电磁轴承是一种采用能控的无接触电磁力稳定悬浮其转子于空间中,去除定转子间机械接触的新型多优势机电一体化轴承,它无接触、无需润滑、高转速、功耗低、维护简单等优越性能,使其广泛应用于工业各领域。电磁轴承的功率损耗(即铜损和铁损)虽然远低于机械轴承的摩擦损耗,但在超高速、真空等特殊场合下工作时,其铜损和铁损可能会导致定转子受热膨胀,而影响其定位精度和工作性能,极限情况下甚至可能会导致铁心变形,线圈绝缘性能下降和损坏,缩短其寿命。因此,为了保证电磁轴承的性能及使用寿命,需要研究电磁轴承的损耗计算方法,以便探索降低损耗的方法和途径。本文针对八磁极径向电磁轴承,研究其电磁场建模方法与损耗计算方法。在基本磁阻计算方法的基础上,给出了定转子磁阻计算方法,采用插值的方法拟合铁磁材料的BH曲线来考虑铁心磁导率的非线性,采用磁场分割法计算磁极的边缘效应,通过其串并联关系得到气隙的总磁阻,从而搭建径向电磁轴承的非线性等效磁路模型。非线性等效磁路的计算结果与有限元计算结果相比,在磁极端面正对处误差在3%左右,验证了所建等效磁路模型的准确性。在等效磁路模型计算的基础上,结合改进的损耗模型,计算了电磁轴承的损耗。在经典三项常系数损耗模型的基础上,引入磁滞损耗修正因子和涡流损耗修正因子,建立了改进后的损耗模型,并通过拟合的方法得出了修正因子的系数。计算结果表明,相比于经典三项常系数损耗模型,改进后的损耗模型在计算转速范围内大大降低了误差,并且转速超过5000rpm后,相对误差基本降低了10%以上,提高了准确性。电磁轴承理想状态下工作时,定子中心和转子中心重合。但在实际工程中,由于转子质量不平衡以及外界激励力的作用,转子会产生振动,导致电磁轴承气隙分布不均,影响磁场分布,需要针对电磁轴承转子振动情况下的磁场进行建模。首先根据电磁场理论推导出轴承叠片铁心的涡流计算公式,并引入等效磁路模型中,分析转子振动引起的铁心涡流对电磁轴承磁场和电磁力的影响。与不考虑涡流时的模型相比,考虑涡流的影响后,电磁轴承磁通及电磁力都有一定程度的衰减,并且转子振动频率越高,衰减越大,在本文的算例中,转子振动频率达到2000Hz时,电磁力衰减在5.95%左右。在损耗计算的基础上,进行了电磁轴承电磁场-温度耦合分析。在转速较低时,电磁轴承的热源主要是定子线圈的铜损,转子的铁心损耗占比较小,并且转子的周向温度相差不大,气隙中温度最高点集中在磁极端面对应位置,铁心温度最低点位于定子磁轭处;在转速较高时,铁损占比增加,并且转子沿周向上的温度差随转速增加而增大,并且由于涡流集肤效应的存在,随着转速升高,其温度分布在各个部位也会出现较大的差别。本文为电磁轴承的磁路建模、损耗计算、涡流分析以及后续探索转子振动时的损耗计算方法以及损耗降低方法奠定了基础。