碳纤维护套对永磁电机冷却性能影响 被引量：1

1

作者 胡荣华 周璞 +2 位作者 张乾 代学昌 吴伟亮 《机电设备》 2016年第4期5-9,14,共6页

以某利用碳纤维护套的永磁电机为研究对象,用流—固热耦合方法对其在风扇冷却时的内部温度场进行了计算。计算表明,电机内最高温度出现在转子上被碳纤维包覆的永磁体上,在此基础上,对电机强制冷却技术在该类型永磁电机中应用特点进行了... 以某利用碳纤维护套的永磁电机为研究对象,用流—固热耦合方法对其在风扇冷却时的内部温度场进行了计算。计算表明,电机内最高温度出现在转子上被碳纤维包覆的永磁体上,在此基础上,对电机强制冷却技术在该类型永磁电机中应用特点进行了分析,指出为了进一步降低制造成本、提高寿命,现采用的冷却结构潜力有限,将来需针对永磁电机特点开发新的冷却结构。 展开更多

关键词 永磁电动机 电机冷却 碳纤维护套 共轭传热 对流换热

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碳纤维护套高速永磁电机转子应力解析建模 被引量：1

2

作者 袁瑶 林其友 +5 位作者 黄晟 舒晓欣 庞彦 涂之艺 陈亮亮 伍家驹 《南昌航空大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第2期27-34,共8页

针对温升等因素影响下碳纤维护套表贴式高速永磁电机的转子应力分析问题,将转子简化为永磁体和护套2个圆柱套筒结构。在此基础上,基于转子平面应力模型,采用弹性力学理论,推导了考虑过盈量、转速及温度影响的碳纤维护套永磁转子的应力... 针对温升等因素影响下碳纤维护套表贴式高速永磁电机的转子应力分析问题,将转子简化为永磁体和护套2个圆柱套筒结构。在此基础上,基于转子平面应力模型,采用弹性力学理论,推导了考虑过盈量、转速及温度影响的碳纤维护套永磁转子的应力解析解,并采用有限元法验证了解析模型的有效性。最终,通过转子应力解析解,研究了转子应力随过盈量、转速、温度及护套厚度等参数的变化规律。结果表明:解析法与有限元法的计算结果一致,通过该方法推导的解析解能够精确计算出永磁体和碳纤维护套的应力,对转子应力影响较大的因素分别为过盈量、转子转速以及温升,而护套的厚度对转子应力的影响较小。 展开更多

关键词 高速永磁电机 应力分析 碳纤维护套 有限元

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表贴式永磁电机碳纤维护套转子强度及过盈量分析 被引量：14

3

作者 杨振中 许欣 +2 位作者 段宗玉 石江 韦在凤 《电机与控制应用》 2019年第10期6-13,共8页

针对表贴式永磁电机转子在高速高温状态下转子强度计算问题,提出了考虑磁钢分块结构的转子模型。基于厚壁圆筒理论推导了转子强度计算的解析解,分别计算出碳纤维护套及磁钢的切向应力和径向应力;基于有限元法分析了多种工况下的转子强度... 针对表贴式永磁电机转子在高速高温状态下转子强度计算问题,提出了考虑磁钢分块结构的转子模型。基于厚壁圆筒理论推导了转子强度计算的解析解,分别计算出碳纤维护套及磁钢的切向应力和径向应力;基于有限元法分析了多种工况下的转子强度,在高速及高温工况下转子所受应力均会增加;对比解析分析结果表明,有限元法及解析法均能准确计算碳纤维护套应力,而磁钢却受到边缘效应的影响,磁钢边缘应力增大,解析分析难以进行精准计算;基于有限元法分析护套与磁钢过盈量,优化了转子结构,提出了过盈量的最优范围。 展开更多

关键词 表贴式永磁电机 碳纤维护套 分块式磁钢 强度分析 边缘效应

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内置式永磁电机碳纤维护套转子强度及过盈量分析 被引量：6

