内置式永磁同步电机（interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM）凭借其高转矩密度、低永磁体涡流损耗等特点在电动汽车领域得到了广泛的应用。集总参数法是常用的电机分析方法之一,它能够考虑IPM电机的非线性饱和并快速地参数化分析电机的电磁性能或是热性能,同时拥有较好的计算精度,已经被广泛应用于IPM电机的初始设计阶段。目前国内外在电机方面关于集总参数模型研究主要包括等效磁网络（equivalent magnetic network,EMN）模型和集总参数热网络（Lumped-parameter thermal network,LPTN）模型这两个方面,本文将基于这两种集总参数模型对车用IPM电机的电磁性能和热性能展开研究。首先,针对传统EMN模型在计算磁桥不均匀饱和程度较高的IPM电机,其气隙磁密计算精度不足的问题,提出了一种可考虑磁桥不均匀饱和的改进EMN模型。在分析IPM电机极间磁桥不均匀饱和现象产生机理的基础上,将其划分为四个子区域,根据每个子区域的几何结构及其磁力线走向搭建相应的多段非线性磁导单元,以考虑磁桥不均匀饱和及饱和偏移现象。以一台车用IPMSM为例,利用所提出的模型对电机的电磁性能进行了计算,并将计算结果与传统EMN模型、FEA结果及实验结果进行了对比以验证所提出的模型。此外本文还分析了改进EMN模型的适用范围。其次,针对车用IPM电机气隙中存在大量的磁动势空间谐波的问题,提出了一种用于改善电机电磁性能的磁障结构。为了使转子中所添加的磁障结构不影响电机的额定输出转矩,采用田口法对该磁障的结构参数进行优化。针对田口法存在只能在优化因子水平取值范围内寻取最优方案的限制,采用EMN模型对磁障结构参数的初始值进行选取以提高最终方案的优化效果。此外还分析了磁障结构参数对电机电磁性能的影响规律。最后,针对常规LPTN模型无法考虑温升引起电机电磁特性变化所带来的对电机温升的反作用的问题,提出了一种结合了EMN法与LPTN法的IPM电机磁热耦合计算方案,并计算了该电机的温升特性。为了验证磁热耦合的电机温度场计算方法拥有比常规LPTN法更高的计算精度,将磁热耦合的计算结果、常规LPTN法的计算结果、FEA的计算结果以及实验进行了对比。