随着高速永磁同步发电机在分布式供能系统、飞轮储能及航天航空领域的广泛应用，高速永磁同步发电机已经成为电机领域研究的一个重要方向。与传统电机结构相比，转子护套使得电机的有效气隙长度增加，而且在高频磁场作用下，转子内将产生附加的涡流损耗，提高了电机内的温度，本文针对于所研究的高速永磁同步发电机的结构特点及所存在的问题进行了电磁场与温度场的数值计算分析。首先结合背绕式高速永磁同步发电机的结构特点，建立了电机的三维电磁场计算模型，分析了高速永磁电机空载及额定负载状态下，定子铁心段磁密分布特点、磁密在端部区域的衰减情况及背绕式定子绕组对端部漏磁场的影响，并对空载漏磁系数的影响因素进行了分析，给出了电机不同结构下空载漏磁系数的变化规律。其次，根据高速永磁同步发电机定子采用油冷的结构特点，建立了流体场与温度场耦合计算模型，在分析高速永磁同步发电机损耗计算特点的基础上，对发电机工作在不同状态下的温度场进行了计算，分析了电机空载及额定负载运行时电机内温度的变化，然后对冷却介质在电机内轴向流动过程中，电机各部分温度沿轴向的变化规律进行了分析。最后，针对于合金套筒结构高速永磁发电机，护套内涡流损耗大，电机转子温升高的问题，结合透入深度理论分析了电机转子表面镀铜前后涡流电密的变化，给出了铜膜厚度对涡流电密的影响，计算了护套与铜膜总厚度不变及护套厚度保持不变时，转子表面镀铜前后的表面附加损耗。进一步结合流体力学与传热学理论，通过对比分析转子护套表面有无镀铜层及镀铜层厚度不同时电机内的温度，确定了转子表面镀铜在降低转子温度方面的作用，同时给出了永磁体最高温度随表面镀铜厚度的变化关系，得到了一些有益的结论，对高速永磁电机的设计与分析具有一定的指导意义。