作为新能源电动汽车三大关键技术之一的驱动电机,其性能将直接影响电动汽车的性能。稀土永磁无刷电机凭借着其功率密度高、效率高、可靠性强等优点成为了电动汽车驱动电机的主要选择。然而长期以来对稀土战略资源的破坏性开采导致了稀土永磁材料价格的飙升,客观上也造成了电机系统价格的提高,一定程度上给电动汽车等新能源汽车的发展增加了不确定因素。因此,如何在保持电机优良性能的基础上减少稀土永磁的用量成为了永磁同步电机领域研究的新方向之一。结合驱动电机的设计指标,本文设计分析了一种混合磁材料少稀土永磁电机,该电机一方面在保持高转矩输出的同时降低永磁体成本,另一方面具有较宽的调速范围和较强的抗退磁退能力。本文主要内容有:一、概述了新能源电动汽车驱动电机的研究现状,综述了非稀土永磁(Non-rare-earth Permanent Magnet,NRE-PMBL)电机以及少稀土永磁(Less-rare-earth Permanent Magnet,LRE-HPM)电机研究情况和未来的发展趋势,在此基础上,结合潜在的电动汽车应用背景对电机性能的需求,提出了一种结构新颖的LRE-HPM电机。分析了该电机的运行原理,根据设计指标和理论分析初步确定了电机的主要结构尺寸、极槽配比、定子槽设计、绕组设计和两种永磁体的尺寸。二、建立了 LRE-HPM电机的参数化模型,选择输出转矩、转矩脉动、凸极率和铁耗等电磁性能为优化目标,通过参数敏感度分析对电机参数进行敏感度分层,对于关键参数进行响应面分析,并基于多目标遗传算法优化(Multi Objective Genetic Algorithm,MOGA)得到Pareto最优解集,对于低敏感度参数进行单一参数优化扫描分析,最终确定电机最优结构尺寸。三、分析了 LRE-HPM电机的电磁性能,除了磁场分布、空载反电势、转矩特性等常规电磁性能,还对电机的抗去磁能力、调速性能和永磁体成本进行了研究分析,并对优化设计前后的性能进行比较分析,进一步验证了电机结构的合理性和设计的可行性。四、给出了 LRE-HPM电机的加工方案,并设计加工图纸,目前原理样机的加工仍在进行中,定、转子硅钢片已经切割完成。待原理样机加工完毕,将进行后续的实验分析等工作。