首先,高速永磁電機的功率密度大,定子散熱面積小、損耗密度高;轉子要承受高轉速帶來的離心力,同時還會因風摩損耗、渦流損耗產生較大的溫升。
其次,高速永磁電機損耗密度高、轉子溫升高的特點也為電機散熱設計提出了挑戰。準確計算電機各項損耗是進行散熱設計的基礎,而高頻率下材料的損耗特性、電機損耗分布均不同于傳統電機,不能直接套用傳統方法。永磁體性能受溫升影響很大,且易因高溫失磁,因此必須準確計算電機溫升,尤其是轉子溫升。
再次,轉子支承問題也是高速電機設計、制造的難點之一。受離心力、摩擦發熱等的影響,普通電機軸承不能直接用于高速電機。高速滾珠軸承、空氣軸承和磁懸浮軸承等適用于高速場合的軸承各有優缺點,進行電機設計時必須根據應用場合和技術條件對比選擇。
最后,高速電機的轉子要承受很大的離心力和一定的熱應力,而永磁體的抗拉強度往往較低,因此必須進行轉子的強度分析。高速電機的轉子支承系統比較復雜,高轉速下轉子易因不平衡和共振產生較大的振動,甚至會使轉子嚴重變形,威脅人員和設備的安全,因此,必須進行轉子動力學分析。
目前,高速永磁電機的設計技術的核心是電機轉子和定子的設計,而電機分析技術的核心是
對電機損耗,轉子強度和溫升計算的分析?,F在設計主要是圍繞著電機定轉子的材料和結構來進行的,并且取得了一定的進展,但是在高速永磁電機的分析技術方面,人們對電機損耗,轉子強度和溫升計算的研究尚不夠完善,還在繼續深入之中。