چکیده: چگالی گشتاور و توان بالا، قابلیت تضعیف شار خوب، شکل موج ولتاژ القایی سینوسی، استحکام و سادگی در ساختار بخشی از مزایایی ماشین های شارسوئیچی مغناطیس دائم می باشد. دستیابی به ماکزیمم گشتاور یکی از پارامترهای مهم طراحی موتور مورد استفاده در خودروی الکتریکی است. از طرفی، ماشین شارمحور شارسوئیچی مغناطیس دائم دارای چگالی گشتاور بیشتری نسبت به ماشین شار شعاعی است. بنابراین ماشین شارمحور شار سوئیچی مغناطیس دائم می تواند گزینه ی مناسبی برای کاربرد خودروی الکتریکی باشد. درحالی‌که تاکنون مناسب‌ترین ساختار برای کاربرد خودروی الکتریکی ارائه نشده است. در این راستا، سه ساختار از موتورهای شارمحور شار سوئیچی مغناطیس دائم- دو استاتور معرفی و به طور کامل براساس چگالی گشتاور، چگالی توان و راندمان با هم مقایسه می‌شوند تا مناسب‌ترین ساختار برای کاربرد خودروی الکتریکی انتخاب شود. از طرفی وجود تمرکز شار در این نوع ساختارهای با برجستگی دوگانه باعث گشتاور دندانه‌ای و ریپل گشتاور بزرگ‌تری نسبت به سایر ماشین‌های مغناطیس دائم معمول می شوند. بنابراین خلاء وجود یک ماشین شارمحور شارسوئیچی مغناطیس دائم با تمامی مزایای ذکرشده در عین حال دارای گشتاور دندانه‌ای و ریپل گشتاور کم احساس می‌شود. به منظور بهره‌مندی بیشتر از ساختار دو استاتور با روتور دندانه‌ای داخلی، یک موتور با ساختار جدید پیشنهاد می گردد. در ساختار جدید تکنیکی پیاده سازی شده است که می‌تواند بر روی آهن رباهای ساختار دندانه‌ای داخلی یا هر ساختار شارمحور مغناطیس دائم به منظور چگالی گشتاور بالا و هزینه کم اجرا شود. این ساختار نشان می دهد که دارای چگالی توان بالا، ارتعاش و نویز کم به دلیل ریپل گشتاور و گشتاور دندانه‌ای کمتری است. روش‌های تحلیلی ارائه شده در ماشین های شارسوئیچی مغناطیس دائم، بیشتر بخش عمودی چگالی شار را در نظر می گیرند. یکی از روش های تحلیلی ارائه شده، روش سه-بعدی مدارمعادل مغناطیسی است که به دلیل ایجاد مسائل انحرافی و غیرخطی بسیار زمان‌بر می باشد. بنابراین مدل سازی تحلیلی سریع بر روی ساختار دو استاتور با روتور دندانه‌ای داخلی و ساختار جدید به منظور دستیابی به بخش عمودی و مماسی چگالی شار و تاثیرگذاری پارامترها در بهینه سازی موتور ارائه و بررسی می شود. نوآوری‌های مدل سازی تحلیلی (الف) استخراج یک مدل تحلیلی ترکیبی دو-بعدی با (ب) مدل سازی آهن رباها در کف استاتور و (ج) جایگزاری دندانه‌های روتور با مقداری جریان‌های سطحی مجازی است. در نهایت برای دستیابی به اندازه بهینه و بهبودی عملکرد موتور جدید از بهینه‌سازی چند-هدفه استفاده می شود. ویژگی های موتور جدید در هر مرحله با استفاده از روش المان محدود سه-بعدی و نتایج تحلیلی تجزیه و تحلیل می‌شود. مطالعه تطبیقی برای اثبات برتری شاخص های عملکردی برای ساختار جدید بهینه سازی شده انجام شده است. در نتیجه ساختار جدید بهینه سازی شده چگالی گشتاور بالا، هزینه کم، راندمان بالا، تلفات هسته و تنش حرارتی کمتری را ارائه می‌کند که به طور خاص برای کاربردهای خودروهای الکتریکی طراحی و پیشنهاد می شود.