考虑温度因素的高转矩密度U型永磁轮毂电动机优化设计

来源：江苏大学学报·自然科学版杂志2026年第2期北京时间：

作者：全力,李佳运,朱孝勇,项子旋,周雪

单位：江苏大学 电气信息工程学院， 江苏 镇江 212013

摘要：针对轮毂电动机空间狭小的客观限制，充分考虑温度对电动机转矩性能的影响，以一种高转矩密度U型永磁轮毂电动机作为研究对象，开展考虑温度因素的电动机优化设计.通过理论分析温升对电动机转矩性能的影响，确定了电动机损耗与电流角为电动机的优化设计目标.引入灵敏度分析方法，计算设计参数关于优化目标的灵敏度指数，以确定高敏感优化设计参数.通过采用响应面法和多目标遗传算法对电动机实施多目标优化，最终确定电动机的最优设计方案.对比了电动机优化前后的损耗特性、温度分布特性、转矩性能等，分析了电动机永磁体工作点特性.加工了该轮毂电动机的原理试验样机，进行了试验验证.结果表明：理论分析和试验结果都验证了该电动机及优化设计的有效性，且经过优化设计，电动机输出转矩提升幅度达到了25.8%.

关键词：永磁轮毂电动机,U型永磁体,高转矩密度,温度特性,永磁体工作点,损耗特性,优化设计,灵敏度

基金资助：江苏省科技计划专项资金资助项目（BZ2024030）； 国家自然科学基金资助项目（52577056）