4

作者 刘海龙 谢峰 《电机与控制应用》 2023年第2期20-23,35,共5页

为解决内置式高速永磁电机在高速运行时的强度问题,对内置式永磁电机转子冲片结构和外部碳纤维绑扎带进行了综合设计研究。采用有限元方法,对冲片和碳纤维护套进行了整体刚度协调变形分析,重点考虑了碳纤维绑扎预紧力对初始绑扎状态和... 为解决内置式高速永磁电机在高速运行时的强度问题,对内置式永磁电机转子冲片结构和外部碳纤维绑扎带进行了综合设计研究。采用有限元方法,对冲片和碳纤维护套进行了整体刚度协调变形分析,重点考虑了碳纤维绑扎预紧力对初始绑扎状态和高速运行状态的不同影响。分析了初始过盈量及绑扎层厚度与静态及动态应力分布的关系,得出了动、静态下内置式永磁电机转子碳纤维护套强度与冲片强度的规律。 展开更多

关键词 内置式永磁电机 碳纤维护套 应力分析 过盈配合

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碳纤维护套加固——种经济而新颖的桥梁防震加固技术 被引量：1

5

作者 迟岩冰 叶乾路 葛秉栋 《河南交通科技》 1999年第4期10-11,共2页

本文介绍了一种桥梁立柱防震加固的新方法。为旧桥加固技术提供了新的思路，值得在桥梁设计实践中借鉴和参考。

关键词 桥梁 防震 钢护套 碳纤维护套 加固

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碳纤维护套高强度利用率转子结构优化分析

6

作者 张杰 晏才松 曾纯 《微特电机》 2022年第6期27-30,共4页

研究了两种高速转子碳纤维护套结构。当高速转子碳纤维护套与轴肩平齐时,碳纤维护套在磁钢与转轴的交界处存在剪切应力集中现象,这可能造成电机实际运行过程中碳纤维护套开裂或者破坏。优化护套结构,使护套与磁钢齐平。在超速设备上进... 研究了两种高速转子碳纤维护套结构。当高速转子碳纤维护套与轴肩平齐时,碳纤维护套在磁钢与转轴的交界处存在剪切应力集中现象,这可能造成电机实际运行过程中碳纤维护套开裂或者破坏。优化护套结构,使护套与磁钢齐平。在超速设备上进行超速试验,结果表明,与轴肩平齐结构在碳纤维护套理论强度29.6%利用率时出现了明显的裂纹,超速到一定转速后,整个护套损坏;而与磁钢平齐结构,在碳纤维护套理论强度85.7%利用率时没有出现裂纹和破坏,验证了优化结构的合理性。 展开更多

关键词 表贴式高速永磁电机 碳纤维护套强度利用率 有限元分析 结构优化

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高速表贴式转子碳纤维护套冷套工艺研究

7

作者 段虎 罗雄 +2 位作者 李信 黄军 钟文 《电机技术》 2023年第3期55-58,61,共5页

对高速表贴式永磁电机转子制作的工艺特点进行分析,解决了表贴式转子碳纤维护套冷套的技术难点。通过验证,确认液氮冷冻不会对转轴材料性能、磁钢性能和磁钢粘接胶强度等产生影响,证明了转子冷套工艺的可行性。

关键词 高速永磁表贴式转子 碳纤维护套 液氮冷冻

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碳纤维固定的高速分块SPMSM转子强度分析 被引量：7

8

作者 陈亮亮 祝长生 +3 位作者 乔晓利 伍家驹 李琼 周丹 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期93-103,共11页

针对碳纤维固定的高速分块表贴式永磁同步电机(SPMSM)的转子强度缺乏解析解的问题,基于平面应力模型,采用极坐标下的位移法和应力函数法,推导了考虑永磁体和极间填充块密度及热膨胀系数差异影响的转子强度解析解,并通过有限元法对解析... 针对碳纤维固定的高速分块表贴式永磁同步电机(SPMSM)的转子强度缺乏解析解的问题,基于平面应力模型,采用极坐标下的位移法和应力函数法,推导了考虑永磁体和极间填充块密度及热膨胀系数差异影响的转子强度解析解,并通过有限元法对解析解的准确性进行了验证。在转子强度解析解的基础上,进一步研究了转速、碳纤维护套厚度及碳纤维护套与永磁体间的过盈量等参数对转子强度的影响。结果表明:解析解和有限元法的计算结果相吻合,解析解能够计算考虑永磁体和填充块密度及热膨胀系数差异影响的碳纤维固定高速分块表贴式永磁同步电机的转子应力分布。 展开更多

关键词 表贴式永磁同步电机 碳纤维护套 解析解 强度分析 应力函数法

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高速电机转子碳纤维圆度误差对风摩损耗的影响 被引量：1

9

作者 刘湛 熊万里 +1 位作者 吕浪 陈庆波 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2020年第3期391-399,共9页

