電傳動技術是車輛實現全電化的重要基礎，電驅動系統是電動車輛的動力核心，而輪轂電驅系統是電驅動系統的終極驅動形式，輪轂電機的性能在輪轂電驅系統中具有決定性作用。隨著電機領域新原理、新材料和電機加工工藝的不斷發展，越來越多的新型電機拓撲結構和新工藝被提出和應用，有利于突破傳統輪轂電機的部分瓶頸問題。

為了進一步提高直驅型輪轂電機的轉矩密度，引入了磁場調制技術的概念，磁場調制技術起源于磁性齒輪。永磁游標電機就是基于磁場調制原理研制的，結構如圖1所示。永磁游標電機的等效極對數多，提高了電機轉矩密度，并且具有更低的轉矩脈動。但是作為輪轂電機使用時仍有一定的問題待解決，例如磁場復雜加劇了鐵心損耗和永磁體渦流損耗，功率因數低使得供電電源的成本增加，永磁體能耗大，電機屬于永磁電機，存在調速范圍受限的問題。

圖1 永磁游標電機結構

浙江大學俞東將分裂齒永磁游標電機與外轉子結構相結合，不僅提高了電機轉矩密度，而且相比于單齒的游標電機，減小了繞組電阻，提高了電機效率，在輪轂電機驅動中具有較好的應用前景。同時，其將采用內置V型永磁體轉子，并將電機定轉子不等長（overhang）的結構引入電機結構中，轉矩比定轉子等長結構高了26.4%，轉矩與電機有效部分體積之比達到了21.6 N·m/L。

江蘇大學研制了一臺功率2.6 kW，額定轉速316 r/min的游標電機。該電機采用外轉子結構，磁路采用內置V型轉子，并且轉子在定子側表面采用與永磁體數量相等的虛擬槽，該結構通過降低永磁體極間的漏磁，提高電機氣隙磁場強度及電機的轉矩輸出能力，并且通過采用合適的極槽配合，利用磁場諧波進一步提高電機轉矩和效率。

江蘇大學劉新波提出了混合勵磁游標輪轂電機，結構如圖2所示。該電機繼承了常規外轉子游標電機的低速大轉矩的特性，功能性繞組可以實現對氣隙磁場進行調節，提高了電機轉速運行范圍，電機具備兩套繞組，提高了電機運行的可靠性，電機電樞繞采用集中繞組，提高了電機槽內銅滿率，降低了繞組端部長度，進而提高了電機效率。

圖2 混合勵磁游標電機

本文摘編自電工技術學報，原文標題為“永磁輪轂電機技術發展綜述”。