高速永磁发电机由于具有转速高、体积小等优点,在航空航天等领域得到广泛的应用。当前国内、外现有研究对高速永磁发电机电磁设计的基础理论研究还不够深入完善。基于此,本文将针对高速永磁发电机的结构设计方案、铁心磁场分布、损耗及温升等电磁参数的计算方法进行了研究。根据高速永磁发电机小尺度、高转速的运行特点,提出了发电机的定子和转子结构的设计方案,并针对微型涡喷发动机相配套的高速发电机进行了初步尺寸设计。基于滑移边界法建立了高速永磁发电机磁场计算有限元模型;分析了不同转速、不同电机结构参数对电机电磁性能的影响规律。在磁场计算的基础上,根据铁耗计算模型进行定子铁耗分布的计算,研究了不同铁心材料、不同定子结构尺寸及不同转速情况下的铁耗大小及分布规律。同时还对高转速运行情况下引起的转子涡流损耗、风阻损耗及绕组损耗进行了计算。最后以各损耗组分作为热源进行温度场分析,并分析了不同转速下电机温升的变化规律。设计和实现了一台额定功率400W,发电工作转速80000~100000r/min的涡喷发动机用的发电机系统,搭建高速发电机的试验平台,开展高速发电机电机本体电磁性能参数等相关试验研究。