随着新能源汽车的快速发展,安全、高效、节能、环保的纯电动汽车得到了各国政府和汽车生产厂商的青睐。混合永磁电机由于成本低、环境友好等优点得到了电动汽车领域专家学者的广泛认可和重视。通常,由于交直轴之间存在90°电角度差,永磁电机的永磁转矩和磁阻转矩不能在相同的电流角下达到最大,导致永磁性能利用率低,材料/性能比低。为了解决上述问题,本文提出了一种非对称型复合磁路混合永磁电机(Asymmetrical compound magnetic circuit hybrid permanent magnet motor,简称ACMC-HPMM),该电机不仅继承了传统少稀土永磁同步电机成本低的优点,还提高了永磁利用率,有较高的转矩输出能力。本文主要研究内容包括以下几个部分:首先,阐述了新能源电动汽车的发展和稀土永磁材料资源现状,分析了国内外混合永磁电机和永磁电机转矩提升方法的研究现状。针对混合永磁电机存在的问题,研究了一种对称型复合磁路混合永磁电机(Symmetrical compound magnetic circuit hybrid permanent magnet motor,简称SCMC-HPMM),分析了该电机的基本结构,推导了电机基本功率方程,并进行出了电机初始结构设计,确定电机极槽配比、绕组连接方式等参数。其次,探究了电机转矩性能提高方法,将“最大转矩逼近”的概念引入混合永磁电机,提出了一种ACMC-HPMM。基于有限元方法,研究电机转矩特性与结构参数的关系;通过敏感度分析,多目标优化和参数化扫描的优化设计方法对该ACMC-HPMM进行了优化设计。接着,分析了SCMC-HPMM和ACMC-HPMM的电磁性能,包括气隙磁密、空载感应电势、永磁磁链、磁场分布、电感特性等。此外,利用冻结磁导率法分别将两个电机所产生的转矩进行分离,分析ACMC-HPMM和SCMC-HPMM的转矩特性。最后,加工了ACMC-HPMM样机并搭建了实验平台,实验测试了样机的空载特性、稳态特性和动态特性,验证电机结构和设计理论的可行性和合理性。