全电飞机用外转子SPMSM机壳结构轻量化设计

摘要

随着全电飞机大量使用,如何实现电机轻量化、提高功率密度从而满足更高性能要求,逐渐成为研究热门问题.以一台全电飞机用外转子表贴式永磁同步电机(SPMSM)为研究对象,基于有限元仿真对6063t6铝合金和钢2种材质下静态力学场进行了分析,确定选用更为轻质的6063t6铝合金材料.在安全系数为10的前提下,轻量化设计端盖厚度2 mm、机壳厚度5 mm.提出了一种镂空式机壳结构,并配合"蟹钳"式加强筋,成功将该结构的安全系数由5.5提高到10以上,优化后机壳成功减重51.92％.对比分析"蟹钳"式与"一字型"加强筋结构,验证了"蟹钳"式加强筋的优越性.结构优化后的电机,既满足轻量化设计又满足可靠运行要求.