表贴式高速永磁电机具有结构简单、损耗小、功率密度高等优点，其应用日益广泛。铝镍钴永磁、铁氧体永磁和稀土永磁是表贴式高速永磁电机中常用的永磁材料，其中稀土永磁具有高剩磁、高矫顽力、高磁能积等优点，在永磁电机中的应用广泛。

　　稀土永磁材料的抗压强度较大而抗拉强度很小，永礅体难以承受转子高速旋转巨大离心力产生的拉应力，必须在永磁体外设置高强度非导磁护套，表贴式高速永磁电机永磁体的保护主要有2类:一种是采用高强度的复合材料护套，如碳纤维护套；另一种是用高强度的非导磁金属护套，如钛合金护套。与采用非导磁金属护套相比，高强度的复合材料护套具有更高的强度重量比，不产生高频涡流损耗。因此，碳纤维护套广泛用于表贴式高速永磁电机永磁体的保护。在表贴式高速永磁电机的转子设计中，常通过护套与永磁体间的过盈配合给永磁体施加一定的预压力，借助该预压力来补偿永磁体高速旋转的离心力产生的拉应力，从而保证永磁转子的安全运行。永磁体预压力、永磁体与护套之间的过盈量以及护套厚度的选取，是转子强度设计所要解决的关键问题。

　　目前，表贴式永磁电机转子强度计算主要采用有限元法，但有限元法存在建模复杂和不收敘等问题。解析法主要集中在非导磁金属护套永磁转子，且很少考虑转子发热对强度的影响。在分析碳纤维护套的转子强度时，常忽略碳纤维材料各向异性对转子强度的影响，不考虑转子发热的影响。在工程实际中，金属护套可以认为是各项同性材料，碳纤维护套是各向异性材料，其径向和切向的弹性模量及泊松系数都有较大差别(可以相差十几倍)，因此，碳纤维护套永磁转子与非导磁金属护套永磁转子的强度分析有明显的不同。

　　此外，在电机运行过程中，由于铁耗、风摩损耗等原因会引起转子发热，而转子各部分的热膨胀系数不等，热膨胀使转子产生热应力，热应力会进一步影响永磁转子的强度。对于高速热态下碳纤维护套永磁转子的强度解析解，国内外文献中鲜见报道。针对该问题，运用弹性力学和热力学的相关理论，将转子受力状况简化为平面应力问题，推导了考虑温升热应力和高速旋转离心力的碳纤维护套永磁转子的强度解析解，利用有限元方法验证了解析解的正确性。在转子强度解析解的基础上，研究碳纤维护套的厚度和转子静态过盈量对强度的影响，得到了表贴式高速永磁电机碳纤维护套转子的强度设计准则。

　　当护套厚度一定时，增加静态过盈量可以增加永磁体的预压力，进而提高松脱转速。由于护套的最大应力随着静态过盈量的增大而大幅增加，因此，在增加静态过盈量时，须重新校验护套的强度，确保护套处在允许的应力范围。