稀土永磁同步电机因高效率、高功率因数以及优越的调速性能被广泛应用到新能源汽车领域。然而,该类电机中稀土永磁材料的用量较高,电机永磁体成本也随之大幅上升。为此,本文在国家重点研发计划课题:《高效低噪声轮毂电机的多领域优化设计与控制(No:2018YFB0104801)》的支持下,提出了一种基于混合式磁钢转子结构的新型永磁同步电机,并先后围绕电机性价比、谐波含量、铁耗参数以及联合仿真展开研究。首先根据新能源电动车用驱动电机的主要性能指标,选用了一台“U”加“一”字型全钕铁硼永磁同步电机。有限元分析表明,该电机存在高永磁体成本、较大的转矩脉动和强齿槽效应问题。鉴于此,提出基于钕铁硼和铁氧体的混合式磁钢转子结构永磁同步电机(Hybrid Magnet Motor,简称HM电机),同时对材料混合方式、磁极尺寸和隔磁桥进行优化设计有效提高凸极比和磁阻转矩利用率,显著提升了电机性价比。其次,通过进一步对切向磁钢的混合配比和位置放置参数进行优化设计有效降低了新型永磁同步电机的反电动势谐波和转矩脉动。随后对切向混合式磁钢电机(Tangential Hybrid Magnet Motor,简称THM电机)进行综合性能分析与对比,与HM电机相比,THM电机的谐波被有效削弱,转矩、气隙磁密和铁耗均有着大幅度的改善;与全钕铁硼电机相比,THM电机的永磁体成本仍大幅下降,齿槽转矩、转矩脉动和空载铁耗得到了有效抑制,且额定点平均转矩、气隙磁密和反电势仅有略微下降。与此同时分析了分段斜极对谐波和转矩脉动的抑制效果,得出最佳的轴向分段数和对应的最优斜极角。由于铁氧体抗退磁能力较弱,本文对THM电机进行永磁体退磁分析。再次,对各电机的空载和负载铁耗进行了不同分类的分析与对比,同时为考虑时间谐波对铁耗的影响,对各混合式磁钢电机进行逆变器供电下的额定点仿真研究。在硅钢片现有的各频率B-P曲线上进行适用于宽频率范围内的铁损系数拟合研究,并应用到THM电机定子侧铁耗的计算,文中采用区域关键点法计算铁耗,铁耗计算值与有限元值在基频下的误差最大为0.65%,计及高频铁耗后的误差最大为5.3%,验证了铁损系数拟合方法和铁耗计算方法的准确性和实用性。对THM电机进行3D有限元仿真以获得更为精确的损耗分布,比较了2D有限元的铁耗计算结果,同时也对磁钢涡流损耗的大小和分布进行了详尽地分析。最后,基于有限元软件JMAG、电力电子仿真软件PSPICE和控制软件MATLAB搭建联合仿真平台,对全钕铁硼电机和新型电机的稳态和动态性能进行了仿真实验,实验结果验证了该电机设计方案的可行性和有效性。