当今世界，能源短缺与环境污染是人们急需解决的问题。汽车作为人们必不可少的出行工具，其数量正在呈爆发式增长，随之而来对能源的消耗与环境的污染越来越严重，因此，电动汽车作为节能环保的出行工具越来越受到关注，电动汽车正成为我国新能源汽车发展的主要方向。电动汽车的驱动电机是整车的核心技术之一，驱动电机对整车的性能具有十分重要的影响，电动汽车要求其驱动电机具有高功率密度、高转矩密度、高效率、调速范围宽及过载能力强等优点。本文的主要任务是设计出一台满足电动汽车性能要求的功率为30kW的大功率无刷直流电机，并对其结构进行优化。本文首先介绍了电动汽车研发的重要性及其国内外研究现状，对常用的几种驱动电机类型进行介绍并比较其优缺点，最终选择表贴式无刷直流电机作为电动汽车驱动电机进行设计研究。然后对无刷直流电机的基本结构与工作原理进行介绍，根据电动汽车性能要求确定驱动电机的主要技术参数，进行电机本体设计，并给出其计算程序和算例分析。本文针对大功率无刷直流电机存在的低速转矩脉动问题，对电机本体结构进行了优化设计。主要以减小电机的齿槽转矩为目标，在尽量不破坏无刷直流电机反电动势梯形波前提下对其结构进行优化设计。主要采用了两种优化方法，一种是优化槽口偏移角度和槽口宽度相结合，另一种是优化槽口倾斜角度和槽口宽度相结合。通过响应面法优化，最终齿槽转矩被有效减小，并且反电动势波形仍为梯形波。针对表贴式无刷直流电机弱磁能力有限问题，本文对无刷直流电机的弱磁原理进行了介绍，并重点介绍了两种转子结构，并对两种结构的弱磁能力进行了对比，并确定了本文所设计的无刷直流电机所适用的转子结构。