超高速電機的氣隙較大的原因主要包括機械強度、減小定轉子之間的耦合電容、?振動噪聲方面、抑制共模軸電流和電磁兼容等方面的考慮。?

1、機械強度原因。超高速電機由于轉速非常高，使得轉子上的零部件（如磁鋼等）在運行時具有非常大的離心力，為了保證轉子的整體強度，必須對轉子上的零部件進行結構強度方面的加固，常見的方法有：在轉子外圓上熱套一個高強度的不銹鋼套；或者在轉子外圓上用玻璃纖維或碳纖維打轂，這些措施都需要占用氣隙尺寸，使得氣隙必須增大。另外超高速電機由于轉子轉速很高，運行時受離心力作用，轉子變形也較大，為了機械結構的安全也需要放大氣隙。

2、電磁方面的原因。超高速電機基頻本身就很高，由于開齒槽的原因使得氣隙磁密中的諧波頻率會更高，這些諧波會在轉子表面和磁鋼內部形成渦流，產生很大的雜散損耗，增大氣隙有利于減小這些渦流造成的雜散損耗。另外超高速電機通常設計得反電勢較低，增大氣隙可有效減小電樞反應的影響，減小弱磁壓力。

3、剛度和轉子動力學方面的原因。超高速電機通常做得細而長，轉子轉速通常高于一階臨界轉速，甚至高于二階臨界轉速，也就是說超高速電機的轉子屬于柔性轉子，運行時的變形較大，需要更大的氣隙才能保證不掃膛。

4、工藝方面的原因。超高速電機由于轉速極高，要求的加工精度極高，否則容易產生干涉和振動噪聲問題，增大氣隙可減輕加工精度過高的壓力。

5、振動噪聲方面的原因。超高速電機在運行時產生的激振力頻率較高，特別是齒諧波產生的激振力較大、頻率較高，很容易產生強烈的振動噪聲，增大氣隙可以有效地減小氣隙磁密中的齒諧波及其產生的激振力，有利于減小振動噪聲。

6、散熱方面的原因。超高速電機通常功率密度極高，而電機的效率通常不會有很大的變化，甚至超高速電機在雜散損耗、鐵耗、機械風摩損耗方面反而更加惡化，由于頻率很高，電流的集膚效應更加顯著，因此銅耗也有惡化的趨勢，這就意味著超高速電機的損耗不會比低速電機或普通電機低，但由于體積較小導致散熱面積減小，使得超高速電機的散熱矛盾更加突出，增大氣隙有利于減小雜散損耗、同時增大氣隙風路截面積，增大氣隙風路的風流量，有利于散熱。

7、軸電流方面的原因。增大氣隙可以減小定轉子之間的耦合電容，有利于抑制共模軸電流。

8、電磁兼容方面的原因。超高速電機基頻很高，氣隙磁密中的高次諧波頻率更高，更容易產生高頻輻射，使得電磁兼容問題比較突出，增大氣隙可有些抑制高次諧波，減小高頻電磁輻射。

審核編輯 黃宇