针对高过载工况下绕组温升超限问题,给出轮毂电机稳定运行允许时间限制;针对高转速工况下永磁体温升超限问题,采用永磁体周向不均匀分段方案抑制永磁体温升。最后,探究了此两种工况下轮毂电机绕组温升随冷却介质不同温度和入口流速的变化规律,给出冷却介质最佳入口流速建议。