某款电机转子机械强度分析

对于车用永磁同步电机来说，在设计时除了要考虑电磁性能之外，还需要关注电机的转子机械强度，本文所涉某款电机最高设计转速为16000rpm，并且内置式双V型转子结构中间磁桥部分和外部磁桥部分设计的相对较窄，在电机高速运行时受离心力的影响，有可能导致转子结构损坏，影响电机的正常运行，为此有必要对转子结构进行机械强度校核。通过仿真计算得到电机最高转速及1.1倍最高转速下转子应力及形变如图1所示。

图1 初始转子结构应力应变分布云图

可以看出此时电机转子所受应力大于转子硅钢片的屈服强度，因此需要对其进行优化设计，优化后转子结构如图2所示.

图2 优化后转子结构

转子结构优化后的应力仿真分析结果如图3所示，可以看出优化后的转子结构在16000rpm时所受的最大等效应力为335.37Mpa，相比于优化前降低了104Mpa，优化后结构在1.1倍最高转速下最大应力为405Mpa，仍未超出转子硅钢片屈服强度，可以看出，优化后的转子结构在考虑安全裕量的情况下依然满足安全可靠运行要求。

图3 优化后转子结构应力应变分布云图

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素材来源：汽车商友圈

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