电机驱动系统是电动汽车动力来源,为提高其功率密度,降低系统空间尺寸,可采用集成化思想对电机驱动器、控制器、电机本体进行集成,通过提高系统集成度,以达到电机驱动系统的2025发展计划指标。但在电机驱动系统集成过程中,由于系统面临严重的电磁、热与可靠性问题,集成型电机驱动系统发展受到限制。本文以此为研究对象,围绕集成型电机驱动系统总体设计、主驱永磁同步电机本体性能、系统散热能力与抗电磁干扰能力展开研究。首先,对集成型电机驱动系统进行总体设计。对标WEMPEC提出集成型电机驱动系统指标,充分考虑电动汽车运行特点,确定集成型电机驱动系统指标,并综合考虑系统散热能力与抗电磁干扰能力,选择轴向集成结构,其中,功率开关器件为径向排列以增加系统散热能力;综合考虑系统可靠性与功率密度,集成型电机驱动系统选择多相系统;同时建立了电机驱动器侧数学模型,并对比五相电机不同调制算法特点,给出了电机驱动器结构布局。其次,为提升系统内主驱电机本体性能,从气隙磁场谐波角度出发,分别对五相电机分数槽与整数槽的电枢磁动势谐波与转子励磁磁动势进行分析,并利用气隙磁共能得到转矩磁动势变化规律。对比分数槽集中绕组、分数槽分布绕组与整数槽分布绕组电机电磁性能与功率密度,系统主驱电机极槽配合选择分数槽分布绕组。由于转子磁极结构同样影响电机电磁性能,通过对比不同磁极结构电机转矩性能、气隙磁密特点与扩速能力,选择双层磁极。再次,由于驱动器调制算法与开关频率对电机线电压幅值产生影响,根据系统电机侧电压指标,对电机侧电压进行限制。从永磁同步电机磁路结构角度出发,通过降低气隙尖峰磁密抑制电枢反应对电机影响,实现对电机侧电压限制。针对电机转子面临的应力集中问题,通过对不同磁桥组合结构进行研究,开设径向磁桥提高转子机械强度;为提高电机侧功率密度,采用转子挖减重孔的措施对转子减重,最后给出了额定功率60k W,最高转速15000rpm的五相高功率密度内置式永磁同步电机设计方案。然后,为解决轴向集成结构电机驱动系统端部热源集中、散热困难问题,针对热源集中处设计了一种由盘旋水道与轴向水道组合的一体化冷却结构,以增加系统轴向散热能力,缓解系统热源集中问题。并在相同条件下,对不同结构水道的散热能力与压力损失进行计算,得到最优的一体化冷却结构。同时建立了集成型电机驱动系统温度场求解模型,对系统主要工况点进行求解与校核,验证一体化冷却结构对系统的热管理能力。最后,考虑到集成型电机驱动系统性能受结构工艺影响,分别对定子开槽的齿对应结构与槽对应结构下电机转矩性能对比,采用齿对应结构以抑制开槽对电机性能影响;根据同指标集成型电机驱动器位置返回信号实验现象,发现高转速与高电压对其产生较大干扰,但加入滤波器可提高其波形质量,通过对位置返回信号引线处磁场计算,位置信号传感器设计在电机驱动器侧,同时未与电机绕组出线端构成回路。最终给出了考虑结构工艺的集成型电机驱动系统样机结构并完成系统测试平台搭建。