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工程管理前沿【2020年第01期】

  • ID:271612
  • 浏览:7243
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-03-24 16:24:05
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

一种耐高温工作的高功率密度、高速永磁转子研究

2020-04-07 13:09:47 工程地质学 王,亮
资料简介

摘要 :本文研究了一种耐高温工作的高功率密度、高速永磁转子,介绍了具体的技术实施方案,克服了传统永磁转子无法兼顾耐高温工作、高功率密度和高速旋转等优点,满足了航空发电机的长期耐高温工作、高转速、高功率密度、高效率等使用要求。

一种耐高温工作的高功率密度、高速永磁转子研究

王 亮

中国航发哈尔滨东安发动机有限公司

黑龙江省哈尔滨 150066

摘要:本文研究了一种耐高温工作的高功率密度、高速永磁转子,介绍了具体的技术实施方案,克服了传统永磁转子无法兼顾耐高温工作、高功率密度和高速旋转等优点,满足了航空发电机的长期耐高温工作、高转速、高功率密度、高效率等使用要求。

关键词:耐高温工作;高功率密度;高速永磁转子

序言

传统电机永磁转子将磁极镶嵌在转子铁芯内,形成转子组件。这种电机转子组件不仅制造不方便,而且转子高速运行时磁极有可能被强大的离心力甩出来。磁极常规选择钕铁硼、铁氧体、铝镍钴等永磁材料,但钕铁硼的居里温度较低,较高的温度系数造成其磁性能热稳定性较差,高温下使用时磁损失较大,导致永磁转子无法在高温条件下工作;从高功率密度角度考虑,铁氧体、铝镍钴虽然能够满足高温需求,但由于最大磁能积依然较低,无法满足航空发电机的长期高温工作、高转速、高功率密度、高效率的使用要求。鉴于此,本文研究了一种长期耐高温工作的高功率密度、高速永磁转子。

1 总体方案

本方案提出的永磁转子结构如图1所示,采用了耐高温、高功率密度的钐钴磁钢,鉴于转子高速运行离心力较大选择了烧结类型磁钢,TS812高温结构胶可以在780℃下正常工作,粘接强度在约50MPa,可以保证电机转子磁极在50000rpm高速下仍牢固粘接在转子铁芯上。但处于安全考虑,在磁钢体外侧过盈热套一个护套,同时为减小护套的涡流损耗与磁滞损耗,经过机械强度校核,决定将护套厚度取为0.3mm。

2 具体实施方法

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图1 一种耐高温工作的高功率密度、高速永磁转子结构图

如图1所示,加工耐高温工作的高功率密度、高速永磁转子实施方法如下:

(1)转子高速旋转,选择烧结类型永磁磁极;

(2)由n对磁极、转子铁芯、高温合金薄壁护套、左挡板、右挡板及TS812高温结构胶等组成,如图1所示;

(3)将左挡板压装到转子铁芯上(保过盈量0.04~0.05mm),按GB/T22085.2中C级标准要求将两者激光焊接为一体;

(4)用TS812高温结构胶将磁钢按极性不同配对、配重粘接在转子铁芯上;

(5)将右挡板压装到转子铁芯上(保过盈量0.04~0.05mm),按GB/T22085.2中C级标准要求将两者激光焊接为一体,形成永磁转子分组件;

(6)使用粒度为40的汉刚玉砂轮磨削加工永磁转子分组件外圆,切削进给量小于0.01mm/次,砂轮切削线速度为35m/s;

(7)采用热套压装的方法,将薄壁护套压装至转子分组件外侧(保过盈量0.035~0.1mm),按GB/T22085.2中C级标准要求将两者激光焊接为一体,形成永磁转子;

(8)按国际动平衡标准ISO1940/1-2003(E)中G1要求做永磁转子动平衡,取B、C面为去重面,钻孔孔径小于φ3mm,孔深小于4mm 。

3 结论

本方案制造的耐高温工作的高功率密度、高速永磁转子,达到了航空交流发电机耐高温运行、高功率密度、高速旋转、效率高等使用要求。已成功应用,经验证应用效果良好。

 

参考文献

<1> 唐任远 《现代永磁电动机理论与设计》机械工业出版社 1997年12月第1版 92-144页

<2>汤蕴璆、史乃 《电动机学》 机械工业出版社 1999年5月第1版 6~59页

<3> 龚新民 《电动机工程手册》第25篇 机械工业出版社 1984年2月第2版 25-1~25-84页  

作者:王亮 性别:男 民族:汉 出生年月:1984.02 籍贯:吉林四平 学历:大学本科 毕业院校:南京理工大学 职称:工程师 就职单位:中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 省市:黑龙江省哈尔滨市 邮编:150066 研究方向:航空机载机电产品