永磁同步電機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛，相比于電勵(lì)磁電機(jī)，其效率更高，功率密度更大，結(jié)構(gòu)相對簡單，耐用性更高。因此在很多場合都使用永磁同步電機(jī)作為提供動(dòng)力的部件，此時(shí)電機(jī)能否正常運(yùn)行就十分重要。如果電機(jī)溫升過高，會(huì)使永磁體發(fā)生去磁、繞組絕緣脫落，同時(shí)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)永磁體和轉(zhuǎn)子受到的應(yīng)力也會(huì)變大。

一臺(tái)5.5kW的異步啟動(dòng)電機(jī)的損耗、溫升及應(yīng)力進(jìn)行了分析和計(jì)算。

首先，設(shè)計(jì)了一臺(tái)5.5kW的異步起動(dòng)永磁同步電機(jī)，對電機(jī)主要尺寸、氣隙長度、定子槽、繞組和轉(zhuǎn)子的尺寸進(jìn)行確定，并對空載和負(fù)載情況進(jìn)行仿真，可看出電機(jī)的起動(dòng)性能。

其次，分析了電機(jī)空載和負(fù)載狀況下定子齒部和軛部磁密在法向和切向的分量值，并分別計(jì)算了定子齒部和軛部的鐵耗、轉(zhuǎn)子鐵耗和永磁體渦流損耗，計(jì)算了永磁體分段數(shù)不同時(shí)渦流損耗的變化。

然后，對電機(jī)進(jìn)行適當(dāng)簡化，網(wǎng)格剖分，確定邊界條件和材料屬性，將計(jì)算出的額定負(fù)載時(shí)的損耗用做熱源對電機(jī)進(jìn)行了三維溫度場計(jì)算，得到電機(jī)各部件溫度分布結(jié)果。同時(shí)改變電機(jī)繞組絕緣材料，冷卻氣體風(fēng)速和風(fēng)溫，得到不同情況下電機(jī)溫度的分布，分析這些參數(shù)改變對電機(jī)溫度及冷卻效果的影響。

最后，根據(jù)算出的電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)永磁體和轉(zhuǎn)子溫度，分析了此時(shí)永磁體和轉(zhuǎn)子受到的徑向應(yīng)力、切向應(yīng)力和等效應(yīng)力。同時(shí)計(jì)算了不同溫度時(shí)，電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下，永磁體和轉(zhuǎn)子受到的各個(gè)應(yīng)力大小，得到了其變化規(guī)律。