作为空调压缩机的核心动力部件,永磁电机的效率与噪声问题直接影响压缩机的整机性能。永磁电机的效率和噪声问题相互约束甚至矛盾,分析永磁电机的效率和噪声问题具有实际意义。本文将结合压缩机电机的应用背景,围绕永磁电机的效率和噪声问题进行研究与分析。首先,对电机铁心损耗的计算方法及影响因素进行研究分析。为较准确的计算铁心损耗,在考虑旋转磁化和谐波磁场情况下,本文在正交分解铁耗模型的基础上,修正其损耗系数,考虑磁密幅值对铁心损耗系数的影响,给出变系数正交分解铁耗模型,并和有限元计算结果相比较,模型准确性由空载铁耗实验进行验证。空载铁心损耗分离时,机械损耗由无磁转子测试获得。基于此铁耗模型分析了电机主磁场对铁心损耗的影响。本文在考虑实际工业化生产的前提下,提出转子外圆由多段不等半径圆弧拼接的优化措施,能够有效改善电机气隙磁场波形,在电机转矩系数不变时,减小电机铁心损耗,提高电机效率。其次,径向电磁力是引起电机振动与噪声的主要原因,本文从气隙磁场入手,利用解析的方式推导了永磁电机的径向电磁力,并通过有限元进行验证。为方便分析和突出主要阶次电磁力波,本文忽略高次磁动势和齿谐波磁导产生的高次谐波磁场,分别分析了空载和负载时PMSM的主要阶次力波及频率特性。然后,在压缩机的应用背景下,研究永磁同步电机定子铁心各阶模态问题。在保证相同冷媒流通面积的前提下,比较分析定子轭部切边形状对电机固有频率的影响。本文提出定子切边和回油槽结合的定子轭部设计,能够在相同冷媒流通面积下,具有最高的定子刚度,一定程度上能够降低噪声。通过动力学分析,利用电磁与结构弱耦合的方式计算电磁振动,引入声辐射模型计算电磁噪声。比较分析气隙磁场波形对电机噪声的影响,表明本文提出的转子外圆优化措施能够降低电机噪声。最后,电磁负荷配比直接决定电机铜耗和铁耗分布,从而决定电机效率,而磁负荷又直接影响径向电磁力,进而影响电磁噪声,因此电机效率和噪声性能相互约束。本文研究电磁负荷配比、齿轭比例以及定子槽型对损耗分布以及电机噪声的影响,均衡电机在两个负载状态下的效率和噪声性能,确定最佳电磁负荷配比以及齿轭尺寸。完善电机结构参数,进行样机设计和加工,完成电机的空载和负载实验,实验结果和仿真计算基本吻合。