为了有效的保护高速电机转子永磁体在高速条件下安全正常的工作，需要使用高强度复合材料将其安装在电机转子上；一般会使用钛合金护套，但此工艺会产生额外的高频涡流造成功率损耗；在欧洲更有效的方法是使用具有更高强度重量比，可以承载较高抗拉强度的碳纤维复合材料对永磁体进行保护。

　　由于永磁体在高速旋转下会产生巨大的离心力，而永磁体一般采用烧结钕铁硼材料，其抗拉极限仅为80MPa，在装配过程中永磁体和碳纤维护套过盈配合，会使永磁体产生一定的预紧力，从而减小正常运转时的拉应力。

　　在高速温升下的情况下，永磁体最大切向力为17.2 MPa，出现在永磁体内表面，最小切向力出现在永磁体外表面为3.8MPa，均为正值，为拉应力。切向力从外表面逐渐增大至内表面，在允许的80MPa的范围内。同样情况下的永磁体径向力最大值出现在内表面，58.4MPa，为压应力，最小值出现在外表面53.0MPa，同样为负值，为压应力，永磁体径向抗压极限为1050MPa，仿真结果在允许范围内。《产品浏览：碳纤维绑扎高速电机转子保护套（图）》

　　由于转子护套为碳纤维材料，其散热能力差，极易导致永磁体高温，使永磁体产生不可逆退磁。对已设计好的1/18电机模型进行温度场仿真。应用CFD流体力学软件，设置其计算边界条件:

　　1)外壳采用直槽水道，内风道采用强迫风冷。直槽水道人口速度为3m/s，内风道人口速度为15m/s，入口温度均设置为20℃。

　　2)电机护套和转轴部分由于和内风道相接处，其接触面设置转速为20000r/min ，模拟转子旋转。

　　3)电机模型由于是1/18电机模型，电机两侧采用旋转周期对称边界条件。

　　4)电机整体的前后两端采用绝热面。

　　仿真结果如图11所示，电机的最高温度为108.3℃，出现在转轴永磁体部位，这是由于碳纤维护套散热性差所导致，碳纤维护套的传热系数仅为0.7w/(m. k)，其他材料的传热能力远大于碳纤维。钕铁硼永磁体的工作温度一般在150 C以下，仿真结果显示在允许范围内。

　　经过对一台20kW ，20000r/ min高速永磁电机进行了电机转子的临界转速、转子强度、温度场地分析，提出了一套基于多学科考虑的电机转子结构分析方法，得出以下结论:

　　1)分别从自由模态、轴承支撑状态、考虑实际工作3种情况对电机转子临界转速进行了分析，并研究了陀螺效应和轴承刚度对临界转速的影响，并做了瞬态分析研究。

　　2)钕铁硼永磁体抗拉极限有限，对碳纤维护套的电机转子进行了应力分析，表明应力满足设计要求。

　　3)对电机进行了整体温升仿真，发现最大温度出现在转子中部靠近永磁体部位，这是碳纤维护套散热性差所导致的，温升结果在允许范围内。