作为压缩机的核心驱动机构,永磁电机因具有卓越的性能而被各个领域广泛采用,永磁电机效率高且结构简单。然而,部分压缩机用永磁电机往往由于功率过大,定子电枢绕组电流密度大,发热严重,影响电机寿命和安全可靠运行。因此,需要设计有效的冷却结构,并对压缩机用永磁同步电机的温度场进行准确计算,以保障永磁电机在电枢绕组电流过大时仍可安全可靠运行。以一台560k W压缩机用水冷永磁同步电动机为例,构建永磁电机二维电磁场数学模型,对永磁电机的气隙磁密和齿槽转矩进行计算,基于数值分析法,计算得到铜耗、铁芯损耗和永磁体涡流损耗,结合永磁电机的结构件尺寸参数,确定永磁电机电枢绕组、永磁体和定子铁芯的热密。基于滑移网格法,建立考虑转子旋转的水冷永磁电机三维流固耦合求解模型,基于Mosaic网格,对永磁电机求解域进行网格离散。基于流固耦合法对永磁电机冷却介质紊流状态下全域温度场和流体场进行数值计算,揭示了永磁电机全空间的温度和流体分布规律。针对永磁电机最热点所在的端部绕组,对比分析了自扇侧与非自扇侧端部绕组温度分布及端部域流体分布,进一步研究了不同入口风速下永磁电机绕组的温度分布和冷却介质的流速分布。为进一步降低端部绕组的温度,建立压缩机用永磁电机双侧通风的三维流固耦合求解模型,并对模型进行求解,得到永磁电机不同入口风速下各结构件的温度和冷却介质流速分布规律。对比分析了端部绕组在单、双路通风模式下的温度分布,结果表明,双路通风模式有效地降低了端部绕组最热点的温度。为了验证本文所建立的永磁电机流固耦合传热三维模型的正确性,设计并加工制造了样机,搭建了永磁电机温度测量平台,对端部绕组温度进行测量并与计算结果进行对比。本文解决了大功率压缩机用永磁电机温度过高的问题,对压缩机用永磁同步电动机的发热与冷却系统设计提供理论借鉴。