近年来,随着电动汽车产业的高速发展,永磁同步电机因其高功率密度、宽调速范围等优点得到了广泛应用。在车辆运行过程中,电机的工作点受负载和控制的影响实时变化,以往注重额定工作点的电机设计方法,显然已经不能适应车用电机宽调速范围上的设计需求。在复杂的空间和时间谐波共同作用下,电机损耗的准确预测也面临重大挑战。因此,本文通过对车用永磁同步电机中宽调速范围内的定子铁心损耗、转子损耗、电机铜耗和电机温升计算方法等关键技术展开深入研究,提出相应的改进计算和设计方法。首先,对表贴式转子永磁电机,提出了基于矢量控制的不同绕组分布、不同极槽配合下的通用精确定子铁心损耗解析计算模型。该模型考虑了空间谐波和时间谐波对电机损耗的影响,能够准确的对电枢反应磁场、气隙磁导、表贴式电机的转子空载气隙磁密和负载时各部分磁密波形进行计算,从而得到定子铁心损耗。与有限元仿真结果比较,结果一致。运用有限元方法对不同极槽配合电机的定子铁耗研究分析,引入铁耗计算修正系数考虑旋转磁场对铁耗的影响进行修正计算,提高电机铁心损耗的计算精度。结合最大转矩电流比和弱磁控制方式,对在SVPWM电压源激励下的一型内置式电机的磁场和定子铁心损耗进行了分析,并通过实验测试验证了计算方法的有效性。其次,通过推导和分析定子槽谐波在转子轭部产生的磁动势,得到了抑制双层内置式电机转子铁心损耗的优化转子结构设计方法。结合电磁场数值分析方法,对弱磁控制下的一型内置式电机的转子磁场和转子涡流损耗进行分析计算,主要分析了时间谐波磁场对转子涡流损耗的影响。根据前述的分析对转子结构进行优化,比较分析了V型内置式和双层内置式转子结构永磁电机的磁场和转子涡流损耗。再次,基于车用永磁同步电机的控制方式,给出了结合矢量控制的变频驱动电机的电磁设计流程方法。提出了电磁设计时在全功率范围内降低电机铜耗的方法,通过理论推导和计算得到了在电机尺寸确定时,绕组匝数、反电势大小与电机铜耗的关系,为全功率范围内降低铜耗提供了方法。同时,在考虑电机饱和的情况下用固定值电感进行控制,揭示了不同固定值电感对电机铜耗的影响规律。对样机完成了实验测试,仿真计算结果与实验数据基本吻合,验证了分析计算方法的正确性。最后,建立了考虑实际端部绕组的水冷电机三维温度场计算模型,提高了有限元模型的计算精度。分析计算了电机额定负载时的温升情况,并与样机的温升实验数据进行了比较,实验结果与理论分析显示出良好的一致性。分析了铜耗、定子铁耗和转子永磁体涡流损耗三者分别对电机最高温升和机内温升变化的影响。采用瞬态温度场对电机在极限过载下的温升进行了计算,得到了电机在实际过载运行时可以持续工作的最长时间,在此基础上可预估电机过载时的热状态。