本文關(guān)鍵詞：永磁同步電主軸電磁噪聲影響因素研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近幾年,隨著電子電力技術(shù)、智能電主軸研究機(jī)理及新型材料的快速革新,永磁同步電主軸也在隨之不斷改進(jìn)并得到了業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注。永磁同步電主軸具有運(yùn)行平穩(wěn)、外觀小巧、響應(yīng)速度快等特點(diǎn),在各個(gè)領(lǐng)域都有應(yīng)用。電主軸的振動(dòng)噪聲是衡量其優(yōu)劣與否的關(guān)鍵,而電磁噪聲又是其主要成分,因此,對(duì)永磁同步電主軸的電磁噪聲影響因素研究具有重要的實(shí)際意義。本文對(duì)永磁同步電主軸的振動(dòng)特性進(jìn)行分析,尋找影響電磁噪聲的主要因素,通過(guò)對(duì)電主軸的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行改進(jìn),最后歸納出影響電磁噪聲的規(guī)律。主要研究?jī)?nèi)容有以下幾個(gè)方面:首先,利用三維設(shè)計(jì)軟件對(duì)定子、機(jī)殼、端蓋等主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模,并用ANSYS軟件對(duì)永磁同步電主軸定子結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析,分析其模態(tài)頻率及振型。引入復(fù)合材料彈性模量求取的方法,精確定子的固有頻率。對(duì)定子進(jìn)行諧響應(yīng)分析,找出共振點(diǎn),結(jié)合模態(tài)分析,確定定子的固有頻率。通過(guò)改變電主軸定子外徑,發(fā)現(xiàn)隨著電主軸外徑的增加,固有頻率也隨之增加,因此可以通過(guò)改變外徑參數(shù)避開共振點(diǎn),進(jìn)而減小電磁噪聲。利用有限元法計(jì)算定子機(jī)殼及加入底座、散熱筋和端蓋的固有頻率,為簡(jiǎn)化永磁同步電主軸的整機(jī)模型提供了參考依據(jù)。最后,通過(guò)對(duì)電主軸進(jìn)行整機(jī)模態(tài)分析與測(cè)試的模態(tài)分析結(jié)果進(jìn)行比對(duì),得到其固有頻率。其次,由于電主軸氣隙間的磁場(chǎng)作用產(chǎn)生的徑向電磁力是引起電磁振動(dòng)噪聲的主要因素,因此本文對(duì)一臺(tái)8極36槽的永磁同步電主軸徑向電磁力進(jìn)行主要研究。利用ANSYS軟件對(duì)永磁同步電主軸的二維電磁場(chǎng)進(jìn)行有限元建模,分析求解氣隙磁場(chǎng)時(shí),采用時(shí)步有限元法理論,可以快速高效地得到轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周氣隙中隨時(shí)間和空間變化的磁通密度。通過(guò)Maxwell應(yīng)力張量法對(duì)電主軸在時(shí)域和頻域中的徑向電磁力進(jìn)行計(jì)算,并利用數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)其進(jìn)行諧波及頻譜分析。由切向電磁力引起的齒槽轉(zhuǎn)矩作為影響電磁噪聲的另一因素,通過(guò)有限元分析后,數(shù)值上與電主軸的額定轉(zhuǎn)矩基本一致,有效地驗(yàn)證了二維磁場(chǎng)模型的可靠性。最后,通過(guò)對(duì)永磁同步電主軸電磁噪聲主要影響因素的分析,對(duì)影響永磁同步電主軸電磁噪聲的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了改進(jìn)。其中包括:永磁體大小極個(gè)數(shù)、定子齒形狀、氣隙長(zhǎng)度。以8極36槽永磁同步電主軸為例,分析比較了上述不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)及徑向電磁力的影響規(guī)律,為削弱減小電主軸的電磁噪聲提供了參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：永磁同步電主軸 電磁噪聲 模態(tài)分析 固有頻率 徑向電磁力
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH132
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 課題研究的目的及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析10-12
• 1.2.1 永磁同步電主軸徑向電磁力的研究現(xiàn)狀10
• 1.2.2 永磁同步電主軸結(jié)構(gòu)模態(tài)的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.3 永磁同步電主軸振動(dòng)與噪聲的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容12-13
• 第2章 永磁同步電主軸電磁噪聲理論分析13-20
• 2.1 永磁同步電主軸氣隙磁場(chǎng)分析13-16
• 2.1.1 永磁同步電主軸氣隙磁密的計(jì)算13-15
• 2.1.2 永磁同步電主軸氣隙中電磁力的計(jì)算15-16
• 2.2 永磁同步電主軸轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的計(jì)算16-17
• 2.3 永磁同步電主軸結(jié)構(gòu)模態(tài)及響應(yīng)分析17-20
• 第3章 永磁同步電主軸結(jié)構(gòu)模態(tài)分析20-37
• 3.1 定子鐵心固有頻率的解析計(jì)算20-21
• 3.2 彈性模量的選擇與計(jì)算21-22
• 3.3 電主軸定子的模態(tài)有限元計(jì)算22-26
• 3.3.1 定子鐵心的有限元模態(tài)仿真22-23
• 3.3.2 定子繞組的附加形式對(duì)定子模態(tài)的影響23-26
• 3.4 永磁同步電主軸定子諧響應(yīng)分析26-29
• 3.4.1 定子諧響應(yīng)的解析公式26-27
• 3.4.2 定子鐵心的諧響應(yīng)分析27-28
• 3.4.3 定子結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)固有頻率的影響28-29
• 3.5 永磁同步電主軸各部分組件對(duì)定子機(jī)殼固有頻率的影響29-33
• 3.5.1 定子機(jī)殼的模態(tài)分析及固有頻率計(jì)算29-30
• 3.5.2 各部分組件對(duì)定子機(jī)殼固有頻率的影響30-33
• 3.6 永磁同步電主軸的整機(jī)模態(tài)研究33-36
• 3.7 本章小結(jié)36-37
• 第4章 永磁同步電主軸氣隙磁場(chǎng)分析37-46
• 4.1 永磁同步電主軸負(fù)載電磁場(chǎng)計(jì)算37-43
• 4.1.1 永磁同步電主軸電磁場(chǎng)有限元模型37-41
• 4.1.2 有限元模型求解結(jié)果分析41-43
• 4.2 永磁同步電主軸徑向電磁力波分析43-45
• 4.3 本章小結(jié)45-46
• 第5章 永磁同步電主軸的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)電磁噪聲的影響46-54
• 5.1 永磁體大小極個(gè)數(shù)對(duì)電磁噪聲的影響46-48
• 5.2 定子齒形狀對(duì)電磁噪聲的影響48-51
• 5.3 氣隙長(zhǎng)度對(duì)電磁噪聲的影響51-52
• 5.4 本章小結(jié)52-54
• 第6章 結(jié)論54-55
• 參考文獻(xiàn)55-58
• 在學(xué)研究成果58-59
• 致謝59

