高速永磁电机具有体积小、功率密度高、效率高以及可与负载直接相连等优点,已成为电机领域的研究热点之一。高速永磁电机转子损耗密度高、散热条件差,容易造成转子温度过高,从而影响电机性能。同时,高速永磁电机转子中的永磁体抗拉强度较低,在高转速下容易被巨大的离心力破坏。此外,转子的工作转速接近其临界转速时,转子会出现弯曲和共振的情况。针对以上问题,本文从转子温升、转子应力和转子动力学这三个方面对高速永磁电机转子进行研究。首先根据转子热分析需要的条件,先由有限元仿真得到转子的涡流损耗数据,对比了不同护套转子的涡流损耗结果。随后根据解析公式求解转子在高速旋转时表面的风摩损耗和对流换热系数。根据这些条件对转子温度进行有限元仿真分析,得到了转子的温度分布情况。在此基础上,研究了转子中心处温度沿半径方向的分布梯度以及转子温度沿轴向的变化情况,分析了护套材料对转子温升的影响。其次根据转子的结构特点和运行状态,考虑转子温度梯度,基于弹性力学中的厚壁圆筒理论,推导了电机转子的应力解析模型。通过有限元法验证了解析模型的正确性,进一步分析了护套和永磁体中的应力分布情况,对比了不同工作状态下转子护套和永磁体中的应力变化。根据转子应力解析模型,分析了护套与永磁体之间的静态过盈量、护套厚度、护套材料、永磁体内径等参数对护套和永磁体中应力的影响。最后考虑涡轮盘的影响,基于有限元法对高速永磁电机转子系统进行动力学分析,得到了转子系统的一阶临界转速与坎贝尔图。在此基础上,分析了转子部件之间的接触面法向刚度因子、护套材料和永磁体内径等参数对转子系统一阶临界转速的影响。