高速永磁电机转子结构与强度分析

分析了高速永磁电机的转子结构、材料和性能之间关系,并对转子的强度计算进行详细介绍,并提出了高速永磁电机转子支撑技术、转子结构、表贴式转子强度以及内置式转子强度的分析方法。     

高速永磁电机的转子涡流损耗分析

在高速永磁电机中,转子涡流损耗会使转子温度升高,影响电机效率等性能,甚至导致永磁体过热退磁.针对高速永磁电机中的转子涡流损耗问题,进行了解析分析和有限元计算,分析了产生转子涡流损耗的谐波来源,研究了不同定转子结构电机的转子涡流损耗,分析了定子槽数、槽口宽度、气隙长度、屏蔽层、定子齿开辅助槽对转子涡流损耗的影响.结果表明,增加定子槽数、减小槽口宽度、增加气隙长度可以减小转子涡流损耗;在护套和永磁体中间加一层高电导率屏蔽层能有效减小永磁体的涡流,且选择合适的屏蔽层厚度能够进一步减小转子涡流损耗;提出了使用合适宽度、深度、角度和槽型的辅助槽来减小转子涡流损耗、帮助电机散热的新方法.对高速永磁电机的研制具有重要的理论研究和工程应用价值.     

低速永磁电机转子退磁方法

引言ＴＤＹ系列稀土永磁低速同步电动机具有可靠性高、振动小、噪声低、转速低且稳定、启动力矩大等特点。电机转子由三段铁心组成,即中段、端部铁心和两片已符合图纸尺寸要求的未经充磁的稀土圆形磁钢及隔磁不锈钢轴被对称地夹在三段铁心的中间;轴的尾端处车有螺纹,组...     

真空泵用定子永磁型与转子永磁型电机热性能对比

针对真空泵用驱动电机在额定运行过程中转子热膨胀积累导致轴承抱死的工程问题,根据实际真空泵驱动工况要求,设计了1台磁通切换永磁同步电机(FSPMSM)。利用有限元软件,分析对比了具有相同技术要求的FSPMSM,表贴式永磁同步电机(SPMSM)和内置式永磁同步电机(IPMSM)的电磁场、温度场及热应力场。综合分析了上述3种电机的性能差异,研究表明:FSPMSM的转子温升、轴承热形变等均优于2台转子永磁型电机。验证了FSPMSM相比于传统转子永磁型电机能更好地减小运行时的转子损耗与温升,为永磁电机拓扑结构的选择和新产品研发提供了科学的参考依据。     

高速永磁电机转子设计与强度分析

文中介绍了高速永磁电机的设计特点，重点论述了永磁材料和转子结构型式的选取、主要尺寸的确定与转子强度的分析和计算方法。目前永磁电机多采用烧结钕铁硼永磁材料，其抗压强度较大而抗拉强度很小，永磁体难以承受转子高速旋转巨大离心力产生的拉应力，必须在永磁体外设置高强度非导磁防护套，采用过盈配合给永磁体施加一定的预压力。文中介绍了采用解析法和数值分析有限元法进行高速永磁电机转子强度分析的实用技术，并给出了对一台额定转速为60000r／min的高速电机永磁转子强度的分析计算结果。     

一种新型的双凸极永磁电机

本文介绍一种新型双凸极永磁电机——磁通反向电机(FRM)。该电机的永磁体放置在定子齿的表面，永磁体安装简单且适于高速运转；定子集中绕组中的磁通呈双极性变化，其功率密度比传统的DSPM电机要高。文中对其基本结构、工作原理及特点作了分析。     

