永磁同步电机功率密度高,构造简单,调速范围广,随着新能源汽车以及轨道交通行业的发展,永磁同步电机的应用也越来越普及,由于永磁同步电机追求高功率密度,其内部散热条件又较为恶劣,因此电机转子及其内部永磁体温升容易在运行时过高,引起转子毁坏或永磁体发生不可逆退磁,从而影响电机正常工作,减少电机运行寿命,严重的可导致电机失去工作能力,因而对永磁同步电机温升进行计算分析非常有必要。本文作以下研究:(1)研究了永磁同步电机温度场计算的两大理论基础。以一台额定工况为45k W,3500rpm的水冷永磁同步电机作为样机,利用电磁二维仿真软件Maxwell建立电机二维电磁模型,对电机损耗进行计算分析。通过研究电机温升对电机材料属性的影响来计算温度对损耗产生的具体影响。研究由逆变器输入电机定子绕组的PWM高次谐波电流对电机损耗的影响。分析电机外特性曲线,得到电机不同工况下的损耗分布。(2)利用有限元仿真软件Fluent电机三维温升计算模型,计算并获得相应温升参数,初步计算得到电机在额定工况下的温升分布。在该基础上建立磁-热双向耦合模型,设定一个材料初始温度,将计算得到的局部温升结果作为材料属性修改的参考,并反馈至电磁场进行迭代计算,直到电机温度场收敛。研究冷却流体在进水口处流速及初温的变化对电机永磁体等关键部位温升的影响,在流体动力学方面分析比较了螺旋水道与直周水道的流动散热情况。以一台样机作为实验对象进行温升实验,将结果与仿真作对比并为仿真结果的准确性提供依据。(3)在上文损耗及温升计算的基础上,分别研究及分析了额定工况及变工况下定子损耗、转子损耗及永磁体损耗的优化调整对于电机永磁体、定子及定子绕组等处温升的直接影响,深入分析及研究了电机损耗与温升之间的关系,为电机损耗优化提供具有参考价值的依据。