永磁体碳纤维护套圆度误差对转子表面风摩损耗和电机温度场具有重要影响,进而影响永磁体的不可逆退磁和电机运行的安全性,但该问题目前尚未圆满解决。为此,本文建立永磁同步高速大功率电机计入碳纤维护套圆度误差的气隙三维不可压缩稳... 永磁体碳纤维护套圆度误差对转子表面风摩损耗和电机温度场具有重要影响,进而影响永磁体的不可逆退磁和电机运行的安全性,但该问题目前尚未圆满解决。为此,本文建立永磁同步高速大功率电机计入碳纤维护套圆度误差的气隙三维不可压缩稳态湍流数学模型,基于CFD对模型进行求解,研究永磁体护套圆度误差、冷却参数、转速和温度边界对转子表面风摩损耗的影响规律,并通过与经验公式的计算结果进行比较对模型方法进行特例验证。研究结果表明:随着圆度误差幅值的增大,转子表面风摩损耗不断增加,定子内表面和转子外表面的散热量亦随之增加。 展开更多

关键词 高速大功率电机 永磁同步 碳纤维护套 圆度误差 风摩损耗

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基于多维可视化的表贴式高速永磁电机转子护套设计 被引量：1

10

作者 李美敏 彭元修 +1 位作者 陈亮亮 林梦寒 《微特电机》 2024年第9期23-29,共7页

护套厚度和过盈量是影响表贴式高速永磁电机转子强度的主要因素。通过分析永磁转子的受力情况,把三维永磁电机转子的强度模型简化为平面应力问题,在极坐标下推导出考虑护套厚度、过盈量及转速影响的碳纤维护套永磁转子应力解析解。将永... 护套厚度和过盈量是影响表贴式高速永磁电机转子强度的主要因素。通过分析永磁转子的受力情况,把三维永磁电机转子的强度模型简化为平面应力问题,在极坐标下推导出考虑护套厚度、过盈量及转速影响的碳纤维护套永磁转子应力解析解。将永磁体和转子铁心接触面间的接触压强及碳纤维护套的最大环向应力作为优化目标,以永磁体和护套的应力极限强度为约束条件,选择碳纤维护套厚度以及永磁体与碳纤维护套之间的静态过盈量作为设计变量,通过多维可视化算法计算求解找到满足条件要求的护套厚度及静态过盈量的优解范围。通过有限元法和解析法的计算结果对比来验证转子的应力分布情况。仿真结果表明,所设计的转子护套能够满足高速下永磁体的强度保护要求,能够实现为高速永磁电机转子表面安装碳纤维护套的优化设计。 展开更多

关键词 表贴式高速永磁电机 有限元仿真 转子强度分析 多维可视化 碳纤维护套

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扁平大功率高速永磁同步电机的护套设计及其强度优化 被引量：20

11

作者 万援 崔淑梅 +2 位作者 吴绍朋 Ostanin Sergei Yurievich Milyaev Igor Matveevich 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期55-63,共9页

针对扁平结构、分块式永磁体的高速永磁同步电机的碳纤维护套设计问题,给出了通用的护套参数化设计模型,能够实现护套的快速设计,并分析了护套与永磁体间的过盈量、永磁体的径向压应力、转子外径对护套设计的影响。采用三维有限元方法... 针对扁平结构、分块式永磁体的高速永磁同步电机的碳纤维护套设计问题,给出了通用的护套参数化设计模型,能够实现护套的快速设计,并分析了护套与永磁体间的过盈量、永磁体的径向压应力、转子外径对护套设计的影响。采用三维有限元方法对转子强度的解析模型进行了验证,并结合转子温度场分析结果,针对不同温度条件下,磁极间隔导致护套弯曲应力的产生,从而威胁护套安全的问题进行了研究。对比研究了不同磁极间隔材料对护套强度的影响,得到钛合金做磁极间隔时能够有效降低护套的弯曲应力,提高护套强度。最后制作了样机,并进行了实验。 展开更多

关键词 高速永磁同步电机 转子强度 磁极间隔 碳纤维护套 弯曲应力

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电动汽车用新型模块化聚磁转子永磁电机设计及其对比分析 被引量：4

12

作者 王晶 耿伟伟 +4 位作者 刘东旭 吴彩权 李磊 李强 郭健 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期1184-1194,I0028,共12页

