电动汽车用永磁同步电机功率密度大、体积小型化和工作环境封闭的特点,导致发热问题严重。电机散热成为电机结构设计的重要内容,需要额外冷却流道强制对流散热来保证电机运行的可靠性。在研究国内外学者对电机生热、电机冷却系统和温度场分析的基础上,以一台60k W电动汽车用永磁同步电机为研究对象,对电机稳态温度场和冷却系统的散热性能进行研究。基于电机磁场理论和Maxwell仿真计算得到某型号电机内部热源的损耗值,得到了电机各部分的热生成率,为电机温度场、流体场和压力场的仿真分析奠定基础。基于铜绕组和绝缘层导热系数的等效处理,建立了电机温度场求解模型。基于传热学和计算流体力学相关理论,分析计算电机仿真需要的边界条件,并对电机进行流固热耦合仿真。在电磁结构确定的情况下,从电机冷却流道型式方面考虑电机散热效率的提升,设计了多种流道结构,即轴向z型流道、周向型流道、螺旋型流道和工字型流道四种结构型式。通过对不同冷却结构的电机模型进行理论计算和CFD温度场仿真计算,分析各种冷却系统的散热特点,综合考虑电机散热效果和外部供水装置功耗,确定初步的冷却系统方案。进一步研究了流道条数对电机散热性能的影响,运用多学科优化方法对得到的冷却系统进行流道截面参数优化,得到最终流道截面参数(入口冷却液流量、流道截面宽度和流道截面高度)的优化结果。