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 積水;漢川公司電主軸研發(fā)取得新突破[J];制造技術(shù)與機(jī)床;2003年12期

2 周延yP,李中行;電主軸技術(shù)講座 第六講 電主軸的選用[J];制造技術(shù)與機(jī)床;2003年12期

3 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

4 閆紅衛(wèi) ,徐同申;國(guó)內(nèi)電主軸的起源與發(fā)展[J];機(jī)械工人.冷加工;2005年11期

5 張興軍;楊淑啟;韓龍義;;高速精密電主軸的研制[J];機(jī)電工程技術(shù);2006年06期

6 董海平;楊明平;朱火美;李偉光;;電主軸產(chǎn)業(yè)化探討[J];中國(guó)制造業(yè)信息化;2009年11期

7 劉永坤;史康云;;電主軸的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展方向探析[J];機(jī)電信息;2011年30期

8 秦少軍;基于多影響因子的電主軸可靠性分析[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2001年06期

9 黃紅武,熊萬(wàn)里,陸名彰,盛曉敏,吳耀,宓海青;高速大功率精密電主軸中的關(guān)鍵技術(shù)[J];湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年05期

10 升恒;;風(fēng)洞冷卻的電主軸[J];裝備機(jī)械;2003年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張珂;吳玉厚;張麗秀;潘振寧;;陶瓷電主軸單元的振動(dòng)特性研究[A];第八屆全國(guó)振動(dòng)理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集摘要[C];2003年

2 熊萬(wàn)里;;高速精密永磁同步電主軸的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[A];科技、工程與經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展——中國(guó)科協(xié)第五屆青年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

3 孫智慧;肖乃寬;;高速加工之我見(jiàn)[A];陜西省機(jī)械工程學(xué)會(huì)九屆二次理事擴(kuò)大會(huì)議論文集[C];2010年

4 蔣書運(yùn);;高速機(jī)床電主軸摩擦學(xué)問(wèn)題的研究[A];第八屆全國(guó)摩擦學(xué)大會(huì)論文集[C];2007年

5 袁劍雄;王知行;李建生;徐秀敏;;并聯(lián)機(jī)床電主軸干涉計(jì)算[A];第十二屆全國(guó)機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2000年

