双铁芯结构电机转子的极限转速优化分析

共轴双铁芯电机在同一根电机转轴上安装了两套铁芯,电机可在不改变控制系统和线路容量的情况下实现双路输入,双铁芯电机可显著提升电机整体的输出功率。对于于共轴双铁芯结构的永磁同步电机,由于转子结构的特殊性在进行转子极限转速计算时与传统单铁芯电机有所不同。为探索经济可靠的双铁芯电机转子结构方案,对比了三种相同尺寸不同结构的铁芯布置方案,分别用ANSYS分析计算了不同结构的转子的极限转速,发现使用转毂结构对提升转子极限转速有着显著的作用。将有限元仿真结果与解析法计算结果进行对比,两种计算方法结果偏差在3%左右,证明了计算结果的准确性。单边磁拉力是转子不平衡响应的主要外力贡献者,对于短跨距转子来说单边磁拉力按集中载荷校核误差不大,对于长跨距的转子来说用集中载荷计算会使得计算结果于真实值相差较大,以共轴双铁芯电机转子为例,对比了转子不平衡响应时单边磁拉力做集中载荷和均布载荷的仿真计算结果,发现更符合实际的均布载荷比集中载荷计算出的极限转速高20%。