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高真空密封环境下超高速实心转子电动机温度特性分析

2022-10-21赵岩庆王子羲郭辉孙凤姚佳康

轴承 2022年10期

赵岩庆,王子羲,郭辉,孙凤,姚佳康

(1.沈阳工业大学 机械工程学院,沈阳 110870;2.清华大学 摩擦学国家重点实验室,北京 100083)

能源动力设备是国民经济的基础和命脉,高转速、高功率密度、耐高温等是当前能源动力设备的主要发展方向。电动机是能源动力设备的关键核心器件,其高转速和耐高温性能已成为国内外专家学者关注的研究内容[1]。文献[2]研制了一台0.6 kW,2×105r/min的高速永磁无刷直流电动机,并对其进行了理论分析;文献[3]设计了一台0.6 kW,2×104r/min的高速永磁电动机,并对电动机损耗问题进行分析;文献[4]研究了静压气浮直驱转台结构的热稳定性;文献[5]通过给定气体内外径出口边界为压力边界,止推盘为旋转壁面,对止推轴承温度场进行了仿真与试验研究,提出可以通过调节进气压力使轴承温度得到合理控制;文献[6]对箔片气体轴承温度特性进行试验,验证了稳定状态下的轴承温度会稳定在某一值。

随着电动机转速显著提高,风磨损耗已成为不可忽视的关键因素,在高真空密封环境下对高速电动机进行研究可有效解决高速电动机风磨损耗大的问题,但是目前对电动机在高真空密封环境下的研究相对较少[7],没有形成系统的研究方法。同时,高速时转子所受的机械应力较大,因此转子一般采取实心结构[8]。

目前,高速电动机支承技术以高速精密滚动轴承为主,其技术成熟,支承系统结构简单,但是受到物理摩擦的影响,轴承损耗及发热问题限制了电动机的高速性能。……

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