高速永磁電機轉(zhuǎn)子強度與動力學(xué)特性分析.pdf

1、高速永磁電機具有功能密度大、結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中永磁體材料的特殊性，較高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速，使得轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的強度分析、動力學(xué)特性分析與在臨界轉(zhuǎn)速附近共振區(qū)的減振是影響電機運轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子系統(tǒng)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的設(shè)計分析。綜合機械和電磁特性對轉(zhuǎn)軸進行結(jié)構(gòu)分析和總體設(shè)計；選擇整體式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)裝配、加工要求；設(shè)計了一種基于智能材料磁流變液的新型保護軸承結(jié)構(gòu)，利用磁流變液的磁流變效應(yīng)實現(xiàn)磁軸承失效后結(jié)構(gòu)的保護和減振。
　　（2）轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子的裝配結(jié)構(gòu)之間選擇過盈配合，從而永磁體高速運轉(zhuǎn)仍保持一定的壓應(yīng)力。利用基于彈塑性力學(xué)的厚壁圓筒模型，建立了轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

3、應(yīng)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(jié)合的方法，分別研究了不同的轉(zhuǎn)速、加速度、溫度對轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布的影響規(guī)律。
　?。?）轉(zhuǎn)子的動力學(xué)特性分析。在轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點力學(xué)特性分析的基礎(chǔ)上，利用動力學(xué)基本理論建立磁軸承支承的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的各階模態(tài)陣型、臨界轉(zhuǎn)速附近的振幅和臨界轉(zhuǎn)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