高速永磁电机具有体积小、功率密度大的优点，有广泛的应用前景。转子是高速永磁电机的核心，转子上的磁钢是整个转子结构最脆弱的部分，因此磁钢强度需要经过仔细计算和校核。磁钢属于脆性材料，抗压强度高且抗拉强度低。在电机高速旋转时，磁钢可能会因受自身离心力导致的拉应力作用而碎裂，因此通常在磁钢外加一个护套，磁钢和护套过盈配合使护套在旋转时始终对磁钢产生一定的压力，护套对磁钢的压力能够减小磁钢受到的拉应力，从而确保磁钢结构强度在安全范围内。

　　目前护套主要有3种材料：高温合金、钛合金和碳纤维，碳纤维绑扎永磁体工艺复杂、成本高且碳纤维导热能力差，因此对高转速小直径的永磁转子多使用合金热套的安装工艺。钕铁硼和钐钴是电机常用到的永磁材料，钐钴相对钕铁硼的耐高温特性更好，因此在大功率的高速永磁电机中衫钴磁钢应用更广泛。

　　和碳纤维护套的缺点是绑扎永磁体工艺复杂、过盈量难以控制、成本高且碳纤维导热能力差，优点是密度小、质量轻、热膨胀系数小、涡流损耗最小；

　　合金护套的缺点是密度和质量较大、自身离心力相对碳纤维而言更大、涡流损耗相对较大，优点是过盈量易控制、安装方便。转速高、直径小的永磁转子多使用合金护套，而大直径、线速度高的永磁转子多用碳纤维护套。

　　高温合金的优势：（1）弹性模量大，即同样尺寸同样过盈量下产生的压力更大；（2）热膨胀系数大，同样过盈量时热装温度可以更低。

　　钛合金的优势：（1）密度低，护套自身离心力小；（2）热膨胀系数小，转子受热后护套对磁钢的压力会增大，而不是呈现分离的趋势。

　　永磁体与护套之间采用过盈配合，利用护套和永磁体之间的静态预压力抵消离心力产生的拉应力和高温热变形，使永磁体高速旋转时仍受一定的压应力，从而保证永磁体的安全。

　　在有护套时，尽管可以依靠护套对磁钢的压力保证环柱型磁钢和表贴型磁钢结构的安全，但是在电机功率不变条件下，需要的磁场强度不变，磁钢由圆柱型变为环柱型或表贴型必然导致转子外径增大，则进一步增大了离心力，对于转速高的电机而言，圆柱型磁钢是最优的结构。

　　阅读延伸：《6万转高速电机转子碳纤维护套研制》