高速電機(jī)通常是指轉(zhuǎn)速超過(guò)10000r/min的電機(jī)，而一般說(shuō)來(lái)，我們所熟悉的鼠籠轉(zhuǎn)子異步電機(jī)、實(shí)心轉(zhuǎn)子異步電機(jī)、線 繞轉(zhuǎn)子同步電機(jī)、永磁電機(jī)、感應(yīng)子電機(jī)、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)等均可應(yīng)用于高速場(chǎng)合。其中以高速永磁電機(jī)(highspeedpermanentmagnetmotor，HSPMM)有著效率和功率密度高的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用潛力極大，它幾乎涵蓋了各種功率等級(jí)的場(chǎng)合，已成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外電機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，今天就說(shuō)說(shuō)它的設(shè)計(jì)之難點(diǎn)。

首先，高速永磁電機(jī)的功率密度大，定子散熱面積小、損耗密度高；轉(zhuǎn)子要承受高轉(zhuǎn)速帶來(lái)的離心力，同時(shí)還會(huì)因風(fēng)摩損耗、渦流損耗產(chǎn)生較大的溫升。

其次，高速永磁電機(jī)損耗密度高、轉(zhuǎn)子溫升高的特點(diǎn)也為電機(jī)散熱設(shè)計(jì)提出了挑戰(zhàn)。準(zhǔn)確計(jì)算電機(jī)各項(xiàng)損耗是進(jìn)行散熱設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，而高頻率下材料的損耗特性、電機(jī)損耗分布均不同于傳統(tǒng)電機(jī)，不能直接套用傳統(tǒng)方法。永磁體性能受溫升影響很大，且易因高溫失磁，因此必須準(zhǔn)確計(jì)算電機(jī)溫升，尤其是轉(zhuǎn)子溫升。

再次，轉(zhuǎn)子支承問(wèn)題也是高速電機(jī)設(shè)計(jì)、制造的難點(diǎn)之一。受離心力、摩擦發(fā)熱等的影響，普通電機(jī)軸承不能直接用于高速電機(jī)。高速滾珠軸承、空氣軸承和磁懸浮軸承等適用于高速場(chǎng)合的軸承各有優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)行電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合和技術(shù)條件對(duì)比選擇。

最后，高速電機(jī)的轉(zhuǎn)子要承受很大的離心力和一定的熱應(yīng)力，而永磁體的抗拉強(qiáng)度往往較低，因此必須進(jìn)行轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度分析。高速電機(jī)的轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)比較復(fù)雜，高轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)子易因不平衡和共振產(chǎn)生較大的振動(dòng)，甚至?xí)罐D(zhuǎn)子嚴(yán)重變形，威脅人員和設(shè)備的安全，因此，必須進(jìn)行轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析。

目前，高速永磁電機(jī)的設(shè)計(jì)技術(shù)的核心是電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子的設(shè)計(jì)，而電機(jī)分析技術(shù)的核心是

對(duì)電機(jī)損耗，轉(zhuǎn)子強(qiáng)度和溫升計(jì)算的分析?，F(xiàn)在設(shè)計(jì)主要是圍繞著電機(jī)定轉(zhuǎn)子的材料和結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行的，并且取得了一定的進(jìn)展，但是在高速永磁電機(jī)的分析技術(shù)方面，人們對(duì)電機(jī)損耗，轉(zhuǎn)子強(qiáng)度和溫升計(jì)算的研究尚不夠完善，還在繼續(xù)深入之中。