佟文明，　次元平

(沈阳工业大学 国家稀土永磁电机工程技术研究中心， 辽宁 沈阳 110870)



磁极分段式高速轴向磁通永磁电机转子强度研究

佟文明，次元平

(沈阳工业大学 国家稀土永磁电机工程技术研究中心， 辽宁 沈阳 110870)

摘要:为了满足机械强度要求，高速永磁电机通常采用径向磁通结构。随着非晶合金等新型超薄软磁材料的发展，高速高频轴向磁通永磁电机逐步引起关注。为此,针对一种适合于高速运行的磁极分段式轴向磁通永磁电机转子结构进行研究。建立了该转子结构强度解析计算模型，分别利用解析法和有限元法计算了不同极弧因数、转子轮缘宽度以及转子磁极分段数对转子机械强度的影响规律。同时研究了磁极分段式结构对轴向磁通永磁电机气隙磁密、空载反电动势、齿槽转矩和转矩密度等电磁性能的影响。结果证明采用磁极分段式结构能有效提高转子强度，相关研究工作为高速轴向磁通永磁电机的设计提供参考。

关键词:轴向磁通永磁电机；高速；磁极分段；转子支架；机械强度；电磁性能

0引言

开发超高速数控机床是实现超高速加工的物质基础，而高速电主轴电机又是超高速数控机床的核心部件，它的性能直接决定了机床的加工性能。

目前已有大量文献对径向磁通结构高速永磁电机的电磁性能[1-4]、轴承系统[5-6]和转子强度[7-12]展开了卓有成效的研究工作。文献[7]推导了表贴式径向磁通高速永磁电机分块永磁体转子强度的解析表达式，采用解析算法计算碳纤维护套、永磁体的应力，并用有限元法进行了验证。……