高速永磁电机由于具有效率高、功率密度大、体积小，特别是省去增速箱等诸多优点，在压缩机、飞轮储能、电主轴以及高速机床得到越来越广泛的应用。
      永磁电机采用烧结铁硼永磁材料，其抗压强度较大而抗拉强度很小(一般<80MPa)，在高速电机转子离心力成为主要载荷的情况下，考虑到永磁体难以承受巨大的离心力，必须对永磁体采取保护措施。
      目前，最常用的保护措施一种是采用碳纤维绑扎永磁体，另外一种是在永磁体外面加一高强度非导磁合金保护套。有学者对一台60000r/min的高速永磁电机设计了合金保护套，并对静止和旋转等不同工况下的转子机械强度进行了理论分析和二维有限元计算，理论分析和有限元分析结果相吻合。另外一些学者用有限元法对高速永磁电机转子应力进行了分析，对一台额定转速60000r/min的高速永磁电机，分析了过盈量求解以及护套和永磁体的应力的解析法，并用Ansys Workbench分析了护套和永磁体的应力，理论计算值与有限元仿真结果接近。还有一些研究人员推导出了两层过盈配合、三层过盈配合转子的应力场、应变场、位移场的解析公式，并利用有限元方法验证了解析公式的正确性，同时以一台额定转速120000r/min，10kW的高速永磁同步电机为例，给出了两种常用过盈配合高速电机转子的强度设计方法。
      但以上研究都只是针对合金保护套，没有涉及碳纤维复合材料保护套。其中一些学者用3D实体单元分析计算了飞轮储能复合材料转子工作时的应力分布。研究人员对飞轮储能非均质各向异性复合转子，建立了计算模型，得到了复合材料飞轮在工作转速下的应力和位移的解析公式，并分析了不同材料对应力、位移分布的影响。对飞轮储能三层复合材料转子推导了应力和位移的解析公式，并对复合飞轮进行了优化设计。另外，用解析法和3D有限元法计算了碳纤维和玻璃丝纤维两层复合飞轮的应力与位移分布。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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