近年来,永磁同步牵引电机在高速列车上的应用越来越受关注,我国于2014年,成功将额定功率为690kW的永磁牵引电机装车,预示着我国高铁事业将展开一段新的征程。电机温升对于电机有重要影响,发热严重时会极大地危害电机寿命和工作安全,尤其对于高速铁路所用永磁牵引电机而言,一旦过热导致永磁体退磁甚至失磁,将产生无法估量的后果。因此电机的热分析具有重要意义。本文首先采用热路法来计算电机的温升。通过为永磁同步电机建立详细的热路模型,在Simulink中完成求解,得到了电机各部件平均温度的稳态和暂态结果。同时,通过热路法,分别求解了电机长期运行在空载电流、额定电流、过载电流下的暂态和稳态温升。通过对比,为电机可过载运行的时长提供了温升方面的参考依据。本文同时采用了计算流体力学方法(CFD),对高速永磁牵引电机进行了分析。通过在电磁场中计算电机损耗,得到相应的热源,导入Fluent中后,设置相应流体边界,便可计算得到电机整体的温升分布。相比于热路法,CFD中不仅可以计算出各部件的平均温升,还可以全面地计算局部各点的温度,为实验中放置热电偶的位置提供了参考依据。另外本文分析了不同冷却空气的流速与电机温升的相应关系,可作为冷却系统设计中风速选择的参考。本文为提高电机热性能,设计了锯齿形通风道,通过热路-计算流体力学耦合的方法,确定了锯齿形结构下的最优参数。通过对冷却结构改进前后的相应样机进行试验,测量各部件的温升,验证了上述温升计算方法的正确性,并证明了采用锯齿形通风道冷却结构的电机,热性能至少提高了 15%。