哈尔滨电机厂有限责任公司
高速电机是在不断简化传统电机变速装置的基础上形成，在连接高速负载或原动机时更加直接。无论是功率密度，还是可靠性，高速电机远远优于传统电机。高速电机的应用范围相当广泛，高速机床、鼓风机以及微型燃气机等领域都已经逐步实现有效利用高速电机的目标。高速永磁电机会遵循基本电磁原理进行分析与测试，但是在高转速带方面有待提高。基于此，工作人员需要深入研究高速永磁电机设计与分析，逐步解决高转速带中存在的问题。
一、分析高速永磁电机设计的细节
1.精细化设计电机转子
首先，电机转子具备高频旋转的特性，因此，运行时会有一定的离心力，即便是高速永磁电机常规化运行，也无法摆脱高频旋转的性质。电机转子在不断运行过程中会涉及到不可避免的摩擦问题，这也是导致温度不断升高的重要因素，最终对实际质量造成影响。基于上述考虑，工作人员开始对电机转子管理工作进行创新，强化管理力度，借此提升高速永磁电机的运行效率，改善高速永磁电机运行安全性较差的问题。高速永磁电机具备耐高温以及低损耗的特性，建立管控机制时，必须充分考虑到高速永磁电机的运行状况与独特属性，提升管控机制的实效性与针对性。
其次，设计人员对电机转子进行的深度整合，一方面体现在设计电机转子材料上，需要结合实际选择科学合理的永磁材料，这类永磁材料具备较高的矫顽力，加之受到较小的维度系数影响，永磁材料可保障温度的稳定性，在适当的环境中，为高速永磁电机顺利运行助力；另一方面体现在设计电机转子结构方面，设计时注意遵循集中性原则。在使用过程中保护材料是为高速永磁电机后续运行奠定基础，因此需要结合高速永磁电机选择恰当的永磁结构，一般会利用表贴式永磁结构或者两极圆柱永磁结构，这两种结构在保护材料时起到了明显作用。
最后，设计人员在整合电机转子材料和结构前需要进行充分的准备，深入分析电机转子，做到熟悉并掌握电机转子的特性与价值。矫顽力较高的永磁材料，不仅可以维护温度的稳定性，也可在最短时间内适应高温环境。随着永磁材料矫顽力的提升，其抗挠程度也会有所改变，永磁材料可充分发挥自身优势与价值用于承受离心力。
2.精细化设计电机定子进行精细化
在高速永磁机运行过程中，电机定子是主要的散热通道，因此，其实际损耗程度和定子的材料、结构有着密切的联系，需要设计人员针对具体问题进行集中处理，从根本上提高材料设计和结构设计效果的最优化。在电机定子结构设计方面，目前较为常见的就是环形绕组结构模式，最大的优点就在于减少电机转子长度参数的同时，进一步优化电机转子的刚度。其中，环形绕组结构中的内槽和外槽都能发挥其实际价值，在优化散热结构的同时，为渠道应用和运行通畅性奠定坚实基矗
二、高速永磁电机分析技术
1.集中分析并综合处理电机损耗
损耗是高速永磁电机分析技术的重要组成部分，与高速永磁电机分类管理以及应用整合之间联系密切。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从电机定子角度来说，其损耗主要分为以下两种，分别是铁损耗以及铜损耗。只有建立相应的机制与管理措施，才能达成优化高速永磁电机分析技术的目标，利用长效管理机制提升高速永磁电机处理效果。铁损耗与铜损耗修正对技术人员提出越来越高的要求，需要技术人员集中分析以后进行修正。技术人员在分析损耗时，不仅要借鉴以往经验与规律，还要充分考虑到高速永磁电机的特定频率与磁密性，分析完成后对分析结果进行准确计算，注意保障计算的精密性，然后将计算结果作为核心修正损耗。
铜损耗修与铁损耗修正之间存在较大差异。在修正铜损耗之前，需要建立方程，利用解析模型效应方程深入分析具体参数，核算各项参数的准确性。因此，电机转子涡流分析效果是提升高速永磁电机分析技术应用效率的关键环节。技术人员需要利用科学合理的方法整合并优化相关数据，一般会结合高速永磁电机运行现状选择解析法或者有限元法，这对数据分析效果的提升有积极意义。
2.分析电机转子强度
在高速永磁电机运行过程中，电子转子会受到较大的离心力，为了保证其安全稳定的运行状态，要对电机转子设计项目展开深度分析和集中整合。一方面，在分析结构简单的电机转子强度时，需要对转子内部的应力和永磁体内部应力进行分析，从而有效应用计算结果。另一方面，在对结构较为复杂的电机转子进行分析时，为了得出较为准确的数值，则需要对计算结构进行有效的简化处理，并应用FEM法对不同材料的性质展开综合性审定和管理。除此之外，在分析实际运转的电机转子强度时，则需要利用二维轴向截面分析机制对规模较小的电机转子强度展开深度分析。
3.分析电机温升计算
由于高速永磁体工作点会受到温度的影响，其中，温度较高会使其出现失磁问题，基于此，技术人员要对温升水平进行集中控制和调节，保证散热设计效果的最优化。其中，利用LPTN法、FEM法以及CFD法等进行集中分析，能有效对计算结果进行整合。例如，在应用CFD法的过程中，只需要技术人员借助流固耦合和共轭传热建模技术等，对高速永磁电机结构进行系统化分析和拆解，从而有效判定其温升情况以及分布结构，只有保证计算结果的准确性，才能顺利升级技术管控效果。在利用不同计算方法的过程中，要结合实际问题进行优化选择，确保温升计算结果的准确性和及时性，尤其要对技术落实结构和管理效果展开深度分析和调研，升级处理效果和技术实效性。
结语：在分析高速永磁电机设计项目以及分析技术时，还要着重优化各项技术参数，保障参数的完整性与全面性，提高对温升计算效果的重视程度，重点处理电机损耗问题。保障计量技术符合相关标准与要求，并提升计量技术结构的可靠性。电机设计项目给予高速永磁电机设计技术一定的支持，使得高速永磁电机设计项目可持续发展的目标成为可能。
参考文献：
[1]常胜强.试论高速永磁电机设计与分析技术[J].科技信息,2017(3).
[2]雎黎.高速永磁电机设计与分析技术综述[J].科技风,2015(5):30.
论文作者:孙宇航
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第10期
论文发表时间:2019/11/22
标签：永磁论文; 电机论文; 转子论文; 结构论文; 材料论文; 技术论文; 定子论文; 《中国西部科技》2019年第10期论文;