第27卷第7期2023年7月电机与控制学报ElectricMachinesandControlVol.27No.7Jul.2023低温高速永磁电机转子屏蔽套的设计及强度分析董传友,金鹏飞,杨子豪,杨志飞,李星锐(哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,黑龙江哈尔滨150080)摘要:针对低温泵用高速永磁电机的屏蔽套厚度和过盈量的确定问题,从电机转子强度的角度分析,提出了以厚度最小化作为设计目标的研究方法。首先确定转子各材料的强度约束准则,建立电机转子的三维有限元强度计算模型,并通过解析法验证,分析了分别采用钛合金和碳纤维作为屏蔽套材料时不同转速和温度下转子应力的变化规律,探究各材料的失效极限;并以此作为约束条件,确定了符合强度要求的屏蔽套厚度及过盈量,最终得到的碳纤维屏蔽套较钛合金的厚度更小,在强度方面更具优势。该屏蔽套的设计方法在满足转子强度的前提下,使得材料尽限利用,对低温泵用电机和高速电机的屏蔽套设计具有参考意义。关键词:低温泵用电机;高速永磁电机;转子屏蔽套;转子强度分析;厚度最小化设计DOI:10.15938/j.emc.2023.07.012中图分类号:TM355文献标志码:A文章编号:1007-449X(2023)07-0111-11收稿日期:2022-06-28基金项目:军民融合专项(JMRH2018XM03)作者简介:董传友(1980—),男,博士,副教授,研究方向为大型电机设计、电磁、流体、温度等多物理场理论研究;金鹏飞(1997—),男,硕士研究生,研究方向为高速永磁电机转子强度和温度分析;杨子豪(1994—),男,博士研究生,研究方向为电磁轴承电磁设计及控制;杨志飞(1995—),男,博士研究生,研究方向为低温高速永磁电机材料电磁性能分析;李星锐(1996—),男,硕士研究生,研究方向为高速永磁电机转子强度和动力学研究。通信作者:金鹏飞DesignandstrengthanalysisofrotorshieldingsleeveoflowtemperatureandhighspeedpermanentmagnetmotorDONGChuanyou,JINPengfei,YANGZihao,YANGZhifei,LIXingrui(SchoolofElectricalandElectronicEngineering,HarbinUniversityofScienceandTechnology,Harbin150080,China)Abstract:Inordertodeterminethethicknessandinterferenceoftheshieldsleeveofthehigh-speedper-manentmagnetmotorforcryopump,aresearchmethodwiththeminimumthicknessasthedesignobjec-tivewasproposedfromtheangleofmotorrotorstrength.Firstly,thestrengthconstraintcriteriaforeachmaterialoftherotorweredetermined,andathree-dimensionalfiniteelementstrengthcalculationmodelforthemotorrotorwasestablished.Thr...
