该课题来源于电动汽车的轮毂电机的研制。轮毂电机要求体积小、转速高、功率密度高。针对这些要求,本文以轮毂电机的电磁方案设计和优化为主线,同时对轮毂电机的弱磁控制进行研究。论文利用电磁场有限元法,对轮毂电机的电磁方案进行了合理的设计,满足了电动汽车驱动的要求,达到了轮毂电机的性能指标要求;通过对电动汽车牵引特性的计算,得出了轮毂电机的设计要求;利用有限元进行电磁分析,确定了轮毂电机的永磁体和隔磁桥尺寸;分析不同气隙长度的方案,确定了气隙长度;分析几种绕组方式特点,以及不同极对数对轮毂电机转子受力的影响,确定了极对数;通过分析不同槽型的齿部磁密和轭部磁密大小,确定了齿部和轭部尺寸;利用有限元进行加负载分析,提取扭矩和铁耗,计算出了电机效率。论文进一步优化了轮毂电机的气隙磁密波形和转矩波动。通过分析气隙磁密波形中产生谐波的原因,得出了削弱谐波的措施,并利用有限元软件进行分析,将分析结果在MATLAB中进行了傅立叶变换,分析比较后确定优化方案;论文通过对齿槽转矩的分析,得出了削弱齿槽转矩的措施,利用JMAG软件进行瞬态分析,分析出齿槽力矩曲线,通过分析比较得出了合理的电磁方案。为了实现轮毂电机的高转速,论文在矢量控制的基础上对弱磁控制策略进行了研究,并且对样机进行了弱磁控制下轮毂电机最高转速的测试;论文最后对电机的性能进行了试验验证。首先搭建了试验平台,对电机进行了参数调节,测试了轮毂电机的反电动势、转矩和NT曲线。