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高速电机转子的关键技术及特点

2022-9-6

专业的高速电机在军事和民用上都有比较广泛的应用,西方国家对高速电机的研究较早,西方国家企业和院校对于高速电机都有深入的研究,美国专业的电磁和电子系统实验室、德克萨斯州立大学机械电子中心、英国Turbo Genset公司以及美国Calnetix公司都有研究过先进的高速电机产品。国内的研究相对较晚,也有一定的研究成果。下面介绍国内外一流的高速电机转子的关键技术及特点。

高速电机转子的关键技术及特点

1、高速电机转子的长径比

高速电机的转速高,由此产生的离心力较大,为了减小施加在转子上的离心力,高速电机转子直径应该选得越小越好,因此高速电机的转子一般具有较大的长径比。然而高速电机内部要有足够的空间放置永磁体,因此长径比也不能无限制的增大下去,此外考虑到高速电机的刚性,高速电机的长径比是在对电磁和机械特性的综合考虑下得到的优化值。

2、高速电机永磁材料的选择

高速电机的永磁材料要具有良好的磁性能同时具有高磁通密度和大磁能积,除此之外,永磁材料的最高总做温度和热稳定性要足够大,以满足高速电机高转速下产生的高温工作环境。另外,由于永磁转子需要承受高转速引起的巨大离心力,机械性能也是高速电机永磁转子考虑的必要因素。

3、高速电机的极数选择

高速电机的极数为2极或者4极,2极电机的转子可以采用整体结构,保证转子沿径向各向同性有利于转子的动态平衡,降低高速损耗。从电磁和机械两个方面综合考虑,2极方案更有优势。

高速电机的研究在国内尚处于不成熟的阶段,国内机构对高速电机转子关键技术的掌握仍处于较为薄弱的状态,但国内对高速电机的专门研究机构开始在关键技术上取得突破,随着材料科技的进步,高速电机的关键技术及特点会被深刻研究并赋之应用。

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