能源供应的紧张是我国目前亟待解决的问题,超超高效异步起动永磁同步电动机有自起动能力,具有高效节能、可靠性高等优点,可替代异步电动机以缓解能源问题,产生可观的经济效益。由于永磁同步电机功率密度高,运行过程中将产生大量的热,可能会威胁电机的安全,而研究电机热问题的前提是准确计算电机损耗,所以对高效异步起动永磁同步电动机的损耗和温升的研究是不可忽视的。本文以一台效率达到IE4等级的11kW高效永磁同步电动机为研究对象,主要研究内容分为以下几部分:首先基于永磁同步电机设计方法,设计满足电机性能指标的异步起动永磁同步电动机,完成电机的主要尺寸设计、气隙长度选择、定转子冲片设计等,利用有限元软件对电机进行空载情况和额定负载情况下的电磁场分析和起动能力分析等,验证方案的合理性。其次对电机中引起温升的定子铁耗、转子涡流损耗、绕组铜耗和机械损耗等进行计算和分析。为计算电机的定子铁耗,对定子铁心典型位置的电磁场进行了计算和分析,根据铁耗分离原理和谐波分析原理等,建立多种铁耗计算模型,发现在同时考虑交变磁化、旋转磁化以及磁场谐波情况下的铁耗计算值最为准确;在研究电机转子的损耗时,计算了在不同负载下转子铁心损耗、永磁体涡流损耗和鼠笼导条涡流损耗的大小和分布;计算了电机的机械损耗和绕组铜耗;分析了电机结构参数对电机损耗的影响规律。然后对电机进行温度场的计算和分析,选择了电机热分析的方法,对异步起动永磁同步电机进行了三维稳态温度场模型的建立,在保证计算精度和合理性的前提下对部件进行了等效处理,选取了温度场求解域及边界条件,确定模型各部分的等效导热系数和散热系数,计算电机各部件的生热率。对电机在额定负载及空载情况下进行稳态温度场计算,得到电机的温度分布情况及电机各部分的最热点位置,电机温升在合理的范围内,永磁体无退磁风险。最后进行电机的工作特性和损耗实验研究,将实验结果与文中计算结果对比,验证本文电机设计方法和损耗计算方法的合理性。