大功率永磁盘式电机转子结构强度研究

本研究针对盘式电机转子在高速旋转时受到离心力破坏的问题,设计了一种基于储能飞轮转子结构的盘式电机转子结构。通过对比分析传统盘式电机转子结构强度,提出了利用储能飞轮转子材料高强度的特性来抵消电机盘与磁钢产生的离心力的方法,从而提高了盘式电机转子能够承受的最大转速上限。通过对不同转速下新式盘式电机转子结构的强度分析,得出转速与电机盘和转子的最大应力曲线图。结果表明,新式盘式电机转子结构理论最高转速分别是表贴式结构的4.3倍和内嵌式结构的2.7倍。为了进一步提高新式盘式电机转子结构的性能和可靠性,本文提出了一种新式盘式电机转子结构求解最优过盈量的计算方法。通过对比不同过盈量下静态与额定转速时电机盘与转子的安全系数,求出了过盈量最优值。本研究设计的新式盘式电机转子结构具有较大的实际应用价值,可以为储能飞轮等领域提供一种高性能、高转速的盘式电机转子解决方案。     

新型外转子永磁电机的研制

提出了新研制的三相、１４极、１ｋＷ、８４０ｒ／ｍｉｎ外转子结构的方波永磁电机，配有电子控制装置，可用作电动摩托车车轮的直接驱动，从而省去了摩托车的机械变速传动装置，提高了驱动效率，并减少废气污染，是一种极有发展前途的变速驱动电机。该机原理上属永磁无刷直流电机，它兼有异步电机结构简单、运行可靠及直流电机易于调速的优点。通过优选，用多极结构，使磁路更趋合理，提高了技术经济指标。所彩和的直流调速技术具有     

转子结构对轴向磁场磁通切换永磁电机性能的影响

在介绍轴向磁场磁通切换永磁(AFFSPM)电机结构的基础上,采用解析与仿真相结合对转子齿宽进行优化;基于全场域有限元模型,分析了转子结构参数包括齿宽、齿形和厚度对电机感应电势和定位力矩的影响。结果表明:转子齿宽与转子齿形对电机性能有较大的影响,而转子厚度对电机性能的影响较小。     

Halbach磁体结构的外转子永磁电机设计分析

介绍了halbach磁体结构的优点,给出了基于halbach磁体结构的外转子永磁电机的基本模型。通过有限元分析,比较了halbach磁体结构与普通磁体结构的外转子永磁电机,验证了halbach磁体结构外转子永磁电机优越性,并提出其作为直接耦合风力发电机的可能性。     

一种减小永磁电机转子损耗的转子结构

单层分数槽集中绕组具有良好的物理隔离、热隔离和磁隔离能力,故其特别适用于表贴式永磁同步容错电机。针对单层分数槽集中绕组磁场的低次谐波幅值很高,从而引起高的永磁体涡流损耗和转子铁心损耗的缺点,提出了一种单层分数槽集中绕组表贴式永磁同步容错电机的转子模块化结构,分析了该种转子模块化结构减小转子损耗的原理,并以12槽5对极电机为例,通过仿真计算对比了所提结构与其它削弱电枢磁场次谐波技术对电机各项性能的影响。研究结果表明,采用该结构后可以降低电机转子损耗约36%,提高平均转矩5%～10%。     

1430kW永磁同步牵引电机转子冲片强度分析

转子冲片强度满足要求是保证电机安全运行的关键.运用有限元法对客运机车用1430 kW永磁同步牵引电机的转子冲片强度进行数值仿真与分析,采用不同加载方式计算对比,建立在永磁同步牵引电机设计初期更合理的转子冲片强度分析方法,并通过调整隔磁桥厚度和隔磁桥与极中心线间夹角θ对转子冲片结构进行优化,改善了电机转子冲片的应力水平.     

