机床与液压

作者：李成，鲁炳林，姜立军，张杰，王坤，赵博

单位：山东理工大学电气与电子工程学院；山东理工大学电气与电子工程学院；山东山博电机集团有限公司；山东山博电机集团有限公司；山东科晶炉业发展有限公司；山东理工大学电气与电子工程学院

关键词：同步磁阻电机;高速运行;转子机械强度;电磁性能

基金：山东省自然科学基金面上项目（ZR2023ME079）；山东省重点研发计划（2023CXPT089；2023JMRH0303）

传统同步磁阻电机均采用空气磁障叠片式转子结构，在高速离心载荷作用下易导致磁肋和磁桥断裂，转子机械强度较差、难以应用于高线速度场合。针对此问题，提出一种新型复合实心转子高速同步磁阻电机，转子主体由导磁合金(40CrMo)与非导磁合金(GH4169)交叉内嵌组合而成，并整体过盈嵌套碳纤维护套。采用该结构能够显著提升转子机械强度，实现电机全速域高凸极比运行，有利于提高电机的高速运行线速度、功率密度、效率和功率因数。通过构建转子应力场、电机电磁场有限元仿真模型，系统探究磁障层数、厚度配比、护套厚度及过盈量等参数对转子机械强度和整机电磁性能的影响机制。结果表明：护套厚度为0.5 mm、磁障层数为10、厚度配比为0.55、护套装配过盈量为0.03 mm为最优参数选择。在此基础上，设计一台18 kW、45 000 r/min高速同步磁阻电机样机，对其运行可行性进行综合评价，样机额定效率为94.8%、额定功率密度为3.4 kW/kg，成本低于同规格高速永磁电机。

来源：2026年第7期

《机床与液压》期刊编辑部

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