陈 璞，晏才松，周立安，曾 纯

(中车株洲电机有限公司，株洲 412001)

0 引 言

随着电力电子技术、高性能永磁材料和高强度软磁材料的发展，永磁同步牵引电机技术逐步从样机试制进入产品的推广应用阶段。近几年来，国内轨道交通行业在城轨车辆和高速动车组领域飞速发展，已经研制出了采用中、小功率永磁同步牵引电机驱动的整车样机，但是目前采用大功率永磁同步牵引技术的铁路客运机车还处于空白[1-2]。本文研制的客运机车用1 430 kW永磁同步牵引电机，为我国机车永磁驱动模式填补了技术空白，其最大运行转速可达4 906 r/min，因转子内嵌有大量永磁体并开有一定的隔磁槽和减重孔，转子冲片强度和刚度受到了极大削弱，电机转子在高速运行下，将受到永磁体强大的离心力作用。为使电机能够安全运行于整个转速范围内，必须对电机转子结构的机械强度进行计算与优化，使电机转子高速运转时在离心力的作用下不发生严重的塑形变形和破坏[3-7]。

转子高速运转时，在离心力作用下，内嵌在转子中的永磁体会对转子冲片产生挤压，呈非线性接触状态。为解决这种非线性接触问题，通常可以使用解析法或数值法[7]。但解析法只能求解一些几何形状比较规则的物体，因此应用范围非常有限；数值法一般指有限元法，虽然在许多情况下，有限元法在机械结构强度计算中只作为参考，但对于转子冲片结构，有限元分析方法能获得较满意的结果[8]。……