本文關(guān)鍵詞：永磁同步電動機電磁振動與噪聲的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：永磁同步電動機性能優(yōu)越,已經(jīng)越來越多地被使用到生產(chǎn)實踐當中。然而,永磁同步電動機的電磁振動與噪聲一直是電機優(yōu)化設(shè)計過程中亟待削弱的問題,制約著永磁同步電動機在生產(chǎn)實踐中更廣泛的應(yīng)用。因此,對永磁同步電動機電磁振動與噪聲的研究具有重要的現(xiàn)實意義。本文以永磁同步電動機電磁振動與噪聲為主要研究對象進行了以下研究：首先,為得到永磁同步電動機的電磁振動與噪聲的激勵源,利用有限元分析軟件編寫了徑向、切向氣隙磁密公式以及徑向、切向電磁力密度的計算公式,仿真求解出了電動機的徑向氣隙磁密和切向氣隙磁密波形,并對徑向氣隙磁密波形進行了快速傅里葉分析；仿真求解出了電動機的徑向和切向電磁力密度波形,并且對徑向電磁力密度和切向電磁力密度分別進行了頻譜分析,為后文的進一步研究打下基礎(chǔ)。其次,對電動機的定子鐵芯和整機固有模態(tài)分別進行了仿真求解,結(jié)果表明電動機結(jié)構(gòu)設(shè)計較為合理,定子鐵芯、整機固有頻率較好地避開了力波頻率,防止了共振的發(fā)生；對電機的電磁振動與噪聲進行了多物理場的耦合仿真分析,分析得到的振動幅頻特性結(jié)果表明力波頻率較小時電機在各方向的振動幅值較高,而頻率較高時的振動幅值較小,且徑向振動較大,切向振動相對徑向較小,從噪聲場的仿真結(jié)果來看,距離電機越遠,噪聲聲壓級越小。再次,研究了齒槽轉(zhuǎn)矩的削弱對永磁同步電動機電磁振動與噪聲的影響。以齒槽轉(zhuǎn)矩的基本理論為基礎(chǔ),通過磁鋼偏心和磁極偏移的方法削弱了齒槽轉(zhuǎn)矩；隨后,對電動機的徑向和切向氣隙磁密、徑向和切向電磁力密度進行了仿真求解；在此基礎(chǔ)之上,建立多物理場的耦合仿真分析,求得了削弱齒槽轉(zhuǎn)矩削弱前后的振動與噪聲值,分析結(jié)果表明削弱齒槽轉(zhuǎn)矩確實可以有效降低電動機電磁振動與噪聲。最后,通過試驗對永磁同步電動機電磁振動與噪聲進行分析。采用錘擊法對樣機進行模態(tài)試驗,得出了電動機的低階固有頻率,與仿真分析結(jié)果較為接近,證明了仿真的可靠性。對電動機的振動與噪聲進行試驗分析,分析結(jié)果表明削弱齒槽轉(zhuǎn)矩對降低永磁同步電動機的電磁振動與噪聲有明顯的效果,驗證了理論與仿真的可靠性。
【關(guān)鍵詞】：永磁同步電動機 電磁場 模態(tài) 振動與噪聲 多物理場 齒槽轉(zhuǎn)矩
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM341
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 課題背景與意義11-12
• 1.2 電磁振動與噪聲的國內(nèi)外研究狀況12-13
• 1.3 齒槽轉(zhuǎn)矩對電磁振動與噪聲影響的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容及其結(jié)構(gòu)安排14-16
• 第2章 永磁同步電動機電磁振動與噪聲分析的理論基礎(chǔ)16-29
• 2.1 永磁同步電動機的氣隙磁場與電磁力波16-18
• 2.2 永磁同步電動機定子齒部電磁力的求解18-22
• 2.3 永磁同步電動機的模態(tài)理論分析22-24
• 2.4 振動與噪聲場的理論分析24-28
• 2.4.1 定子振動特性的能量法計算24-25
• 2.4.2 噪聲理論基礎(chǔ)25-27
• 2.4.3 振動及其與噪聲之間的關(guān)系27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 永磁同步電動機電磁振動與噪聲的有限元仿真分析29-46
• 3.1 ANSYS軟件使用須知29-30
• 3.2 永磁同步電動機的電磁場仿真分析30-35
• 3.2.1 氣隙磁場的仿真分析30-33
• 3.2.2 電磁力的求解仿真33-35
• 3.3 永磁同步電動機的模態(tài)仿真分析35-40
• 3.4 電磁振動與噪聲的耦合仿真40-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第4章 削弱齒槽轉(zhuǎn)矩對永磁同步電動機電磁振動與噪聲影響的研究46-59
• 4.1 齒槽轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生機理及其解析分析46-48
• 4.2 削弱齒槽轉(zhuǎn)矩的不同方法48-52
• 4.2.1 磁極不等厚對齒槽轉(zhuǎn)矩的影響48-50
• 4.2.2 磁極偏移對齒槽轉(zhuǎn)矩的影響50-52
• 4.3 削弱齒槽轉(zhuǎn)矩對電磁振動與噪聲的影響52-58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 第5章 永磁同步電動機振動與噪聲試驗59-69
• 5.1 試驗樣機的介紹59
• 5.2 樣機的模態(tài)試驗方法及其試驗驗證59-62
• 5.2.1 模態(tài)試驗方法和要點60-61
• 5.2.2 樣機模態(tài)測試結(jié)果與仿真值比較61-62
• 5.3 樣機的振動測試方法及其試驗驗證62-64
• 5.3.1 樣機的振動測試方法62
• 5.3.2 樣機的振動測試結(jié)果62-64
• 5.4 樣機的噪聲測試方法及其試驗結(jié)果64-68
• 5.4.1 樣機的噪聲測試方法64-66
• 5.4.2 樣機的噪聲測試結(jié)果66-68
• 5.5 本章小結(jié)68-69
• 總結(jié)與展望69-71
• 參考文獻71-75
• 攻讀碩士期間的研究成果75-77
• 致謝77

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