Para las máquinas de imán permanente de alta velocidad (HSPMM), se utilizan ampliamente dos estructuras de rotor diferentes: imán permanente montado en superficie (SPM) e imán permanente interior (IPM). Las dos estructuras de rotor diferentes tienen un gran impacto en el rendimiento integral en múltiples campos físicos de las HSPMM, incluyendo el estrés mecánico, las características electromagnéticas y la distribución de temperatura. Sin embargo, la comparación multiphísica de las dos estructuras de rotor diferentes es rara en la literatura existente, lo que dificulta a los diseñadores elegir una estructura de rotor adecuada. Por lo tanto, en este artículo, se compara y analiza de manera integral el rendimiento multiphísico de SPM e IPM. En primer lugar, se diseñaron el SPM y el IPM bajo 60 kW y 30,000 rpm con la condición de la misma estructura de estator, tipo de bobinado y volumen. En segundo lugar, para asegurar que las dos estructuras de rotor cumplan con las restricciones del campo de estrés, se construyó un modelo de elementos finitos (FEM) en Ansys Workbench. Se analizó la influencia de diferentes parámetros en el estrés del rotor. A continuación, se compararon y analizaron de manera integral las características electromagnéticas y las distribuciones de temperatura de los dos motores a través del FEM. Finalmente, se seleccionó y fabricó un prototipo de una estructura de rotor SPM. La validez del análisis y diseño multiphísico se verificó a través de mediciones experimentales. El análisis anterior proporcionará una referencia cuando un diseñador elija una estructura de rotor para un HSPMM.