(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211055923.8 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 江苏东源电器集团股份有限公司 地址 226341 江苏省南 通市通州区十总镇 东源大道1号 (72)发明人 季胜蓝　顾雪政　邱卫东　徐宋飞　 (74)专利代理 机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 专利代理师 王毅 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种高速永磁同步电机转子冲片的机械强 度优化方法 (57)摘要 本发明属于高速永磁同步电机技术领域， 具 体涉及一种高速永磁同步电机转子冲片的机械 强度优化方法。 本发明包括如下步骤： 步骤1： 基 于等效质量法构建了高速下转子冲片最大应力 的数学模型表达式； 步骤2： 利用构建的数学模型 表达式解析计算了永磁同步电机转子冲片在设 计最高转速 下的最大应力； 步骤3： 依据有限元仿 真法验证该解析计算的准确性； 步骤4： 提出对永 磁体分槽的优化方案并给出了永磁同步电机转 子冲片的最优 结构。 本发明可有效降低隔磁桥处 的离心力， 提高转子冲片 的机械强度， 确保电机 安全可靠运行。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115374675 A 2022.11.22 CN 115374675 A 1.一种高速永磁同步电机转子冲片的机 械强度优化方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤1： 基于等效质量法构建了高速下转子冲片最大应力的数 学模型表达式； 步骤2： 利用构建的数学模型表达式解析计算了永磁同步电机转子冲片在设计最高转 速下的最大应力； 步骤3： 依据有限元仿真法验证该解析计算的准确性； 步骤4： 提出对永磁 体分槽的优化方案并给 出了永磁同步电机转子冲片的最优结构。 2.根据权利要求1所述的一种高速永磁同步电机转子冲片的机械强度优化方法， 其特 征在于， 所述 步骤1包括如下步骤： 步骤1.1： 基于等效质量法， 将永磁体和极靴等效成均质圆环， 等效前后质量不变， 环圆 厚度与隔磁桥的厚度相等， 通过计算高速下圆环的离心力便可 得到转子冲片最大应力； 步骤1.2： 依据等效变换 前后质量相同且转子 铁心长度l 不变的原则， 则可推导得到： 式中， Mr、 Mfe、 Mp分别为圆环、 极靴和永磁体的重量； ρr、 ρfe、 ρp分别为圆环、 极靴和永磁体 的密度； Sr、 Sfe、 Sp分别为圆环、 极靴和永磁 体的面积； 等效圆环面积Sr可表示为： 式中， k为转子冲片的结构系数， h为圆环的厚度， ri和re分别为圆环的内外径； 步骤1.3： 求 解公式(1)则可以得到关于等效圆环密度的数 学表达式： ρr＝( ρfeSfe+ρpSp)/Sr                      (3) 式中， ρr、 ρfe、 ρp分别为圆环、 极靴和永磁体的密度； Sr、 Sfe、 Sp分别为圆环、 极靴和永磁体 的面积； 步骤1.4： 当圆环以转速n 转动时， 等效到转子冲片上的应力可表示 为： 公式(4)便是基于等效质量法求得的永磁同步电机转子冲片最大应力的数学模型表达 式。 3.根据权利要求1所述的一种高速永磁同步电机转子冲片的机械强度优化方法， 其特 征在于， 步骤2中设计最高转速为720 0r/min。 4.根据权利要求1所述的一种高速永磁同步电机转子冲片的机械强度优化方法， 其特 征在于， 所述 步骤4包括如下步骤： 步骤4.1： 对电机转子冲片的永磁体进行分槽处理； 当在永磁体上设置一个分槽桥， 形 成两段分槽转子冲片； 当在永磁 体上设置 两个分槽桥， 形成三段分槽转子冲片；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115374675 A 2步骤4.2： 通过分槽桥来分散隔磁桥处的应力， 通过对两段分槽转子冲片、 三段分槽转 子冲片的应力分布进行仿真 分析； 步骤4.3： 给 出了永磁同步电机转子冲片的最优结构为 三段分槽转子冲片。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115374675 A 3