高速永磁電機轉子強度與動力學特性分析.pdf

1、高速永磁電機具有功能密度大、結構緊湊、效率高等優(yōu)點，隨著近年來對高速電機的智能化、精密度有越來越高的要求，高速永磁電機的優(yōu)勢逐漸凸顯。由于高速永磁電機轉子結構中永磁體材料的特殊性，較高轉速運轉時永磁體無法承受大離心力的作用，且電機在啟、停、變速工況，會通過多階臨界轉速，使得轉子結構的強度分析、動力學特性分析與在臨界轉速附近共振區(qū)的減振是影響電機運轉的亟待解決的難題。針對上述問題進行深入分析，主要研究內(nèi)容包括如下幾個方面：
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2、）高速永磁電機轉子系統(tǒng)關鍵結構的設計分析。綜合機械和電磁特性對轉軸進行結構分析和總體設計；選擇整體式轉子結構，以適應裝配、加工要求；設計了一種基于智能材料磁流變液的新型保護軸承結構，利用磁流變液的磁流變效應實現(xiàn)磁軸承失效后結構的保護和減振。
　?。?）轉子裝配體的強度分析。永磁體材料抗壓強度遠大于抗拉強度的特性，在轉子的裝配結構之間選擇過盈配合，從而永磁體高速運轉仍保持一定的壓應力。利用基于彈塑性力學的厚壁圓筒模型，建立了轉子結構

3、應力、位移的計算模型，并借助拉梅方程確定過盈量。利用理論計算與有限元仿真分析相結合的方法，分別研究了不同的轉速、加速度、溫度對轉子結構應力分布的影響規(guī)律。
　?。?）轉子的動力學特性分析。在轉子結構關鍵點力學特性分析的基礎上，利用動力學基本理論建立磁軸承支承的轉子系統(tǒng)的運動微分方程；借助數(shù)值分析方法和有限元分析軟件分別對轉子結構的各階模態(tài)陣型、臨界轉速附近的振幅和臨界轉速變化的情況進行分析，得到剛度、阻尼、加速度、磁軸承支承位置對