随着社会的不断发展,人们对于节能与环保的意识不断增强,电机作为新能源汽车的核心部件,越来越受到人们的重视。作为电机的一种,与电励磁电机相比,永磁同步电机具有结构比较简单,体积小,质量轻,效率高等,这使其在高效和节能方面有着更突出的性能,因此得到了更广泛的认可与应用。作为永磁同步电机的核心材料,中国的稀土资源极其丰富,这使得我国研发永磁电机享有极大优势。本文以一台2.8KW低速电动车用永磁同步电机为研究对象做了如下工作:首先,本文简要介绍了永磁同步电动机的结构,建立了电机数学模型,阐述了电机参数对电机性能的影响。研究了电机电磁场理论及其计算方法,利用电磁分析软件Ansoft建立了本电机的有限元仿真模型。其次,本文运用Ansoft软件对本款永磁同步电动机的电磁场进行了仿真分析,在空载磁场及负载场中得到了空载磁场磁力线和磁通密度在整个电机边界范围内的分布。同时,计算了磁通密度及其谐波含量、感应电动势及其谐波含量、空载漏磁系数、齿槽转矩、负载转矩等电机的性能参数。再次,本文利用Ansoft软件的参数化分析功能,通过改变电机的四个关键尺寸(电机槽口宽度、气隙长度、永磁体磁化方向长度、永磁体宽度),分析了单一尺寸参数的改变对电机性能的影响趋势,为更好地优化电机结构提供参考。最后,将Taguchi优化方法引入到了对电机的结构优化研究中,以增大平均转矩、减小反电动势谐波含量和齿槽转矩为优化目标,通过有限元仿真实验,找到了结构尺寸的最佳组合。优化结果表明:电机的平均转矩提高了7.54%,齿槽转矩降低了40.7%,空载反电动势谐波含量降低了17.4%。通过间接实验,本文计算了本电机的测试数据与仿真数据间的误差,其值在误差范围内,证明了仿真及优化的可靠性。