近年来,新能源汽车发展十分迅速,各互联网造车新兴势力如雨后春笋般出现在大众眼前。同时随着国内外电机技术的发展,特别是钕铁硼等永磁材料性能的提升,永磁同步电机逐渐成为高校和汽车企业研究的热点,在电机功率密度、热损耗、效率等方面都得到了较大的提升。但不管是传统汽车优势企业转型发展新能源汽车还是新势力,他们在关注汽车动力性能和行驶里程的同时,电机的噪声问题也开始受到重视,它关乎着整车的NVH特性,会严重影响汽车驾乘人员的乘坐舒适性。现在电机噪声优化的主流发展方向包括电磁参数优化、电流控制优化、转子斜极定子斜槽及电机本体结构模态四个方面。为了更为准确地探究电机振动噪声情况,需要对电机磁场进行分析。本文基于谐波建模法,建立了一台外转子轮毂永磁同步电机的二维磁场解析模型。采用该模型,计算了在定子相对磁导率为5000时电机空载、电枢场、负载三个工况下的电磁性能,得到了气隙磁感应强度、反电势、齿槽转矩、输出转矩等各曲线,利用有限元仿真和试验测试验证了该模型具有较高的精确性。相较于传统子域解析模型法,该解析模型打破了其不能考虑定转子相对磁导率的壁垒,使解析模型更加准确贴合实际。针对外转子永磁电机外壳,利用有限元软件,分析了电机外壳模态频率及振型,结合自由模态试验验证了该有限元模型可以用于振动噪声的分析。为了探究电机电磁力特性,基于解析法计算了电机在空间、时域和频域上的电磁力分布,并结合有限元软件进行了验证。基于转子外壳模型,通过有限元谐响应模块分析求取了电机外壳受迫振动变形结果。利用该结果在有限元软件噪声计算模块中,得到了电机外壳的声压及声压级分布情况。研究表明:该电机额定运行工况下,声压级峰值主要分布在750Hz和1900Hz附近,总声压级为86dB。基于解析模型,研究了不同相对磁导率的导磁材料、极弧系数、槽开口宽度和是否加辅助槽四个因素对电机磁场的影响规律,并结合有限元仿真软件,研究了该四个影响因素对电机振动和噪声的影响规律。研究表明:随着导磁材料的相对磁导率增大,电机噪声总声压级变小;随着极弧系数逐渐增大,总声压级先减小后增大;随着槽开口宽度逐渐增大,总声压级逐渐增大;增加辅助槽后总声压级变小。结合四个因素对电机进行综合改进优化,电机噪声总声压级从原有的86.72dB降低到优化后的77.96dB,取得了较好的降噪效果。