随着电动汽车行业的快速发展,整车厂商对于电动汽车的动力来源——电机提出了更高指标要求,即高功率密度、高效率、强热管理能力、宽调速范围。为满足电动汽车对于驱动电机的高指标要求,本文提出一种电机与控制器集成设计的结构方案,即把控制器放置在定子端部绕组处,控制器直接控制电机,减少多余线束损耗,电机与控制器共用一套水冷机壳,大幅减小电动汽车动力模块的体积,从而大幅提升电机-控制器功率密度。通过给定的技术指标,本文在进行电机电磁设计时,充分考虑集成电机控制侧对电机侧的影响,按照电机电磁设计流程设计了一台峰值功率110k W,最高转速15000rpm的五相内置式永磁同步电机,并对电机极槽配合、磁极结构、损耗抑制、温度场、空间矢量调制等问题进行分析研究。首先,针对控制器安装在定子绕组端部位置,进行电机结构设计,研究多相分数槽电机极槽配合对磁阻转矩的影响规律,搭建电磁仿真模型,完成电磁方案初步设计。其次,对内置式电机在不同电流控制策略的峰值转矩和最高转速的影响参数进行研究分析,研究分析不同情况下凸极比和弱磁率对峰值转矩和最高转速的影响规律。对V一型磁极和U型磁极结构的过载能力和弱磁能力进行研究分析,分析U型磁极磁钢结构和厚度对直轴电感的影响规律,完成电磁方案最终设计。再次,研究分析绕组铜耗和转子风磨损耗在不同参数下的变化规律。提出一种回字形水道结构,研究不同水道数和管道直径的回字形水道对流换热系数。搭建电机温度场仿真模型,对电机稳态和瞬态温升进行仿真分析。最后,对五相电机在不同空间矢量调制策略下的转矩和电流波形进行研究分析,建立电机与控制器的联合仿真平台,对比研究不同空间矢量调制策略直接作用于电机下的转矩波形和电机损耗变化情况。