【摘要】：永磁同步電主軸具有功率密度高、效率高、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn),但是其振動(dòng)與噪聲問題對(duì)其綜合性能產(chǎn)生一定的影響。因此,永磁同步電主軸的振動(dòng)和噪聲問題值得進(jìn)行深入研究。電主軸不同材料的特性會(huì)對(duì)電磁力產(chǎn)生影響,從而產(chǎn)生電磁振動(dòng)噪聲。引起電主軸電磁振動(dòng)噪聲大小的主要因素有:其一,氣隙磁場(chǎng)產(chǎn)生徑向電磁力的時(shí)間諧波與空間諧波幅值;其二,徑向電磁力及其諧波頻率與電主軸定子系統(tǒng)的模態(tài)固有頻率接近的程度。本文以一臺(tái)4極18槽永磁同步電主軸為研究對(duì)象,依據(jù)電磁學(xué)理論,采用解析法、有限元法,進(jìn)行了如下研究:利用有限元分析軟件對(duì)電主軸定子系統(tǒng)的徑向模態(tài)進(jìn)行了有限元仿真,綜合考慮定子等效鐵心、等效繞組以及合理設(shè)置結(jié)合面接觸的性質(zhì)完成了建模。結(jié)果表明:繞組、機(jī)殼、端蓋以及邊界條件的加入會(huì)使電主軸定子振動(dòng)幅值變小、徑向模態(tài)固有頻率升高。其次,利用有限元分析軟件對(duì)永磁同步電主軸二維電磁場(chǎng)進(jìn)行建模和求解,得到永磁同步電主軸氣隙內(nèi)的磁通密度、磁力線分布以及磁密云圖。再通過麥克斯韋應(yīng)力張量法算出作用在永磁同步電主軸定子內(nèi)表面上的徑向電磁力及轉(zhuǎn)子表面的切向電磁力,并對(duì)其進(jìn)行諧波分析和頻譜分析,結(jié)果表明永磁同步電主軸定子內(nèi)表面徑向電磁力的低次諧波是引起其電磁振動(dòng)噪聲的主要原因。針對(duì)不同鐵損值的定子硅鋼片進(jìn)行二維電磁場(chǎng)研究,發(fā)現(xiàn)不同的硅鋼片鐵損值對(duì)電磁轉(zhuǎn)矩值,轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的影響規(guī)律。針對(duì)不同機(jī)殼材料對(duì)永磁同步電主軸模態(tài)的影響進(jìn)行了分析,得到了電主軸機(jī)殼的主要材料屬性—彈性模量和密度參數(shù)對(duì)電主軸固有頻率的影響規(guī)律,通過改變材料屬性來避免共振,從而減小振動(dòng)噪聲,然后分析了不同機(jī)殼材料對(duì)振動(dòng)噪聲的影響。為高性能、低振動(dòng)噪聲永磁同步電主軸的設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TH133

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 于慎波;王輝;;電機(jī)定子圓柱殼體周向模態(tài)頻率計(jì)算[J];電機(jī)與控制學(xué)報(bào);2014年06期

2 陳云華;丁天慧;田磊;;電機(jī)疊片鐵心的振動(dòng)特性計(jì)算方法研究[J];電機(jī)與控制學(xué)報(bào);2014年01期

3 周欽沅;張秋;;工業(yè)節(jié)能“十二五”規(guī)劃給電機(jī)行業(yè)帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[J];微電機(jī);2012年04期

4 張冉;王秀和;楊玉波;王道涵;;基于等效剩磁法的永磁電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子偏心磁場(chǎng)解析計(jì)算[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2009年05期

5 王天煜;王鳳翔;;大型異步電動(dòng)機(jī)定子振動(dòng)與模態(tài)分析[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2007年12期

6 陳燕林,段志善,熊萬里;高速電主軸技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J];機(jī)械研究與應(yīng)用;2004年04期

7 虞付進(jìn);電主軸技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J];機(jī)電工程;2003年06期

8 閻秀恪,謝德馨,高彰燮,于存湛;電磁力有限元分析中麥克斯韋應(yīng)力法的積分路徑選取的研究[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2003年05期

9 范建華,許慶余;復(fù)合材料彈性模量的等效微分計(jì)算[J];工程數(shù)學(xué)學(xué)報(bào);2003年01期

，

本文編號(hào)：2557527