6 陳世鈺;;高速加工的利器—高剛性大功率氣靜壓電主軸[A];廣州市老工程師協(xié)會(huì)論文集（第四輯）[C];2008年

7 陳潤(rùn)霖;許吉敏;奚延輝;袁小陽(yáng);;高速超精密電主軸系統(tǒng)可靠性及精度穩(wěn)定性研究[A];第11屆全國(guó)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)（ROTDYN2014）論文集（下冊(cè)）[C];2014年

8 吳國(guó)慶;張鋼;張建生;王春蘭;吳名貴;汪希平;;磁懸浮銑削電主軸控制系統(tǒng)研究[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2005論文摘要集（下）[C];2005年

9 孫智慧;肖乃寬;;高速加工之我見(jiàn)[A];陜西第二屆數(shù)控機(jī)床及自動(dòng)化技術(shù)專家論壇論文集[C];2011年

10 楊新洲;張鋼;吳劍鋒;汪希平;;磁懸浮支承銑削電主軸的動(dòng)力學(xué)性能仿真分析[A];2003大型發(fā)電機(jī)組振動(dòng)和轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2003年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 葉軍;國(guó)產(chǎn)化率低 電主軸成為數(shù)控機(jī)床發(fā)展之痛[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2007年

2 本報(bào)記者 葉軍;電主軸：制約我國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展的軟肋[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2006年

3 見(jiàn)習(xí)記者 嚴(yán)曼青;電主軸國(guó)產(chǎn)化低 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展之痛[N];機(jī)電商報(bào);2005年

4 本報(bào)記者 徐雯雯;金雷：創(chuàng)新鑄就的硬品牌[N];萊蕪日?qǐng)?bào);2011年

5 記者 張�！⊥ㄓ崋T 崔珠峰;“通裕”攻克5個(gè)世界性難題[N];德州日?qǐng)?bào);2010年

6 本報(bào)記者 司濤　趙彬彬;通裕重工今招股 創(chuàng)新成就風(fēng)電裝備龍頭[N];證券日?qǐng)?bào);2011年

7 協(xié)會(huì);國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床用電主軸市場(chǎng)擴(kuò)容[N];中國(guó)電力報(bào);2004年

8 郭寶泉;讓科研成果產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益[N];沈陽(yáng)日?qǐng)?bào);2006年

9 葉軍;投資4000萬(wàn) 洛陽(yáng)軸研為機(jī)床造“心臟”[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2003年

10 證券時(shí)報(bào)記者 盧青　賈小兵;通裕重工今日申購(gòu) 適時(shí)實(shí)施股權(quán)激勵(lì)[N];證券時(shí)報(bào);2011年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 張麗秀;電主軸單元電磁特性及控制策略改善研究[D];大連理工大學(xué);2012年

2 李頌華;高速陶瓷電主軸的設(shè)計(jì)與制造關(guān)鍵技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2012年

3 劉繼行;小型車床內(nèi)裝式電主軸間歇?jiǎng)討B(tài)熱特性研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2015年

4 馬丙輝;基于熱管傳熱的液體靜壓電主軸熱態(tài)性能及相關(guān)技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王麗艷;陶瓷電主軸電磁力及損耗分析[D];沈陽(yáng)建筑大學(xué);2012年

2 馬帥;基于Fluent的電主軸熱態(tài)分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];昆明理工大學(xué);2015年

3 時(shí)玉冰;內(nèi)置式電主軸動(dòng)態(tài)及熱—結(jié)構(gòu)耦合特性的研究[D];河北工程大學(xué);2015年

4 張政;高速電主軸熱特性分析及試驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

5 閻銘;電主軸電磁振動(dòng)與損耗關(guān)系實(shí)驗(yàn)與仿真分析[D];沈陽(yáng)建筑大學(xué);2014年

6 張郊;軸承預(yù)緊力對(duì)電主軸特性的影響研究[D];沈陽(yáng)建筑大學(xué);2015年

7 夏萬(wàn)磊;電主軸溫升智能預(yù)測(cè)與實(shí)驗(yàn)研究[D];沈陽(yáng)建筑大學(xué);2015年

8 陳慧;DZM140電主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及性能研究[D];武漢輕工大學(xué);2015年

9 樸陶然;永磁同步電主軸電磁力產(chǎn)生機(jī)理及振動(dòng)特性研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2016年

10 王瑋琦;永磁同步電主軸機(jī)電耦聯(lián)動(dòng)力特性研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2016年

  本文關(guān)鍵詞：永磁同步電主軸電磁噪聲影響因素研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：326486