本文针对高速永磁转子涡流损耗大、设计时受机械强度限制的技术难点，以一台150kW、30000r/min的高速永磁同步电动机(HSPMSM)为例，进行转子的机械应力及损耗分析，给出适用于本台电机的兼顾转子强度及涡流损耗的最小厚度复合护套，并完成样机电磁设计。
　　首先，根据设计要求及高速永磁电动机的设计难点，以电磁转矩为约束，基于转子外径迭代进行电磁设计。确定了电机的主要尺寸，选择定转子铁心及永磁体的材料，进行定子槽型、转子结构和极槽配合设计。将仿真结果与实验数据对比，验证了该电磁设计方案的准确性。
　　其次，建立了高速永磁转子的应力分析模型，采用有限元法分析了高速永磁电动机转子在不同工况下各应力的变化趋势，探究了单一护套的不同材料、厚度及过盈量对转子机械强度的影响。对高速永磁转子涡流损耗进行分析，研究了铜屏蔽层对涡流损耗的影响以及带有铜屏蔽层的复合护套在不同厚度比下涡流损耗的分布规律。
　　最后，在以上研究的基础上，以转子复合护套间的过盈配合为约束，给出了兼顾转子强度及涡流损耗问题的最小厚度复合护套设计方案，并将该方案运用于所设计的高速永磁同步电动机中。设计结果表明，用0.5mm铜与1.73mm镍基合金构成的复合护套方案最优，该复合护套在满足机械强度的前提下，与3mm单层护套相比，厚度减少了25％、涡流损耗降低了56％，且转子表面磁场谐波含量更低，电机效率提高了3％。为高速永磁同步电动机的转子设计提供了参考依据。