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某款電機(jī)轉(zhuǎn)子機(jī)械強(qiáng)度分析

2024-08-14 14:28:55·  來源：RIO電驅(qū)動(dòng)  
　

對(duì)于車用永磁同步電機(jī)來說，在設(shè)計(jì)時(shí)除了要考慮電磁性能之外，還需要關(guān)注電機(jī)的轉(zhuǎn)子機(jī)械強(qiáng)度，本文所涉某款電機(jī)最高設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速為16000rpm，并且內(nèi)置式雙V型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中間磁橋部分和外部磁橋部分設(shè)計(jì)的相對(duì)較窄，在電機(jī)高速運(yùn)行時(shí)受離心力的影響，有可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)損壞，影響電機(jī)的正常運(yùn)行，為此有必要對(duì)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)進(jìn)行機(jī)械強(qiáng)度校核。通過仿真計(jì)算得到電機(jī)最高轉(zhuǎn)速及1.1倍最高轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)子應(yīng)力及形變?nèi)鐖D1所示。


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圖1   初始轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變分布云圖


可以看出此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)子所受應(yīng)力大于轉(zhuǎn)子硅鋼片的屈服強(qiáng)度，因此需要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化后轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)如圖2所示.


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圖2 優(yōu)化后轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)


轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的應(yīng)力仿真分析結(jié)果如圖3所示，可以看出優(yōu)化后的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)在16000rpm時(shí)所受的最大等效應(yīng)力為335.37Mpa，相比于優(yōu)化前降低了104Mpa，優(yōu)化后結(jié)構(gòu)在1.1倍最高轉(zhuǎn)速下最大應(yīng)力為405Mpa，仍未超出轉(zhuǎn)子硅鋼片屈服強(qiáng)度，可以看出，優(yōu)化后的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)在考慮安全裕量的情況下依然滿足安全可靠運(yùn)行要求。


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圖3  優(yōu)化后轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變分布云圖


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