将轮辐型内置式转子和Halbach永磁阵列结合,并取消转子铁心加强筋,减小漏磁达到高聚磁同时兼顾凸极比,实现高转矩/功率密度和宽调速范围。在保证永磁体用量相同的情况下,建立新型高凸极比聚磁转子和V型转子两种电机模型,针对两者的分段... 将轮辐型内置式转子和Halbach永磁阵列结合,并取消转子铁心加强筋,减小漏磁达到高聚磁同时兼顾凸极比,实现高转矩/功率密度和宽调速范围。在保证永磁体用量相同的情况下,建立新型高凸极比聚磁转子和V型转子两种电机模型,针对两者的分段转子拓扑,开展电磁性能对比分析,包括气隙磁密、凸极比、功率以及弱磁扩速能力等。同时,考虑到无转子铁心加强筋会导致转子分段存在结构强度问题,仿真验证新型高凸极比聚磁转子结构在最高转速6000 r/min时给予碳纤维护套保护下转子结构强度的可靠性;分析温度限制下新型高凸极比转子电机的功率输出。另外,对比两种不同电机结构的振动噪声情况。最后,研制一台16极/72槽新型高凸极比转子永磁电机样机,实验验证有限元分析结果的准确性。进一步说明了新型高凸极比转子永磁电机在转矩/功率密度和宽调速运行等方面的性能优势。 展开更多

关键词 聚磁转子 宽调速范围 分段转子 弱磁扩速 碳纤维护套 减小漏磁 高凸极比

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1.1 MW高速内置式永磁同步电机新型转子拓扑设计与强度优化 被引量：2

13

作者 谢颖 王泽兵 +3 位作者 蔡蔚 李道璐 杨艳会 张燚 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期66-75,共10页

大功率高速永磁电机中通常采用绑扎碳纤维护套的方式来降低转子应力,然而护套厚度过大会导致等效气隙增加,电机性能随之降低。针对这一问题,设计了一种具有新型转子拓扑结构的1.1 MW、18 000 r/min的内置式高速永磁同步电机。该结构采... 大功率高速永磁电机中通常采用绑扎碳纤维护套的方式来降低转子应力,然而护套厚度过大会导致等效气隙增加,电机性能随之降低。针对这一问题,设计了一种具有新型转子拓扑结构的1.1 MW、18 000 r/min的内置式高速永磁同步电机。该结构采用永磁体分段设计,并增设加强筋,分担转子隔磁桥处的应力,使护套厚度得到有效降低。同时,将转子外部隔磁桥处替换为非导磁填充块,阻断漏磁路径,提升永磁体利用率。最后,有限元分析结果表明,相较于初始模型,新型结构电机在等效气隙增大1.5 mm的情况下,输出转矩达到600.44 N·m,增加了16.86 N·m,并且新型转子铁心最大应力降低了496.82 MPa,转子结构的机械强度得到显著提高,可为大功率高速永磁电机转子拓扑设计提供参考。 展开更多

关键词 高速永磁电机 转子机械强度 碳纤维护套 加强筋 非导磁填充块

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高速表贴式永磁转子强度等效计算与分析 被引量：3

14

作者 林展毅 张超 徐广人 《微电机》 2021年第12期1-9,共9页

永磁体在高速运转的情况下需要通过外装护套,减少永磁体承担离心力引起的拉应力,防止永磁体损坏。针对表贴式高速永磁电机双层护套转子强度问题,根据弹性力学,推导出受温度影响的高速永磁转子强度解析公式,并且用有限元方法验证分析,结... 永磁体在高速运转的情况下需要通过外装护套,减少永磁体承担离心力引起的拉应力,防止永磁体损坏。针对表贴式高速永磁电机双层护套转子强度问题,根据弹性力学,推导出受温度影响的高速永磁转子强度解析公式,并且用有限元方法验证分析,结果表明两种方法结果一致,解析法能准确计算三种运行工况下非导磁金属护套、碳纤维护套、永磁体、转子铁心的应力和形变位移量。并且进一步分别研究了两种护套厚度、永磁体厚度、铁心内径的变化对强度的影响,总结了表贴式高速永磁电机双层护套转子强度变化规律。 展开更多

关键词 非导磁金属护套 碳纤维护套 高速电机 永磁体 应力应变计算

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