高速永磁电机设计
成果类型:: 发明专利,新技术
发布时间: 2024-11-05 11:33:44
这项科技成果提供了一种高速永磁电机转子及其制备方法。该转子具有正弦气隙磁密分布,包括转轴、设置在转轴外侧的Halbach阵列结构、设置在两端的隔磁端环以及内部的通风结构。通过采用磁粉胶膜碳纤维复合结构,增强了转子强度;碳纤维层提高了承载能力;离散的永磁材料消除集中载荷,降低损耗;调整硬磁颗粒级配降低孔隙率,提高电磁性能;充磁后形成正弦气隙磁密分布,提高功率密度,减小损耗和转矩脉动;优化的风道设计改善冷却效果,提高性能和可靠性。
①采用 Halbach 充磁方式,既保留永磁体高转矩/功率密度的优势,又减少了永磁体用量,提高了功率密度,并降低了永磁体应力。 ②通过磁粉胶膜碳纤维复合结构,实现了磁性复合材料,一方面提供磁场强度,形成正弦磁密分布,另一方面提高了转子强度和线速度,同时还降低了涡流损耗。
高速永磁电机设计在新能源汽车、高性能医疗器械、高档数控机床与机器人、航空航天装备、海洋工程装备等重要工业领域中具有广泛的应用前景,并且已经在高速永磁电机与压缩机直接驱动的应用方面取得了成功案例。
:王天煜,博士,教授,硕士研究生导师,辽宁省本科教学名师。现为辽宁省高等院校机械类专业教学指导委员会委员,担任辽宁省本科机械类专业评估专家、辽宁省大学生机械创新设计大赛评审专家、沈阳市高层次人才。他还获得了辽宁省高校优秀人才(一层次)计划的资助,并担任沈阳市科技项目评审专家、国外SCI期刊《IET Power Electronics》以及国内EI期刊《中国电机工程学报》、《电工技术学报》的审稿专家。此外,他还是沈阳市职业技能考评员和上海市机械工程学会会员。
将该科研成果应用在工业领域中需要大气压力供应的设备,如空压机。通过采用高速永磁电机直接驱动,可以减少传统传动装置的能量损耗,并提高系统的效率和可靠性。同时,由于高速永磁电机体积小且功率密度大,可以使整个系统的重量和尺寸得到显著降低,从而在工业生产中实现更好的节能效果。
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