能源危机及环境问题给人类带来了巨大挑战,发展新能源汽车无疑是缓解能源危机和环境问题的途径之一。截至今日,混合动力汽车的出现给人们的出行方式带来了巨大改变,其中集成起动/发电(Integrated Started Generator,简称ISG)技术是混合动力汽车上的关键技术之一。ISG系统不仅能够改善汽车的燃油经济性,减少汽车尾气排放,更能够减轻汽车重量,提高汽车动力性能。本文对ISG系统的重要组成部分ISG电机进行了研究,并对ISG系统进行基础性的控制研究。本文分析了ISG电机的技术特点,确定了电机的设计参数。考虑汽车电源以及变频器电压和电流的限制,依据起动转矩和发电功率,确定了电机的永磁磁链,并得到电机凸极率、电感、电流以及电机极数等参数之间的关系,有利于相应设计参数的选取。建立ISG电机数学模型,并对ISG电机的矢量控制系统进行了分析。针对表贴式、内置“一”字型、内置“V”字型三种不同转子拓扑结构的永磁同步电机,对电机的空载运行特性、电枢反应与交直轴电感、发电及电动运行特性进行比较分析,最终选用内置“V”字型永磁同步电机为最优方案,并进一步研究。针对内置“V”字型永磁同步电机的磁钢角度进行分析,并结合IPM电机反余弦削极和偏心削极两种转子铁芯削极技术,分析不同削极方式下电机气隙磁密和齿槽转矩的变化规律。分析改善永磁同步电机弱磁性能的主要措施,在定性分析的基础上,使用有限元仿真软件定量地分析了电机结构和参数以及过载倍数对电机弱磁性能的影响,并总结了影响规律。为进一步验证电机设计的可行性,对所设计的ISG永磁电机进行特性仿真。搭建Simulink仿真模型,对电机低速起动、高速运行、行车发电三种运行工况下的输出特性进行了仿真,仿真结果与设计要求基本吻合,达到了预期设计目标。