增程式电动汽车是解决当前纯电动汽车续驶里程短、充电时间长、充电设备有限的一种良好方案。增程器作为蓄电池的充电设备,对提升续驶里程具有重要作用,其核心部件和控制系统是增程器技术开发的重难点。增程器用发电机的设计要求效率高、输出电压稳定、体积紧凑,而永磁同步电机是当前使用广泛的电机类型,也是未来电机的主流。因此,本文的主要研究工作以增程器用永磁同步发电机为对象进行设计与优化工作。首先,通过阅读文献,概括了当前国内外增程器用发电机及其相关技术的研究现状,同时对于永磁同步发电机输出电压稳定性的问题,提出了降低电压调整率的必要性。其次,针对某款微型低速电动汽车,从车辆实际需求功率出发,对增程器的两大部件发动机和发电机进行了功率等级的确定,并确定了要设计的发电机的额定参数,提高了增程器发电机设计的针对性。然后,结合电机设计基本理论知识,使用电磁分析软件ANSYS Maxwell,对一台增程器用外转子永磁同步发电机进行了电磁参数设计,并建立了对应的二维有限元模型,对其空载和额定负载的瞬态场进行了分析,得到了其磁密云图、电压曲线、损耗曲线和效率MAP图等,并研制了样机进行了空载测试,验证了所设计的发电机电磁参数的合理性和仿真模型的准确性。最后以设计的外转子永磁同步发电机为基础,使用Maxwell定量分析了不同电磁参数对电压调整率的影响,并基于Taguchi-PSO方法进行电机的多参数优化。首先通过正交实验建立了样本数据,再通过傅里叶模型拟合样本数据,得到优化近似模型,最后使用粒子群算法求解得到一组优化参数并进行有限元仿真验证。结果表明,使用Taguchi-PSO方法,电压调整率从9.67%降低到4.45%,永磁体用量减少了5.80%,对电机效率几乎没有影响。