由微型燃气轮机驱动的高速永磁发电机分布式供电系统不仅具有微型燃气轮机的高效、低污染、结构简单、建造和维护成本低等优点,而且具有高速永磁发电机体积小,功率密度大和传动效率高的优点,越来越受到国内外学者的广泛关注。在该分布式供电系统中,高速永磁发电机的输出电能频率一般高达数百甚至上千赫兹,普通用电设备必须经过变流装置才能与之相连。而变流装置作为非线性开关负载,会对电机产生复杂的影响。本文以一台高速永磁发电机为例,从电机角度对高速永磁发电机接变流装置运行时的一些问题进行了深入的研究。首先,以一台117kW,60000rpm的高速永磁发电机作为研究对象,建立了高速永磁发电机二维有限元电磁场分析模型、数学模型以及三维流体场与温度场耦合分析模型;搭建了发电机电磁性能与温升测试平台,分别测试了三相平衡轻载以及空载状态下不同转速时发电机电磁性能与温升表现。通过对比实验数据,验证了所建立的电磁场模型、数学模型和温度场模型的准确性。其次,为了更准确地分析由变流装置产生的各次特征高频时间谐波对发电机性能的影响,分别研究了绕组中含不同幅值不同特征频率的高频时间谐波时发电机运行参数的变化;确定了不同幅值不同频率的特征高频谐波对发电机电磁和温度性能参数的影响规律,并揭示了其对电机各种性能参数的影响机理。通过解析算法,揭示了不同次数的特征高频时间谐波与发电机内部空间谐波磁场耦合机理,为优化变流装置的控制策略提供了理论支撑。再次,为了快速分析变流装置的控制策略对发电机性能的影响,基于解析法和动态耦合电路法,建立了变流装置与高速永磁发电机一体化动态系统的状态空间参数模型。研究了不同固定开关频率控制策略下的高速永磁发电机损耗特性、输出性能以及温度场变化的影响规律,揭示了变流装置的开关频率变化时,其产生的多频耦合时间谐波电流对高速永磁发电机的影响机理,确定了系统最优的固定开关频率控制策略。最后,为了研究不平衡负载对高速永磁发电机损耗特性和温升的影响,基于二维有限元电磁场分析方法,重点对高速永磁发电机不同部件损耗变化进行了深入研究,确定了不平衡负载对高速永磁发电机总损耗的影响规律以及关键影响因素。同时研究了不平衡负载对发电机关键部位温度的影响,确定了发电机耐负载不平衡的极限,为后续高速永磁发电机的优化设计提供参考。