汽车的能量消耗与其固有的质量成正比例关系,所以驱动系统的轻量化和小型化是整车轻量化的重点之一。电机作为驱动系统的核心部件之一,需要在有限的布置空间内,满足汽车在不同工况下的动力需求。随着紧凑型减速电机驱动系统技术路线逐步被接受,与之配套的高速高功率密度电机在电动汽车市场中将会占据明显的优势。笼型感应电机相比永磁电机,其电磁性能更加稳定,转子结构更加简单可靠,非常适合于高速运行,而且其具有材料与制造成本低、调速范围广和控制装置简单等的优点。本文针对电动汽车驱动电机系统功率密度偏低,限制了整车动力性能的问题,提出了电机提高功率密度的几个途径,总结了高功率密度电机的主要特点,并给出了一个高功率密度笼型感应电机设计方案。通过计算电机额定负载运行时的二维瞬态电磁场,分析了电机的电磁性能和工作能力,并得出了电机额定负载运行时各部分损耗密度和气隙中的电磁力以及不同工况下电机各部分的损耗密度。在电磁场计算结果的基础上,以损耗密度为载荷,耦合到三维温度场中作为热源,计算了电机额定负载运行时的瞬态温度场和电动汽车在不同工况下电机的瞬态温度场,得出了细长型水冷电机的温度分布规律。分析结果表明,电机的散热能力良好,在各个工况下的温升都在合理范围内,可以长时间运行。运用解析法推导了电机电磁力波的特征频率和次数,基于有限元法计算了空间电磁力和时变电磁力,并分别进行了谐波分析和频谱分析。建立了三维有限元模型,对电机进行模态分析和转子静力学分析,最后将额定负载运行时的时变电磁力作为激励加载到三维模型上,对电机的电磁振动进行了计算,得到了电机的振动位移曲线及其频谱。对比分析了电磁力和振动位移的特征频率与电机的固有频率,验证了电机设计的合理性。