发布时间:2023-11-17 浏览:262 次
1媒介
世界汽车手艺正朝着节能、环保、平安等标的目的成长,汽车的能量耗损与汽车本身质量成正比,是以,要想削减没必要要的能量耗损,应在包管平安的条件下尽可能减轻汽车本身质量。对电动汽车来讲,电池、机电和车身布局件所占整车质量的比例较高,从电池、机电和车身布局入手减轻质量,对电动汽车整车的轻量化结果十分显著。
本文将介绍针对驱动机电转子进行布局接触非线性阐发,在包管布局强度知足设计要求的条件下,为下一步的转子布局外形优化供给数据撑持。
2仿真阐发申明
内嵌式永磁机电采取转子冲片内嵌磁钢块且磁极概况对称散布的体例,不但使机电反电动势波形获得优化,并且有用的按捺了机电齿槽力矩和负载力矩扰动。在机电高速运转时,机电转子布局首要承受离心力、电磁力和永磁体吸引力的感化,研究成果注解,离心力是影响机电转子布局强度的首要身分。本文在进行机电转子布局强度阐发时,首要斟酌机电转子在离心力感化下的布局强度。机电转子几何模子以下图1所示。
3模子前处置
在SCDM中成立转子冲片与磁钢模子,转子外径100mm,磁钢数目12个。转子冲片与磁钢之间成立接触对,工12对。界说为磨擦接触,磨擦系数0.15。进行网格划分,共划分32万节点,6.4万单位。
4求解设置和鸿沟前提
求解设置中,打开主动时候步长功能,载荷步设置为1s,初始子步设为50,最小子步数为10,最年夜子步数为100。
转子内圈施加固定束缚,转子与磁钢两侧面施加无磨擦束缚,全部模子施加角速度1200rad/s。
5计较进程和成果
5.1 计较进程
因为计较中存在接触非线性,所以计较进程需要进行迭代求解,计较进程曲线以下图所示。
5.2 计较成果阐发
转子最年夜应力64MPa,产生在冲片中心较狭小位置,,最年夜位移为0.0028mm,产生在转子接触位置的最外侧。
转子冲片与磁钢片首要接触位置为冲片外侧,和凸台位置。这是因为磁钢受离心力的影响,有向外活动的趋向。
离心力使磁钢向外活动到与冲片慎密相连,除局部外,整体遵守离轴线越远,位移越年夜的纪律,最年夜为0.0028mm。在磁钢与冲片订交的拐角处,呈现了相对较年夜的局部应力,最年夜应力为64MPa,这个毗连部位较窄,刚度较弱。别的,在转子冲片开孔的凸台处,明显存在应力集中。
6结论
从上图可以看到,经由过程以上的非线性阐发,可以获得的结论为:
1) 在1200rad/s的转速下,离心力引发的转子变形和应力不会造成布局的粉碎;
2) 相邻磁钢毗连处的部位为布局的懦弱部位,可斟酌恰当增年夜此处的宽度。
转子强度阐发是进行优化设计的根本,在包管足够的强度下,才有进一步进行布局优化的空间。
本文构成的机电转子的布局强度阐发方式,能有用的指点机电转子的设计工作,并利用在后续的机电产物开辟进程中。经由过程实现仿真与设计同步工程,使CAE工作在概念设计阶段参与,尽早发现设计缺点并实时进行布局改良,可以将设计问题降至最低,提高设计的靠得住性和设计质量,缩短设计周期。
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