高速電機(jī)的特點:
轉(zhuǎn)速高、功率密度大、幾何尺寸小,節(jié)約材料;轉(zhuǎn)動慣量較小、動態(tài)響應(yīng)較快;可與負(fù)載直接相連,省去傳統(tǒng)變速裝置,減小噪音提升系統(tǒng)效率;
高速電機(jī)廣泛的應(yīng)用前景:
高速磨床、空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)、高速離心壓縮機(jī)、紡織、 等。
高速電機(jī)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵:
轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度
轉(zhuǎn)子的動力學(xué)特性
高速電機(jī)轉(zhuǎn)子設(shè)計要求:
?要有足夠的強(qiáng)度
?要有足夠的剛度
?滿足臨界轉(zhuǎn)速要求
?能使電機(jī)輸出足夠的功率
高速轉(zhuǎn)子綜合設(shè)計流程圖:
轉(zhuǎn)子強(qiáng)度分析
離心應(yīng)力分析分析:
磁鋼與護(hù)套過盈可靠性分析:
利用護(hù)套保護(hù)轉(zhuǎn)子,在高速電機(jī)中很很常見,護(hù)套一般采用非導(dǎo)磁合金鋼或者碳纖維等材料。非導(dǎo)磁合金鋼護(hù)套對高頻磁場起到一定的屏蔽作用,并能減小永磁體和轉(zhuǎn)子軛中的高頻附加損耗,同時導(dǎo)熱性較好,有利于永磁體的散熱,缺點是產(chǎn)生渦流損耗;碳纖維厚度薄,但是是熱的不良導(dǎo)體,不利于永磁轉(zhuǎn)子散熱,對永磁體沒有高頻磁場屏蔽作用。外加一薄層導(dǎo)電性能良好而不導(dǎo)磁的金屬可以起到屏蔽高頻磁場的作用。
磁鋼與護(hù)套過盈的有限元分析:
除旋轉(zhuǎn)狀態(tài)外,還需要考慮靜止?fàn)顟B(tài)、高溫狀態(tài)。
臨界轉(zhuǎn)速
模態(tài)的定義 :
模態(tài)即結(jié)構(gòu)的固有頻率,是結(jié)構(gòu)在受到干擾時容易發(fā)生振動的頻率,結(jié)構(gòu)在固有頻率下的變形稱為主振動模態(tài),也稱為振型。固有頻率和振型的計算是一個特征值問題。特征值對應(yīng)固有頻率,特征向量對應(yīng)振型。
臨界轉(zhuǎn)速的定義:
產(chǎn)生劇烈振動時的轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速。軸和軸系在工作時主要產(chǎn)生兩類振動:橫向振動、扭轉(zhuǎn)振動。
?橫向振動(質(zhì)心偏離回轉(zhuǎn)軸線)產(chǎn)生的原因。
?扭轉(zhuǎn)振動(受到變化的力矩作用)產(chǎn)生的原因。