随着汽车工业的迅速发展,汽车的石油消耗量越来越大,占世界石油产量的一半以上,人类未来将面临着严峻的石油短缺挑战。与此同时,汽车尾气的排放也会对环境造成恶劣的影响,因此发展节能环保、安全可靠的新能源电动汽车愈发受到人们的重视,世界各大汽车公司都开始在此方面投入大量的精力。作为电动汽车的核心部件,驱动电机的性能对于电动汽车整车性能有着至关重要的作用,因而电动汽车用驱动电机的设计研究得到了业内学者的广泛关注。采用以钕铁硼为代表的纯稀土永磁无刷电机由于具有转矩密度高、损耗少、效率高、结构简单,运行可靠等优点成为了电动汽车驱动电机的主要选择之一。然而稀土作为一种不可再生的战略资源,随着近些年的不断开采,价格不断上调,供应愈发不稳,这无疑限制了稀土永磁无刷电机进一步的研究与发展,因此如何减少永磁电机的稀土材料使用量的同时保证电机的性能成为了当下电机设计研究的热点问题。本文针对稀土资源危机这一背景,结合驱动电机性能要求,设计优化了一种少稀土混合永磁无刷电机(Hybrid Permanent Magnet Brushless Motor,简称H-PMBM),该电机一方面减少了稀土用量,控制了永磁成本,另一方面能够满足转矩密度要求,具有较宽的调速范围以及较强的抗不可逆退磁能力。本文主要分为以下几个部分:首先,介绍了新能源电动汽车目前的发展现状和稀土材料的资源概况,并基于此研究背景分析了当下非稀土永磁电机以及少稀土永磁电机发展的必要性和迫切性。由于以铁氧体永磁材料为代表的非稀土永磁无刷电机(Ferrite Permanent Magnet Brushless Motor,简称F-PMBM)存在铁氧体边缘易退磁、转矩密度受限以及调速范围较窄的问题,本文将目光转向了少稀土混合磁材料电机,并对其开展了设计研究。其次,考虑到少稀土H-PMBM中采用稀土永磁和非稀土永磁两种特性差异较大的永磁材料同时作为励磁源,二者之间的工作点会存在互相影响,本文在电机设计过程中,就两种永磁材料的尺寸配比进行了重点研究。首先,采用等效磁路法对少稀土H-PMBM进行磁路分析,从理论的角度初步给出了两种永磁体的尺寸配比。再而,以稀土永磁和铁氧体永磁的工作点为切入,得到了两种永磁材料的尺寸范围。最终,结合电动汽车对驱动电机的转矩要求以及成本的限制,将电机的转矩输出能力、永磁体总成本以及转矩脉动作为优化目标,进一步优化以确定永磁体的尺寸。然后,为了更加客观地分析少稀土H-PMBM的电磁性能,本文引入一台满足驱动电机性能转矩输出要求的传统纯铁氧体永磁无刷电机(F-PMBM)作为参照,对两台电机的基本电磁性能、交直轴电感、调速范围和抗不可逆退磁能力进行比较。仿真结果显示:少稀土H-PMBM在满足转矩密度要求的同时,具有更好的弱磁调速性能力以及更强的抗不可逆去磁能力。最后,加工制造了少稀土H-PMBM和非稀土F-PMBM的实验样机,并搭建了少稀土H-PMBM的试验台架,对其空载特性、稳态性能进行初步实验分析以验证该电机设计优化的合理性及可行性。