高温气冷堆商业示范电站(HTR—PM)主氦风机转子重4吨、运行功率4.5MW,立式运行于氦气环境中,选用全电磁轴承支承.其中,轴向轴承设计要求能够承受转子重力4吨及同向叠加的气动载荷8吨.轴向电磁轴承电磁力与磁极(包括止推盘)面积成正比,取决于止推盘所允许的最大外径.但当考虑转速时,最大外径还受材料强度限制而不能任意选取.因此,在材料强度、最大外径(最大电磁力)与最高转速之间存在一定的函数关系,若综合考虑损耗及允许温升等因素,各个参量的关系相对更为复杂.本文根据第一强度理论,确定了转子极限转速与不同结构形式的止推盘最大外径的解析关系;进一步,通过电磁仿真分析验证了不同转速、不同材料对应的最大电磁力.并在上述分析计算基础上,基于专用1:1实验装置,对比推力盘所受电磁力随电流而变化的情况.研究结果有助于HTR-PM高温气冷核反应堆主氦风机轴向电磁轴承的选型设计.