为了保障在电力系统中对供电质量要求较高的用户诸如通信系统、银行的计算机系统、精密医疗设备、半导体制造业等的供电可靠性,各种不间断电源(Uninterruptible Power System,UPS)被广泛应用。飞轮储能系统与传统化学电池储能系统相比具有充放电时间短、功率大、效率高、适用于频繁充放电、使用寿命长与维护简单等诸多优势,被广泛应用于UPS系统中。高速永磁同步电机因为其具有体积小、功率密度大、效率高等优点,广泛应用于飞轮储能系统。电机温升与温度场分布将接影响到电机的性能与可靠性。在高速电机的运行过程中,由于定子开槽导致的气隙磁导率变化及定子绕组电流的时间与空间谐波产生的转子损耗将增加到不可忽略的程度。由于电机转子置于定子内,其热量只能经由定子散出,散热条件十分有限,故其损耗的逐渐积累可能导致转子较大温升。因为磁钢材料的居里温度相对较低,高温可能导致永磁体失磁,甚至发生不可逆退磁。因此,高速永磁同步电机的损耗分布及温升计算,对电机的运行可靠性及延长使用寿命具有十分重要的意义。本文以一台150kW,额定转速在9000r/min的永磁同步电机为例,对电机整体进行电磁场及温度场仿真。依据热力学原理,确定电机热源,电机各表面传热方式以及散热系数。以电机在空载状态为重点,分析了电机整体损耗及温度分布。针对永磁体损耗过高导致发热严重的问题,提出了一种在永磁体表面覆盖薄铜板以降低永磁体损耗的方法,优化转子温升。该方法减小了永磁体损耗,优化了电机温升,转子稳态温度降低了30.6%。并在最后通过搭建电机空载温升实验平台,通过实验的方式验证了仿真结果的有效性。