高速永磁同步电机由于其优异的性能(高功率密度,高效率,控制性能优异、可靠性高)而成为近年来电机学科研究的热点。随着新型非晶合金软磁材料的发展,凭借其低损耗的特点,将其应用到高速永磁电机定子铁心可以使得铁心损耗显著降低,大大提高电机效率。首先,非晶合金材料的磁化性能和损耗性能受加工影响严重,加工后的非晶合金铁心磁化和损耗性能严重恶化。本文基于德国BROCKHAUS公司软磁材料磁性能测量系统分别测试了非晶合金带材与加工后叠压非晶合金铁心的磁化性能和损耗性能,并对实验数据进行了归纳,总结得出了基于非晶合金带材考虑加工影响后的非晶合金铁心损耗的修正方法。通过将有限元计算结果与一台样机空载铁耗实验数据对比,验证了所提出的非晶合金铁心损耗的修正方法的准确性。其次,考虑到电机材料(绕组、钕铁硼)的损耗会随温度的变化而变化,而损耗变化反过来又会影响到电机的温升。本文提出了可全面考虑温度对绕组及钕铁硼材料参数的影响的磁热双向耦合计算模型,基于有限元软件实现电磁场与温度场的多重迭代收敛计算以考虑电机材料的损耗对温度的影响,同时考虑了电机的装配间隙,提高了电机损耗与温升计算结果的准确度。通过有限元计算结果与一台样机试验数据对比,验证了所提出的磁热双向耦合计算方法的准确性。最后,在对非晶合金高速永磁电机关键技术研究的基础上,分别设计了两种转子磁极结构的非晶合金高速永磁电机(内置式和表贴式)。首先对其电磁部分进行了设计,包括定转子尺寸,气隙长度,永磁体的选择以及护套材料尺寸等的确定。接着分别校核了两种转子结构的机械强度,内置一型永磁转子通过永磁体分两段,电机安全系数可达1.57;表贴式永磁转子结构,选取护套和永磁体间过盈量0.12mm时,电机安全系数可达2.04。最后通过流固耦合Fluent软件对两种转子结构的电机进行了温度场与流体场的计算及分析,电机各部件温升均在材料的安全范围内。相关设计参数可为类似规格的非晶合金高速永磁同步电机提供参考。