摘 要：设计了一种电动汽车用永磁无刷直流电机，采用外转子结构，其目的是嵌在汽车的轮毂内以实现直接驱动，而不需齿轮传动装置，可以实现低速、高转矩、高效率、变速运行。文中着重叙述用Ansys软件对该种电机的磁通、磁感应强度以及转矩进行有限元分析。  关键词：电动汽车；永磁无刷直流电机；有限元分析    1 引 言    电动汽车公害少，节约石油消耗，结构简单，维修容易，使用寿命长，受到世界各国的青睐。永磁无刷直流电动机与相同功率的其他类型的电动机相比，体积小，质量轻，在质量、效率、价格等方面有相当明显优势，永磁无刷电动机没有电刷和滑环等零件，结构更简单，性能更可靠，环境适应性好，更加适合作为电动汽车的驱动电动机。由于一般采用方波供电，在相同的峰值电压和峰值电流下，方波电流和方波磁场相互作用产生的转矩要大，所以永磁无刷电动机可以输出较大的电磁转矩。    随着电子技术与控制技术的迅速发展，如果将电动机直接安装在汽车的轮毂内，通过电气控制实现调速和直接驱动（2轮或4轮），则汽车内可以省去复杂的齿轮变速使动机构，汽车结构大为简化，质量大为减轻。世界先进国家已将其作为发展方向，开展研究，有的国家已研制成样机。    但是，由于轮毂内径的限制，永磁电机的体积受到限制，而又要产生较高的转矩，这就给电机的设计带来一定的难度。而且，永磁无刷直流电机的设计，既不能简单地套用永磁同步电动机的方法，也不能简单地套用直流电动机的方法。要根据特点，寻找一种较为准确的设计方法

电机电磁计算    根据我们所编制计算程序，对1台8kW、12极外转子无刷直流电机进行了设计计算。    2.1 基本输入数据    额定输出功率：PN＝8 000W  额定转速：nN＝685r／min  电枢外径：Da＝0.31m  电枢内径：D0＝0.08m  槽数：Q＝45  剩磁密度：Br＝1.05T  矫顽力：Hc＝800kA／m  相数：m＝3    2.2 计算结果    2.2.1 性能计算    定子电流I1＝24.05A，电磁转矩Tn＝112.33N.m，输入功率P1＝8656.74W，反电势E＝349.70V，实际转速n＝677.20r／min，效率η＝92.41％。    2.2.2 绕组数据    线负荷：A=311.11A/cm  电流密度：J=6.86A/mm2  热负荷：AJ=2134.21A2/cm*mm2    2.2.3 磁路计算    空载点标么值：b00＝0.925 36，h00＝0.074 64  负载点标么值：bn＝0.084 196，hn＝0.158 04  每极磁通：Φ＝0.004 390 5Wb  气隙磁密：Bδ＝0.767 6T