本文關(guān)鍵詞：高轉(zhuǎn)矩直驅(qū)式轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)振動(dòng)分析與抑制

  更多相關(guān)文章： 高轉(zhuǎn)矩 永磁同步電機(jī) 直接驅(qū)動(dòng) 電磁振動(dòng) 固有頻率

【摘要】：隨著電子變頻技術(shù)、高精度機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)、永磁材料和材料加工工藝的快速發(fā)展,在國(guó)家大力倡導(dǎo)節(jié)能減排的情況下,永磁同步電機(jī)受到了各個(gè)產(chǎn)品加工生產(chǎn)行業(yè)的重視。永磁同步電機(jī)具有高效率、低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、高轉(zhuǎn)矩密度等優(yōu)點(diǎn),這些優(yōu)點(diǎn)使其越來(lái)越多的被應(yīng)用于直接驅(qū)動(dòng)高精度數(shù)控機(jī)床。而永磁同步電機(jī)的振動(dòng)水平是評(píng)定永磁同步電機(jī)的質(zhì)量與性能的重要標(biāo)準(zhǔn)之一,也是一直制約著應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床的轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的發(fā)展的關(guān)鍵因素。因此,研究高轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)電磁振動(dòng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。對(duì)于永磁同步電機(jī),其振動(dòng)來(lái)源主要是氣隙磁場(chǎng)作用在定子齒表面的電磁力波。本文主要圍繞以下幾個(gè)各方面進(jìn)行了分析研究:首先,本文對(duì)永磁同步電機(jī)產(chǎn)生電磁力波的機(jī)理進(jìn)行研究分析,利用解析法推導(dǎo)了徑向氣隙磁密的表達(dá)式,利用有限元軟件分別分析計(jì)算了在永磁同步電機(jī)空載和負(fù)載時(shí)徑向氣隙磁密隨時(shí)間變化與隨空間變化的分布,并求得氣隙磁密作用于定子齒表面的徑向電磁力的幅值、頻率和次數(shù)。分析計(jì)算了單元電機(jī)為10極12槽的近極槽永磁同步電機(jī)的電磁力波次數(shù)與幅值大小及其頻率分布的特性。然后,本文建立了永磁同步電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的三維結(jié)構(gòu)模型,利用有限元軟件對(duì)其固有頻率和振型進(jìn)行仿真計(jì)算,分析了繞組對(duì)定子結(jié)構(gòu)固有頻率的影響和轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)內(nèi)、外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)固有頻率的影響,并計(jì)算了轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的一階臨界轉(zhuǎn)速,避免與電磁力的頻率及次數(shù)相近而發(fā)生共振。最后,基于永磁同步電機(jī)電磁振動(dòng)機(jī)理,本文根據(jù)電機(jī)定子齒結(jié)構(gòu)參數(shù),分析了不同齒頂寬定子結(jié)構(gòu)、不等齒頂寬定子結(jié)構(gòu)和定子齒開輔助槽三種方案對(duì)電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩和空載徑向電磁力的影響。
【關(guān)鍵詞】：高轉(zhuǎn)矩 永磁同步電機(jī) 直接驅(qū)動(dòng) 電磁振動(dòng) 固有頻率
【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)】：TM301.42
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題研究的背景和意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展動(dòng)態(tài)10-14
• 1.2.1 電磁振動(dòng)研究狀況11-12
• 1.2.2 電機(jī)結(jié)構(gòu)模態(tài)分析研究狀況12-13
• 1.2.3 控制方法對(duì)電磁振動(dòng)的影響研究狀況13-14
• 1.3 本課題主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 第2章 電磁激振力波機(jī)理分析16-31
• 2.1 永磁同步電機(jī)振動(dòng)源分類16-18
• 2.2 永磁同步電機(jī)氣隙磁場(chǎng)分析18-21
• 2.2.1 永磁同步電機(jī)氣隙磁導(dǎo)18
• 2.2.2 永磁同步電機(jī)氣隙磁密18-20
• 2.2.3 氣隙磁密諧波次數(shù)分析20-21
• 2.3 永磁同步電機(jī)徑向電磁力分析21-24
• 2.4 有限元仿真計(jì)算24-30
• 2.4.1 樣機(jī)空載仿真25-28
• 2.4.2 樣機(jī)負(fù)載仿真28-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第3章 永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)模態(tài)分析31-44
• 3.1 電機(jī)固有頻率的理論基礎(chǔ)31-33
• 3.1.1 電機(jī)結(jié)構(gòu)固有頻率的解析理論31-32
• 3.1.2 電機(jī)結(jié)構(gòu)固有頻率的有限元理論32-33
• 3.2 電機(jī)結(jié)構(gòu)的固有模態(tài)的有限元分析33-43
• 3.2.1 定子結(jié)構(gòu)的固有模態(tài)33-35
• 3.2.2 繞組對(duì)定子結(jié)構(gòu)的固有模態(tài)的影響35-37
• 3.2.3 內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的固有模態(tài)37-40
• 3.2.4 外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的固有模態(tài)40-43
• 3.3 本章小結(jié)43-44
• 第4章 永磁同步電機(jī)定子結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)電磁振動(dòng)的影響44-57
• 4.1 不等齒頂寬度對(duì)永磁同步電機(jī)電磁振動(dòng)的影響44-48
• 4.1.1 不等齒頂寬設(shè)計(jì)44-45
• 4.1.2 不等齒頂寬結(jié)構(gòu)徑向電磁力分析45-46
• 4.1.3 有限元仿真計(jì)算46-48
• 4.2 輔助槽對(duì)近極槽永磁同步電機(jī)電磁振動(dòng)的影響48-52
• 4.2.1 齒槽轉(zhuǎn)矩分析49
• 4.2.2 輔助槽開槽方法49-50
• 4.2.3 有限元仿真計(jì)算50-52
• 4.3 不同齒頂寬度對(duì)永磁同步電機(jī)電磁振動(dòng)的影響52-56
• 4.3.1 定子齒齒頂寬度對(duì)電磁振動(dòng)的影響分析52-53
• 4.3.2 有限元仿真計(jì)算53-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第5章 結(jié)論57-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 在學(xué)研究成果61-62
• 致謝62

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