来源:本站 发布时间:2015/4/15 11:43:23 点击量:
烧结钕铁硼永磁材料具有抗压强度大、抗拉强度小的特点,为了避免永磁体在电机运行时难以承受因高速引起的离心力产生断裂 破坏的后果,常常在永磁体外侧设置一层高强度非导磁防护套,二者采用过盈配合以使永磁体承受一定的预压力。给出了接触压力、旋转速度、温升对过盈配合量影响的计算方法,提出了永磁体和护套强度的校核准则,并将其应用于一台实际的高速永磁电机。计算结果得到ANSYS workbench的有效验证。
随着高性能永磁材料和电力电子技术的发展,高速永磁电机的研究已成为广大专家学者研究的热点,由于结构简单,速度快,效率高,相同尺寸下输出功率大,可有效节省材料,且具有转动惯量小、动态响应快等特点,现在应用越来越广泛。永磁体材料的性能在一定程度上决定了高速电机的尺寸和性能,在高速永磁电机的设计中,人们往往选用钕铁硼永磁材料,这种材料的抗拉度一般小于80Mpa,远远低于抗压强度。弱不采取保护方法,永磁体将不能承受电机告诉运行中转子自身产生的离心力而不使电机报废。所以,我们需要再永磁体的外层施加高强度保护套,且这层保护套须为非导磁材料;二者之间采用过盈配合。
就高速永磁电机而言,永磁体与护套间过盈量的大小会严重影响电机的运行,过盈量过大导致装配及拆卸难度加大,甚至损坏配合接触面;过盈量过小则可能在电机运行时造成护套松脱,破坏电机机械性能,甚至发生危险。所以,在设计永磁电机时,永磁体与护套间过盈量的计算及应力分析已成为一个重要问题。对电机转子进行了简单的应力计算,给出了过盈量的计算方法,但是没有考虑温升的影响;主要对给出过盈量的过盈配合进行了校核。本文考虑了转速、温升、永磁体抗拉强度等因素,给出了永磁体与护套间过盈量的计算方法以及各自的强度校核方法,通过具体实例计算出其过盈量,并通过有限元分析证实计算方法的正确性,从而为我们今后设计永磁电机转子提供了相应的理论依据。