Исследование оптимизации высокоскоростных постоянных магнитных моторных роторов структуры с тангенциально встроенными трапециевидными магнитами

В контексте малой силы Высокоскоростная постоянная магнитная двигатели , для удовлетворения требований к напряжению структуры ротора и упростить процесс производства, предлагается тангенциально встроенная структура ротора на основе трапециевидных магнитов. В соответствии с соответствием основных требований к проектированию двигателя параметры структуры ротора оптимизированы. Имитация конечных элементов используется для анализа влияния коэффициента полюсной дуги и структуры поверхности ротора на крутящий момент на замирании, средний крутящий момент и волновую моменту. Структурные проверки стресса также проводятся.

Чтобы дополнительно упростить процесс производства и сборки моторного ротора, что делает его более подходящим для высокоскоростных применений, в этом исследовании предлагается новая структура ротора, основанную на трапециевидных магнитах для малых мощных мощных магнитных двигателей с использованием концентрированных фракционных ветров. С статором с использованием сегментированной структуры ядра структура поверхности ротора оптимизируется. Подробный анализ того, как эти параметры структуры ротора влияют на волновую волну, а средний крутящий момент обеспечивает ценную ссылку для проектирования таких двигателей.

Мотор принимает концентрированные обмотки с фракционным слотом, а статор использует сегментированную структуру сборки, способствуя автоматическим процессам обмотки и снижению затрат на производство и обработки. В роторе используется встроенная структура, с трапециевидными магнитами, непосредственно вставленными в слоты ротора. По сравнению с традиционными тангенциальными структурами ротора, этот новый конструкция снижает затраты на обработку ядра ротора и упрощает процессы сборки.

Оптимизация структуры ротора двигателя разделена на две части: оптимизация параметров структуры магнита и параметров структуры поверхности ротора. Параметры структуры магнита включают ширину нижнего основания L1, ширину верхнего основания L2 и высоту. Ширина нижнего основания L1 и высота могут быть предварительно определены на основе структуры двигателя. Внутренний диаметр ротора ограничен валом двигателя, и, учитывая требования к обработке и сборке ротора, толщина внутреннего кольца ротора по существу фиксирована. Таким образом, высота магнитов предопределена и не считается параметром оптимизации.

Без рассмотрения насыщения объем магнитов в роторе пропорционален постоянному магнитному потоку моторного ротора. Чтобы обеспечить возможность выходного крутящего момента двигателя, ширина нижнего основания трапециевидных магнитов должна быть максимизирована перед оптимизацией структуры ротора. Тем не менее, большая ширина нижней основы приводит к меньшей ширине соединительного моста в сердечке ротора, что влияет на напряжение ротора. Принцип для определения нижней ширины основания магнитов состоит в том, чтобы минимизировать ширину моста, обеспечивая при этом напряжение ротора соответствует требованиям. Как только нижняя ширина основания определяется, методы конечных элементов используются для определения размеров верхнего основания.

Чтобы обеспечить механическую прочность структуры моторного ротора, соответствующую рабочим требованиям, трехмерная модель структуры ротора устанавливается с использованием методов конечных элементов. Применяя вращательную инерционную нагрузку номинальной скорости двигателя, конструктивное напряжение ротора подтверждается. На рисунке 2 показана карта облака распределения напряжений моторного ротора, что указывает на максимальное напряжение ядра ротора 0,98 МПа. Учитывая, что материал моторного ротора представляет собой кремниевую сталь с уровнем текучести 405 МПа, максимальное напряжение в этих условиях ниже прочности урожая, подтверждая, что структура ротора отвечает механическим требованиям.

Для высокоскоростных мощных мощных мощных магнитных двигателей предлагается упрощение производственного процесса, встроенной структуры ротора, основанной на трапециевидных магнитах. Результаты моделирования конечных элементов показывают, что определение параметров магнита требует всестороннего рассмотрения выходного крутящего момента, крутящего момента, производственных процессов и ошибок. Оптимизация внешней поверхности ротора может еще больше уменьшить волновую моменту. Исследование показывает, что новая структура ротора моторного ротора значительно упрощает обработку ротора и затраты с минимальным влиянием на производительность крутящего момента, обеспечивая ценное опыт инженерного проектирования и ссылки для оптимизации этого типа двигателя.