由于研究基礎(chǔ)薄弱,，我國(guó)高速電機(jī)產(chǎn)業(yè)化水平較低,，與國(guó)外相比尚有較大差距，特別是兆瓦級(jí)以上的大功率高速電機(jī)和超高速高速電機(jī)應(yīng)用很少,，在設(shè)計(jì)和分析方面存在很多問題,。

      高速電機(jī)一般是指轉(zhuǎn)速超過超過一萬r/min或難度值超過十萬的電機(jī)，目前實(shí)現(xiàn)高速化的主要有感應(yīng)電機(jī),、內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁電機(jī),、開關(guān)磁阻電機(jī)以及少數(shù)外轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)和爪極電機(jī)等。

      高速電機(jī)的特點(diǎn)是體積小,、功率密度大,，可與高速負(fù)載直接相連，省去了傳統(tǒng)的機(jī)械增速裝置,，能減少系統(tǒng)噪音,，并提高系統(tǒng)傳動(dòng)效率。高速電機(jī)可應(yīng)用范圍廣闊,，包括高速磨床,、燃料電池、儲(chǔ)能飛輪、國(guó)際電工等領(lǐng)域,，市場(chǎng)前景良好,。

      國(guó)外對(duì)于高速電機(jī)的研究已具備相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)，產(chǎn)業(yè)化水平較高,。我國(guó)由于起步較晚,，研制多集中于中小功率和較低轉(zhuǎn)速范圍，高速電機(jī)的產(chǎn)業(yè)化水平偏低,，與國(guó)外相比存在一定差距,。

      不過，無論是國(guó)內(nèi)國(guó)外,，高速電機(jī)仍存在設(shè)計(jì)與分析方面亟需解決的問題,。具體來說，高速電機(jī)在設(shè)計(jì)與分析方面主要存在以下幾個(gè)問題,。

      第一,，基于電磁場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng),、轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué),、流體場(chǎng)與溫度場(chǎng)等多物理場(chǎng)耦合方法來分析高速電機(jī)的技術(shù)尚不成熟；

      第二,，高速軸承面臨問題較大,，如滾球軸承無法承受過高轉(zhuǎn)速，空氣軸承承載負(fù)載能力有限,，磁懸浮軸承控制復(fù)雜且價(jià)格昂貴,。

      第三，大功率高速電機(jī)的轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)尚未完善,，變換系統(tǒng),、控制系統(tǒng)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)比較薄弱,；

      第四,，大功率率高速永磁電機(jī)冷卻結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多采用風(fēng)冷和水冷相結(jié)合,，冷卻效果有限,；

      第五，高速永磁電機(jī)向超高速和大功率方向的發(fā)展,，受到永磁體抗拉強(qiáng)度低,、耐溫能力差等制約；

      第六,，面貼式永磁電機(jī)的合金保護(hù)套存在較大的渦流損耗,，碳纖維保護(hù)套的導(dǎo)熱系數(shù)較差,，不利于其轉(zhuǎn)子散熱；

      第七,，常規(guī)疊片轉(zhuǎn)子不能承受較大的離心力,，實(shí)心轉(zhuǎn)子存在較大的渦流損耗。

      所以,，未來高速電機(jī)的發(fā)展和研究將基于上述關(guān)鍵問題,，如基于多物理場(chǎng)和多學(xué)科的耦合設(shè)計(jì)，開發(fā)高強(qiáng)度與高耐溫能力的永磁材料,，研究高強(qiáng)度轉(zhuǎn)子疊片材料和結(jié)構(gòu),，研制高速電機(jī)控制系統(tǒng)等。

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