无刷电机转子预应力控制研究

秦 媛

（贵州航天林泉电机有限公司，贵阳550081）

0 前言

常规转子护套材料有不锈钢1Cr18Ni9Ti、C660和 GH4169［1－3］。 本 文 首 先 通 过 对 1Cr18Ni9Ti、GH4169两种材料进行理论计算和有限元分析，得到这两种材料在高温下变形量的理论值。其次，将1Cr18Ni9Ti、C660和GH4169三种材料与转子组件在不同过盈量配合下进行压装试验，测试不同压装力对压装后护套外圆变形量的影响 （即不同点圆周跳动）。以此作为基础数据，再将压装后的转子经过150℃高温处理，复测其护套外圆变形情况 （即不同点圆周跳动）数据。

将理论计算结果与实际压装测量结果进行对比，找到不同材料的护套在受到不同程度外力作用下，经过150℃高温后，其产生的变形量是否超过0.01mm，以此找到使护套变形的临界点。

1 理论计算

1.1 转子护套受力分析

转子在高速旋转时受到较强的离心力，由于护套与永磁体之间为过盈配合，护套内表面受到压力，永磁体将受到护套内表面的压力以及转子轭外表面压力，其受力示意图如图1所示。

图1 转子护套与磁钢受力示意图

其中，a表示永磁体内半径；b为护套和永磁体间的配合半径；c为护套外半径；r为永磁体外径；p1永磁体受护套挤压后的反作用力；p2为护套与永磁体过盈配合面处产生的静压力。

1.2 转子护套材料成分及相关物理参数

表1和2分别列出了不锈钢1Cr18Ni9Ti和高温合金GH4169两种材料的组成成分及参数［4］。

表1 1Cr18Ni9Ti材料参数

表2 合金GH4169参数

1.3 静态时转子护套与永磁体受力计算

由于转子护套和永磁体均为环形结构，不考虑护套和永磁体结构的轴向变形量，可利用弹性力学上厚壁圆筒理论分析，将二者简化为两个过盈配合的厚壁圆柱套筒。……