電機轉(zhuǎn)子的強度分析

2016-08-23 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

電機轉(zhuǎn)子的強度分析

轉(zhuǎn)子為永磁體實心轉(zhuǎn)子,保護套與永磁體之間過盈配合。其中永磁體外徑D1=52mm,采用合金保護套時DZ=64mm,而對于纖維保護套DZ=58mm。由文獻和相關(guān)企業(yè)提供的數(shù)據(jù)得到合金保護套和碳纖維保護套的材料屬性,對其進行強度分析。

由于永磁體和保護套都為環(huán)形結(jié)構(gòu),忽略護套和永磁體的軸向伸長量,可以利用彈性力學(xué)的厚壁筒理論進行分析,將其簡化為兩個厚壁圓柱套筒的過盈配合,簡化后平面模型如圖所示。

電機轉(zhuǎn)子的保護套與永磁體為過盈配合,假設(shè)轉(zhuǎn)子護套和永磁體受均勻內(nèi)壓P的作用,由文獻得永磁體所受徑向與切向應(yīng)力:當(dāng)電機高速冷態(tài)運行時,由于受到離心力的作用,永磁體和保護套都會發(fā)生位移,永磁體和保護套的過盈量也會隨著旋轉(zhuǎn)發(fā)生變化,此時永磁體外表面位移變化為考慮電機高速高溫運行時,永磁體和保護套受溫度影響而發(fā)生膨脹,但永磁體的溫度膨脹系數(shù)很小,可以忽略永磁體的溫度位移變化,則此時保護套內(nèi)表面的溫度位移變化為合金保護套與永磁體的裝配過盈量為0.12mm,對額定轉(zhuǎn)速為60000r/min的高速永磁電機,分別用解析法與三維有限元法進行計算。

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