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。