TDY低速永磁电机转子退磁方法探讨

1前言TDY系列稀土永磁低速同步电动机是一种利用定转子之间齿增效应,促使气隙导变化来工作的交流低速同步电动机。电机具有可靠性高、振动小、噪音低、转速低且稳定、启动力矩大等特点。电机转子由3段铁心（事先用矽钢片借助工装叠压而成）,即中段和瑞部铁心和两片已符合图纸尺寸要求的未经充磁的稀土圆形磁钢及隔磁不锈钢轴对称地夹在3段铁心的中间;轴的尾端处车有螺纹,组装时采用专用叠工工装,以持制的隔磁螺母将制成的转子铁心与稀土永磁钢圆薄片按图纸规定、次序入轴压紧,并铆冲螺纹或加销,以防松动。电视转子组件在总装前需进…     

新型复合转子永磁磁阻电机设计

基于对永磁磁阻电机弱磁扩速特性分析的基础上,提出了一种以整个调速范围内逆变器电流定额最小为目标,实现复合转子结构永磁磁阻电机优化设计的新方法。样机的分析结果表明电机系统在满足提供大转矩和宽调速范围运行要求时,具有较高的运行效率和功率因数,而且该方法具有良好的可操作性。     

燃料电池空压机电机转子结构研究

针对燃料电池空压机高速电机转子易因高速失稳而损坏、因转子过重而导致空气轴承加速磨损的问题,使用有限元法对不同转子结构的转子应力和临界转速进行了研究,提出了一种轴向预紧固定磁钢的空心转子结构。以一台额定功率35 kW,峰值转速100 000 r/min的超高速永磁电机为例,综合对比分析了不同转子结构在转子强度、临界转速、质量、转动惯量、装配工艺性以及可靠性等方面的优缺点。对比结果表明,虽然新转子结构在转子强度上稍差于几种常见转子结构,但在其他方面均具有优异的特性。最后,根据新转子结构制作了空压机样机,试验结果表明,该样机可以在100 000 r/min转速下稳定运行,验证了新转子结构设计的合理性。     

永磁电机转子圆盘焊接工艺试验研究

为了保证溶敷金属的磁导率和焊接头机械性能,我们采取了一系列措施,改进焊接方法,选择合理的焊接材料,采用过滤层,严格控制层间温度及热处理温度,以保证焊接质量及磁导率。     

某型特种永磁电机电气性能分析及优化

永磁电机的种类繁多且复杂,应用的场合也很多元化。对密封与泄漏要求高时会选用特种屏蔽式永磁电机或永磁屏蔽电泵,需要高能效与功率密度会选用高效永磁电机,上述电机种类都可归为特种永磁电机范畴。研究一类具有双旋转系统型式的永磁电机,对其设计以及设计计算分析模型进行介绍与论述,在此基础上对其电气性能进行分析与优化,为此类特种永磁电机设计以及优化提供手段、方法。     

变频外转子永磁电机转子的真空电子束钎焊

图1所示.在设计时要求不锈钢键(1Cr18Ni9Ti)和矽钢片叠芯焊接后不允许有变形,要求无焊渣,焊缝光滑整齐,这样的要求给加工带来很大的困难,我们曾先后采用几种方法焊接后都未获得满意的结果,以后采用真空电子束钎焊,收到了良好的效果,质量也达到了要求.1电子束焊接的工艺与特点(1)电子束焊接是在真空中进行的,将焊件装夹在夹具上(图2),使焊接部位露在夹具上面,紧固后,把夹具放在电子束焊机的真空工作室内的活动工作台上,抽真空到10~(-2)托,利用很小的焊接电子束在工件上产生撞击亮点,调节工作台来找正焊接位置.选用焊接电压20kV,电流4～6mA,焊接时,电子枪射击高速电子束流,     

一种新型永磁容错电机设计的研究

介绍了一种新型的永磁容错电机,提出了永磁容错电机的设计思想和技术特点。解决了电机不对称运行的难题,电机某相绕组或驱动器发生故障时,电机成不对称运行,还具有正常驱动能力。通过2D有限元仿真与试验验证了永磁容错电机的磁隔离特性及抑制短路电流的能力。证明了该永磁电机具有良好的容错性能。     

组合式永磁同步磁阻电机的转子设计

用解析法设计了ALA磁阻段的主要参数,提出永磁段与磁阻段两轴线偏转技术,增大了组合式转子等效直轴电感,减小了等效交轴电感,充分利用磁阻特性弱磁,扩大调速范围,提高逆变器的利用率。