摘要
永磁同步电机具有高转矩密度，高效率以及高动态响应等特点，因此被广泛应用于工业领域中。针对永磁同步电机更高转矩密度的实际需求，永磁同步电机的性能提升与探究电机的性能极限，成为电机领域的热点问题。但由于电机轻量化以及高输出转矩的设计，电机的电磁负荷大幅度增加，带来了电机可靠性研究的问题。本文以高转矩密度永磁同步电机的可靠性评估作为焦点问题，针对高转矩密度电机的失效机理以及失效状态，电机内部应力场对电机可靠性的影响以及对高转矩密度电机系统的可靠性建模进行了相应的研究与分析。首先，对于高转矩密度电机设计趋势进行分析，提取永磁体和绕组绝缘作为电机主要失效部件；针对永磁体进行失效机理的分析，通过温度场、直流退磁磁场、磁路磁阻、永磁体尺寸以及交变磁场对永磁体失效的影响，归纳出永磁体失效机理及失效规律；对绕组绝缘进行失效机理分析，提取出造成绕组绝缘失效的典型应力为温度应力、电应力以及机械应力。然后，建立电机中的永磁体及绕组绝缘进行多物理场耦合的失效模型。
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