永磁电机复合材料的强度分析

2016-08-24  by:CAE仿真在线  来源:互联网

 复合材料在飞轮储能领域应用较广,相关的强度分析也有较多的研究,而对高速永磁电机复合材料进行研究的文献较少。研究人员对面贴式和内插式高速永磁电机提出了一种简易的应力计算方法,同时基于2D有限元法进行了验证,但缺少对复合材料保护套的理论推导。

 研究人员对高速永磁电机保护套的位移、径向和切向应力进行了解析法推导,并给出了旋转和过盈配合下的解析法边界条件,但研究文献中未考虑碳纤维保护套各向异性的特性和温度对应力和位移的影响。研究人员用有限元分析法对一台60000r/min的高速永磁电机碳纤维保护套进行了应力计算,同时对护套材料在各向异性和各向同性条件下的转子强度进行了分析比较,但文中未对复合材料进行理论分析,同时未对边缘效应对弯曲应力的影响做详细的研究。

 本研究在一台100kW,60000r/min的高速永磁电机的基础上,针对以上2种不同的保护措施,分别设计了相应的保护套。对2种保护措施在静止、冷态运行和热态运行等不同工况下的转子应力进行了解析法推导,用3D有限元法进行了验证,总结了两种保护套的应力分布特点和设计规律,同时在考虑弯曲应力的情况下,对碳纤维护套进行了分析与设计。

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