← 返回
储能系统技术 储能系统 ★ 4.0

轴向层压同步磁阻电机转子材料及制造方法评估:机械与电磁验证

Axially-Laminated Synchronous Reluctance Machine Rotor Materials and Evaluation of Manufacturing Methods: Mechanical and Electromagnetic Validation

作者 Eero Scherman · Andrea Credo · Charles Nutakor · Ilya Petrov · Emil Kurvinen · Khurram Shehzad
期刊 IEEE Transactions on Industry Applications
出版日期 2025年4月
技术分类 储能系统技术
技术标签 储能系统
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 高速电机 轴向叠片转子 机械性能 电磁性能 高速运行
语言:

中文摘要

摘要:高速电机通过提高转子转速来增加功率密度,从而能够直接连接到压缩机或涡轮叶轮等应用设备上。这些特性例如在工业或航空应用中具有优势。高速运行要求转子坚固耐用,以承受高离心载荷,同时电磁性能也应达到可接受的水平。本研究针对一台12千瓦、24000转/分钟的电机,对三种轴向叠片各向异性同步磁阻转子结构的机械和电气性能进行了研究。轴向叠片转子的磁性层和非磁性层采用热等静压或真空钎焊的方式连接。结果表明,所有研究的转子结构均能实现足够均匀的结构和良好的电磁性能,并且适用于高速运行。

English Abstract

High-speed (HS) electric machines increase power density by elevating rotor speed, enabling direct connection to an application such as compressors or turbine impellers. These features benefit, for example, industrial or aviation applications. The HS operation requires a rugged rotor to handle the high centrifugal loads, while the electromagnetic performance should, at the same time, be acceptable. This research investigates the mechanical and electrical performance of three axially laminated anisotropic synchronous reluctance rotor configurations for a 12 kW 24 000 rpm motor. The axially laminated rotors have magnetic and non-magnetic layers joined using hot isostatic pressing or vacuum brazing. The results show that all the studied rotor constructions achieve sufficiently homogeneous structures, and good electromagnetic performance, and are feasible for HS operation.
S

SunView 深度解读

该轴向层压同步磁阻电机转子技术对阳光电源储能与新能源汽车产品线具有重要应用价值。高速电机的高功率密度特性可直接应用于PowerTitan储能系统的液冷泵、风机等辅助动力设备,通过优化转子材料与制造工艺提升系统能效比。在新能源汽车领域,该技术可用于优化电机驱动系统,轴向层压结构的机械强度验证为高转速工况下的电机可靠性设计提供依据。研究中的电磁性能评估方法可借鉴至SiC驱动电机的损耗优化,制造工艺的系统性评估思路亦可应用于功率模块的集成制造流程改进,助力阳光电源在高效驱动与热管理技术上的突破。