磁悬浮高速永磁电机因其转速高、功率密度大等特点在高速旋转机械领域得到广泛应用。电机高速运行时,在高交变磁场的作用下电磁损耗增加,电机运行效率降低。同时,电机控制系统对谐波电流的抑制能力较差,易造成额外的电磁损耗和转矩脉动。为降低电机损耗以及提高电机运行的稳定性,本文围绕磁悬浮高速永磁电机的本体设计优化与谐波电流抑制方法展开研究。首先,根据磁悬浮风机的设计要求对电机进行基本结构设计和特性分析。在初步确定了电机基本结构尺寸后,基于有限元法对电机的电磁特性进行了分析,并对转子强度和动力学特性分析方法进行了研究,为后续对磁悬浮高速永磁电机的综合优化做铺垫。其次,针对磁悬浮高速永磁电机转子损耗大、发热严重的问题对电机结构进行综合设计优化。使用Isight软件对电机电磁场、转子强度和动力学特性的计算方法进行集成,并构建基于径向基神经网络的代理模型,以减少迭代运行时间。在此基础上,基于多岛遗传算法对转子损耗进行综合优化。经过优化后,在满足电磁和力学性能的约束下,转子损耗降低23.6%。然后,对磁悬浮高速永磁电机进行谐波电流抑制方法研究。依据矢量控制原理,对磁悬浮高速永磁电机进行数学建模,分析了高速电机调速系统的谐波电流来源及其特点。为减小电流谐波,分别提出了针对特定次谐波的比例多谐振控制器和针对全阶次谐波的谐波观测器。仿真结果表明,两种谐波电流抑制方法均能有效提高电流波形的正弦性,提高电机运行性能。最后,以一台永磁电机为例对两种谐波电流抑制方法进行实验验证。搭建了基于d SPACE的电机控制实验平台。通过对电机施加阶跃负载验证了PI控制算法下电机调速系统的稳定性。电流谐波抑制实验中,分别引入比例多谐振控制器和谐波观测器,实验结果表明两者在保证电机运行稳定的基础上均可以有效减小电流谐波畸变率,提高电流波形的正弦性。