以脉冲发电机为核心的小型化惯性储能电源在驱动电磁轨道炮等新概念电磁武器领域具有巨大优势。本文研究的电机用于拖动脉冲发电机，使其达到工作转速，获得所需要的惯性储能。本文电机指标为功率300kW，转速12000r/min。脉冲发电机转子相当于一个外径很大的飞轮，为缩短电源系统的轴向长度及充分利用径向空间，要求拖动电机为扁平结构。

　　电机转子采用表贴式，分块永磁体，极间填充不导磁的磁极间隔，外加碳纤维护套的结构。在高速离心力作用下，碳纤维护套的设计是保证转子安全的关键。目前，很多文献对高速永磁电机的转子强度问题进行了研究。基于一台功率75kW，转速60000r/min，圆环形永磁体、合金钢护套的电机，推导了转子应力的解析计算公式，并给出了转子松脱的判断条件。研究人员建立了碳纤维护套转子强度的解析模型，并通过有限元方法对解析模型进行了验证。

　　以上解析模型在分析转子强度问题上具有较高精度，然而其研究核心都是对已有的样机模型进行强度校核，对于模型所采用的护套尺寸都是依据经验进行选取，之后根据强度校核结果进行反复调整得到，工作量大。因此，有必要对此类电机的碳纤维护套的快速设计方法进行研究。转子高速运行时，由于磁极间隔与永磁体的应变不同，导致护套弯曲应力的产生，可能威胁护套的安全。碳纤维复合材料在纤维方向上存在抗弯曲能力较差的缺陷。

　　研究人员通过两台极弧系数分别为0.87和1的电机的对比，得到极弧系数为0.87，采用环氧树脂磁极间隔的电机的碳纤维护套由于受到较大弯曲应力而发生断裂，极弧系数为1的电机转子完好无损。因此，改善碳纤维护套受弯曲应力作用的问题是提高转子强度的另一个关键。采用在碳纤维护套内部缠绕薄层玻璃纤维的方法，并指出玻璃纤维层能有效削弱由永磁体分块引起的碳纤维护套的弯曲应力。

　　基于该模型，对样机护套进行了快速设计，验证了模型的有效性；对影响护套设计的关键参数进行了分析；建立了三维有限元模型，以铝合金磁极间隔转子为例，验证了转子强度解析模型的正确性，并结合转子的温度场分析结果，对不同温度条件下碳纤维护套受弯曲应力的问题进行了研究，通过不同磁极间隔材料对转子应力的影响，总结了磁极间隔材料的选择规律，对护套强度进行了优化。