采用轮毂电机直接驱动,是电动汽车的未来发展方向。相比目前大多采用的径向磁场电机,盘式电机具有功率密度高、低速大转矩、转矩波动小、轴向长度小等特点,非常适合作为轮毂直驱电机。本文围绕设计高驱动性能、高可靠性的电动轮驱动电机的目标进行电机的结构设计,电磁场分析、损耗和温度场分析。根据轮内空间尺寸条件和定子水冷散热要求,提出了一种新型轮内集成电动车轮,将悬架系统、传动机构、驱动电机和制动机构等装置集成于轮内,并对各机构进行参数设计。提出组合式铁芯的轮毂电机新构型,即解决了电机散热装置的安装问题,又提高了电机的功率密度。围绕设计高驱动性能、高可靠性轮毂电机的目标,对驱动电机进行动力参数和结构设计,并提供电机的槽极数配合、绕组排列方式等关键参数的设计依据基于Maxwell 3D有限元仿真软件,建立电机模型,对电机的稳态磁场、瞬态磁场进行分析。首先得到电机的三维磁通密度分布,电机没有出现磁密饱和,漏磁较少,验证了电磁设计的合理性。仿真得到电机的齿槽转矩,电磁转矩和反电动势等重要性能参数,分析出电机具有较好的运行特性。研究减小电机的转矩波动问题,提出通过优化极槽数配合、减小定子槽宽度和优化极弧系数的方法,有效削弱了电机齿槽转矩,提高了轮毂电机的可靠性。电机的热源来自于电机的各种损耗,电机损耗的大小及分布不同,会对电机的温度场带来不同影响,同时也会影响电机的效率。本文运用Maxwell 3D软件,详细分析了不同工况下电机的绕组铜损、铁心磁滞损耗和涡流损耗的大小及其分布情况。电机的温升决定着电机的寿命和可靠性。对电机的绕组、定转子间气隙进行合理等效,建立温度场仿真首先模型,求解出电机的传热系数。运用Fluent进行稳态、暂态温度场有限元分析,得到轮毂电机在不同工况下的稳态温度场分布和温升曲线。设计电机的水路结构,计算出了循环冷却液的流速,为电机的散热控制系统提供设计依据。